28纳米集成电路工艺金属层OPC模型的开发

摘要

集成电路制造工艺的关键尺寸随着“摩尔定律”一步步的缩小到了28纳米。这一制程节点是应用双重曝光之前的最后一个世代，所以对光刻与 OPC(Optical Proximity Correction,光学邻近效应修正)精确度的要求也更为严格，OPC模型的误差必须被控制在极小的范围内。此外，由于工艺窗口变小，OPC模型需要具备预测全工艺窗口内图形缺陷的能力。本课题选取28纳米版图最复杂的金属层，研究了28纳米OPC模型的特点，分析了影响模型精确度的原因，设计了多组实验来优化模型参数，提高模型精度。
　　本课题首先研究了28纳米OPC模型中的掩模版模型。探讨了掩模版模型主要的参数及其影响，通过实验总结了快速、准确的优化这些参数的方法，优化的掩模版模型大大的提高了OPC模型的精确度。其次，研究了PWOPC(Process Window OPC)模型。通过定义模型数据点对光刻能量/焦距波动的敏感度，筛选出对建立PWOPC贡献大的少量数据点，用于数据收集和建模。在保证模型精度的同时，提高了建模的效率。然后，本课题又分析了28纳米金属层的光刻胶顶部损失的成因，比较了几个光刻胶顶部损失的建模方法，选择使用蚀刻线宽模型来预测光刻胶顶部损失并进行了建模实验，模型的蚀刻线宽误差在3纳米以内，满足工艺的需求。将本课题的光刻胶顶部损失模型应用于实际芯片版图的检查，成功地检测到了若干光刻胶顶部损失的缺陷。

目录

第一章 绪论

1.1集成电路制造工艺的发展现状

1.2光刻技术的简介

1.3 OPC技术的简介

1.4 OPC模型

1.5本章小结

第二章 研究背景和研究内容

2.1本课题的研究背景

2.2本课题的研究内容

2.3国内外研究现状

2.4本课题的研究水平

2.5本章小结

第三章 掩膜版模型的开发

3.1实验设计

3.2 3D掩膜版模型的开发

3.3直角圆化数值的优化

3.4 mask bias的优化

3.5 掩膜版模型优化实验的结果

3.6本章小结

第四章 PWOPC模型的开发

4.1 PWOPC精度的影响因素

4.2 PWOPC非标称条件的选择

4.3模型数据点的筛选

4.4模型焦距的选择

4.5 PWOPC模型实验的结果

4.6本章小结

第五章 光刻胶顶部损失模型的研究

5.1光刻胶顶部损失的特点和成因

5.2光刻胶顶部损失模型的建立方法

5.3本课题的光刻胶顶部损失模型的原理

5.4光刻胶顶部损失模型的建立和验证

5.5光刻胶顶部损失模型的应用

5.6本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

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