简单聊一聊DPT技术-double pattern technology

今天想来简单聊一聊DPT技术-double pattern technology，也就是双层掩模版技术，在目前先进工艺下，这项技术已经应用的很普遍了。

我们知道，在光刻的时候，需要制造出芯片各个层的掩模版mask。就像刻印章一样，掩模版上留下金属走线的路径，把掩模版盖在wafer上后，光照下来就只能照在wafer没有被盖住的空的地方，mask盖住的地方没有收到照射。用这种方法就相应能刻蚀出各个层的金属走线了。

这只是我一个大致的理解，具体的工艺流程肯定还要复杂的多，这里只是想快速回顾一下mask的作用。

那么，什么是DPT呢？顾名思义，它就是说同一层金属会设置两个掩模版，mask1和mask2，在光刻的时候，两个掩模版轮番上阵，每一个掩模版只有大概一半的金属走线信息。

为什么要这样做呢？因为在先进工艺节点下，光刻的分辨率也是有一定极限的，比如互相平行的两段金属线，他们之间的间距必须大于10纳米才可以被刻出来，但是我们在其他刻蚀步骤时可以支持到比如3纳米，如果全部都按照10纳米的间距来制造，就会有一定的面积被浪费掉。

因此人们想了个办法，我们可以同时制作两个mask，两个mask互相偏移5nm，而每个mask还是按10nm的规则来做。

这样的话，我们就可以在第0nm、第10nm、第20nm的位置用mask1来刻金属线，而在第5nm、第15nm、第25nm的位置用mask2来刻金属线。

这样子，最终的结果就是我们可以得到间距最小为5nm的金属层，比只用一个mask足足省下了一半的面积，这就能省下更多成本。

但是，我们不会对每一层都使用DPT技术，一般只会针对M1或M2来用。首先出于经济的考量，多制作一层mask也是有成本的，这种技术一般都要用在刀刃上。越底层的金属width、pitch越小，单就绕线资源来说是比顶层丰富的。

其次，对于高层金属可能也不适合用DPT，应为它本身线宽可能会很大，pitch却并没有成比例变大，还要考虑一些线会上NDR，在线很宽，pitch相对窄的情况下就没有条件使用DPT。

对于我们后端来说，应用DPT时，最重要的是要注意net和via的mask属性。

首先要注意使用DPT的层确实上了mask，一般就看一段shape是不是mask1或者mask2，如果没有mask，可能在写出GDS的时候就不会写这一段shape。

其次要注意最相邻的两段shape不能是同一种mask。不过一般来说，只要tool设置正确，这些mask的设置tool都会帮我们自动完成。只是有的时候PV会出问题，回过头可能要看看是不是DPT没有上好。