OPC模型和其工艺流程的简单介绍

目前，基于模型的 OPC已成为先进半导体制造的标准程序。图4-15 表明现代 OPC模型包含了考虑光学、光刻胶和工艺效应所有类型的方法。先进的光学模型不仅涵盖了高数值孔径成像系统中的偏振效应，而且还涵盖了杂散光（来自粗糙表面的随机散射光）和激光带宽效应（波像差和其他成像特性对微小的波长变化的响应）的影响。对来自掩模和非平整晶圆的光散射效应的正确建模，即所谓三维掩模效应和晶圆形貌效应，需要运用电磁场求解方法。三维光刻胶模型和蚀刻模型可以足够准确地描述图形转移过程。对掩模刻写和掩模工艺校正期间的效应进行建模也变得越来越重要。EUV 光刻也给 OPC带来了独特的挑战。

Peter De Bisschop 概述了关于OPC建模方法，以及构建和验证OPC模型的实际方面的文献。一般而言，OPC模型的基本思想源自用于传统光刻仿真的纯物理模型。为了在合理、可接受的时间内实现一块完整掩模版图的邻近效应校正，模型以卷积核的形式被重新制定，以支持高效计算。这些紧凑型模型的大部分参数无法被直接测量，尤其是光刻胶模型的参数。此类模型参数必须根据实验数据进行调整。OPC模型中用于三维掩模和晶圆效应的内核参数必须通过完全严格仿真或实验数据进行标定。为了获得构建 OPC模型所需的实验数据，开发了专用的量测程序和采样策略。在某些情况下，此类实验数据与纯物理仿真的仿真数据相辅相成。掩模规则检查（mask rule check, MRC）也是掩模数据准备的重要组成部分，可确保设计的掩模能以足够的精度被制造出来。最后，构建的模型必须通过严格仿真和专门的晶圆曝光进行验证。

除了需要提高掩模制作的分辨率外，OPC 不需要任何新材料或新工艺。它可以应用于标准（二元）铬-石英掩模和其他掩模技术。OPC 对掩模设计的影响是中等的，取决于OPC 的激进程度（碎片化的大小和数量，辅助特征图形的数量等）。具有数目多且细节化的OPC特征图形的掩模，其规范和制造涉及大量的数据处理和较长的掩模刻写时间。同时，OPC 也增加了掩模检测的复杂性。例如，对亚分辨率OPC特征和掩模缺陷进行区分就并不容易。OPC 对工艺提升的影响也是中等的。OPC可以实现更小的工艺因子k，并提高工艺的线性度和可实现的工艺窗口。