光学邻近效应矫正(OPC)技术及其应用图文.doc

光学周边效应改正(OPC)技术及其应用_图文(精)/第12期蔡懿慈等:光学周边效应改正(OPC技术及其应用1611G(f,g=flTCC?万?∥df7dgi(5此中TCC为传达函数.假如我们以为光学系统的输入光强是冲激函数之和 ,即f(x,y= ∑∑口口岛(训,则最后的输出光强为I(x,y= ∑∑aug,@一id,Y一∥,(6此中g,是G仍g的Fourier逆变换.从以上剖析能够知道:第一,成像处任一点的光强是掩膜上全部点发出的光波的叠加结果,这正是光波衍射和干预原理的详细表现;其次,(6式给出的光强结果是经过归一化办理的,表示的是相对的光强散布,这关于我们要办理的问题来说是适合的;最后,(6式中的变量磁f是二值的,它直接代表了对应的像素格能否透光,因此Ⅸ,的最后取值就代表了掩膜图形进行光学周边效应改正后的形状、大小和地点等几何特点.3.1.3输出光强的鉴别方法经过模拟输入光波透过光学系统的过程,能够获取变换后的输出光强散布.在鉴于模型的掩膜版改正中,重点是获取硅片上成像图形与预期图形间的差别,所以需要进一步办理输出光强散布,获取差别信息.(a依据物理意义鉴别成像图形 .在硅片上输出光强数值大于或等于光刻胶曝光阈值如的地区将被曝光 ,形成成像图形,并且在成像图形界限双侧输出光强的变化梯度最大,进而能够依据输出光强获取成像图形形状和地点,与预期图形对比较获取差别信息(如图3所示.因为鉴别标准是不等式,不方便计算机办理;但因为需要考虑的目标点比较少 ,所以能够减少光学模拟计算的次数 ,提升办理效率.(b依据数学意义鉴别成像图形 .叔据数学意义结构目标函数主要能够用图 3硅片成像表示图MSE评判规贝,lJ(meansquareerrorcriterion,经过要求的掩膜形状预计所求的光强散布,,(工,Y,而后由(7式获取错误评判量,最小化这个错误评判量即可求得磁 i.e(aff:i,J=1, ,us=I【,(工,7一Ir(z,,r(txdy.(7这类结构函数的方法简易可行 ,便于计算机办理,但需要的目标点数据过多,简单惹起计算时问代价过大等问题.在实质办理计算结果时,本文采纳上边两种方法的联合.3.2掩膜图形的优化算法掩膜疆域形优化的输入包含待改正的目标图形 (correctiontarget和环境图形(environmentfeatures序列.待改正的目标图形是优化算法改正的目标 ,它是一个完好的多边形(凸多边形或1614中国科学E辑信息科学第 37卷规则库改正过程的时间、空问复杂度.本文经过合理地控制规则种类的数目和每种规则图形的复杂度,有效地减小办理过程的时间、空间代价,进而提升整个鉴于规则的掩膜版改正系统的效率.我们概括了线宽、线端、拐角和通孔4种种类的改正规则.对每种规则,选择若干参数描绘规则中改正目标图形及其环境图形.图6是4种改正规则图形和参数的表示图.图6改正规则图形和参数描绘(a线宽规则;(b线端规则;(c拐角规则:(d通孔规则规则库成立过程中挨次办理线宽、线端、拐角和通孔4种规则,每种规则对应一个数据表格.在规则库的成立过程中,能够将规则输入参数变化的范围控制在光学周边效应较强的有限范围以内,使得规则库中的数据量得以控制.因为早先设定规则输入参数的变化步长和变化范围,所以在规则库的描绘文件中记录规则的种类、输入参数与输出参数的数目、输入参数变化的步长和范围,而在规则数据表格中只次序储存规则的输出参数数值,不再储存输入参数变化的详细数值,这样办理能够大大降低储存规则库的空间代价.我们已经在工作站上用C语言实现了规则库成立的算法,在输入特定的光刻工艺条件后能够自动生成规则库描绘文件和规则数据表格.以下表格是成立所得规则库中的部分实验数据.光刻工艺的参数条件是光刻光波波长248nm,数值孔径0.5,聚焦深度0.0,光波部分相关度0.7,芯片的最小线宽O.18gm.图7是规则库描绘文件记录的内容,包含光刻工艺的参数、几种种类规则的数据文件路径、各规则输入参数与输出参数的数目、输入参数变化的步长和范围等等 .表1~3分别是线宽、线端和拐角规则数据表格的部分数据 .第12期蔡懿慈等:光学周边效应矫 iE(OPC技术及其应用1617和鉴于规则的改正算法模块进行OPC改正.鉴于规则的改正,图形办理速度较快,但精度不够高,适合应用在办理数据量很大、精度要求相对较低的全局掩膜版改正中;鉴于模型的改正,图形改正的精度很高,但办理速度较慢,适合应用于要求改正精度很高的局部重点掩膜版改正中,如晶体管的多晶硅栅极图形、接触孔图形等.改正过程中经过交互控制模块进行二者之间的协调,在知足改正精度要求的前提下,提升改正效率.最后输出改正后的掩膜疆域形数据.图8OPC改正系统6 实验结果我们已经将MR—OPC系统在工作站上用C语言实现,输入掩膜疆域形即能够获取改正后的相应图形,利用光学模拟能够获取硅片上成像图形的轮廓,进而鉴别改正的成效,如图9所示.(aCo图9MR-OPC改正掩膜疆域形表示图(a改正前;Co改正后图10列举了一些改正的结果,光刻工艺的参数条件是光刻光波波长 248nm,数值孔径1618中国科学E辑信息科学第 37卷0.5,聚焦深度0.0,光波部分相关度 O.7,芯片的最小线宽0.18Ixm(d图10某单元多晶硅层部分图形改正实验结果表示图(a改正目标图形;(b改正后图形;(c改正前成像图形;(d改正后成像图形7 结论本文针对芯片制造过程中的光学周边效应 ,深入研究了光学周边效应的实质 ,主要着重鉴于规则的光学周边效应改正和鉴于模型的光学周边效应改正两种方法的结合,设计并实现了自适应的MR.OPC改正系统,较好地解决了OPC改正中的精度和效率问题.在鉴于模型的光学周边效应改正方法中,研究了光刻过程的物理数学原理,提出并实现了拥有较高精准度、较强灵巧性的、以分段分类思想为基础的掩膜版优化算法.在鉴于规则的光学周边效应改正方法中 ,经过剖析和实验,概括总结出线宽、线端、拐角和通孔 4种种类的改正规则,并且在此基础之上实现了规则库的自动建立和规则库的查找与应用 ,提出并实现了拥有效率高、扩展性强的鉴于规则的掩膜版改正算法.实例测试结果表示,该系统是有效的,此中的核默算法模块已经用于某EDA企业的软件产品中.参照文件1KahngAB,PatiYC.Sub——1192CongJ.Challengesandopportunffiesfordesigninnovationsinnanometer∥’con3ChenJF’LaidigTL,WamplerKE,eta1.Practicalmethodforfullchipopticalproximitycorrection.SPIE,1997,305l:79伊~803—4DolainskyD,MaurerW.Applicationofasimpleresistmodeltofastopticalproximitycorrection.SPIE,1997,305l:774—7805BermanP'KahngAB,VidhaniD,eta1.OptimalphaseconflictremovalforlayoutofdarkfieldalternatingphaseshiftingmasksⅢ.EETransComputer-aidedDesIntegrCircuitsSyst,2000,19(2:175—187光学周边效应改正(OPC技术及其应用作者:蔡懿慈,周强,洪先龙,石蕊,王旸作者单位:清华大学计算机科学与技术系 ,北京,100084刊名:中国科学E辑英文刊名:SCIENCEINCHINA(SERIESE年,卷(期:2007,37(12参照文件(19条1.YanXL;ChenY;ShiZAnewdissectionmethodformodelbasedfrugalOPC20052.HopkinsHHTheconceptofpartialcoherenceinoptics19513.YanXL;ShiZ;ChenYFull-ICmanufacturabilitycheckbasedondensesiliconimaging[期刊论文]-Sci。