光学临近效应修正方法

早在1998年，集成电路的最小线宽已经进入到0.25μm的尺度，器件的特征尺寸已经接近了KrF激光光源的波长248 nm。在此后的0.18μm和0.13μm，90 nm到26 nm的光刻工艺中，光学衍射效应会很明显，会造成光刻图形的明显误差，因此必须配合使用掩膜版技术来予以纠正。这些掩膜版技术包括光学临近效应矫正技术（OPC，optical proximity correction），移相掩模技术（PSM，phase shift mask）和双重图形光刻（DPL，double pattering lithography）。

图4-10　OPC光学临近效应的修正的示例(www.xing528.com)

（a）因为光的边缘效应，在光刻版上夹角的部分投过的光强不足，造成在晶片上光刻胶显影的困难而去胶不足，出现圆角现象（b）在光刻版上有意识地将曝光区域调大些，以弥补其曝光的不足，从而在曝光后的晶片上得到没有误差的实际图案。

当集成电路的特征尺寸远大于光波波长时，硅片上光刻图形与掩膜版图形基本相同。但在超深亚微米工艺下，集成电路特征尺寸已经接近甚至小于光波波长，光的衍射效果将非常明显，硅片上光刻图形与掩膜版图形之间会产生很大偏差和变形，如图4-10（a）所示。随着集成电路特征尺寸不断地减小，这种光刻图形的变形与偏差变得越来越严重，特别是在图形相互邻近的部位，在线段的顶端和图形拐角处，由于光波干涉和衍射作用明显，偏差就更明显，而这些偏差极大地影响了电路的电学性能和电路功能。这种由于光波衍射、干涉而造成的光刻图形与掩膜图形之间的偏差现象称为光学邻近效应。在器件的特征尺寸已经接近激光光源的波长的光刻工艺中，光学邻近效应是不可避免的。因此必须采取相应的措施尽可能地减小掩膜图形到硅片图形的变形与偏差。目前工业界普遍采用的方法是通过“微调”掩膜版上图形的形状来弥补光刻工艺中产生的光衍射效应，使得硅片上光刻得到的图形与预期的图形基本符合。这种靠修补掩膜版图形的补偿方法称为光刻增强技术（RET：reticle enhancement technology），即光学邻近效应矫正方法（optical proximity correction，OPC）。图4-10（b）表示OPC后的光刻效果，由于在光刻版上的拐角部位加大了曝光的区域，弥补了光的衍射效应在拐角处的影响，使得硅片上的图形非常接近了光刻要预期的图形。当然，制作带有OPC的光刻版的复杂性要高，也增加了制版成本。