目前,基于模型的 OPC已成為先進半導體制造的標準程序。圖4-15 表明現代 OPC模型包含了考慮光學、光刻膠和工藝效應所有類型的方法。先進的光學模型不僅涵蓋了高數值孔徑成像系統中的偏振效應,而且還涵蓋了雜散光(來自粗糙表面的隨機散射光)和激光帶寬效應(波像差和其他成像特性對微小的波長變化的響應)的影響。對來自掩模和非平整晶圓的光散射效應的正確建模,即所謂三維掩模效應和晶圓形貌效應,需要運用電磁場求解方法。三維光刻膠模型和蝕刻模型可以足夠準確地描述圖形轉移過程。對掩模刻寫和掩模工藝校正期間的效應進行建模也變得越來越重要。EUV 光刻也給 OPC帶來了獨特的挑戰。
Peter De Bisschop 概述了關于OPC建模方法,以及構建和驗證OPC模型的實際方面的文獻。一般而言,OPC模型的基本思想源自用于傳統光刻仿真的純物理模型。為了在合理、可接受的時間內實現一塊完整掩模版圖的鄰近效應校正,模型以卷積核的形式被重新制定,以支持高效計算。這些緊湊型模型的大部分參數無法被直接測量,尤其是光刻膠模型的參數。此類模型參數必須根據實驗數據進行調整。OPC模型中用于三維掩模和晶圓效應的內核參數必須通過完全嚴格仿真或實驗數據進行標定。為了獲得構建 OPC模型所需的實驗數據,開發了專用的量測程序和采樣策略。在某些情況下,此類實驗數據與純物理仿真的仿真數據相輔相成。掩模規則檢查(mask rule check, MRC)也是掩模數據準備的重要組成部分,可確保設計的掩模能以足夠的精度被制造出來。最后,構建的模型必須通過嚴格仿真和專門的晶圓曝光進行驗證。

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藝。它可以應用于標準(二元)鉻-石英掩模和其他掩模技術。OPC 對掩模設計的影響是中等的,取決于OPC 的激進程度(碎片化的大小和數量,輔助特征圖形的數量等)。具有數目多且細節化的OPC特征圖形的掩模,其規范和制造涉及大量的數據處理和較長的掩模刻寫時間。同時,OPC 也增加了掩模檢測的復雜性。例如,對亞分辨率OPC特征和掩模缺陷進行區分就并不容易。OPC 對工藝提升的影響也是中等的。OPC可以實現更小的工藝因子k,并提高工藝的線性度和可實現的工藝窗口。
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原文標題:OPC模型和工藝流程-------光學光刻和極紫外光刻 安迪?愛德曼 著
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