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作为推进半导体产业不断发展的核心技术,光学光刻从出现以来就在集成电路生产中扮演着重要的角色。根据2004年12月ITRS发布的光刻技术发展蓝图,分辨率增强技术和浸没式光刻技术的应用能将193nm光学光刻技术推进到32nm技术节点,由此可见,在可以预见的未来,光学光刻仍然是不可替代的集成电路制造的关键技术。
光学邻近效应校正(OPC)是重要的分辨率增强技术之一,它是通过对掩模图形的修正来达到分辨率增强的目的,目前已经成为先进半导体制造中不可缺少的技术,它的出现和应用对集成电路设计、掩模加工和芯片制造产生了巨大的影响,因此对该技术的研究具有重要的意义和实用价值。本论文的工作主要包括以下几点:1.全面系统地分析了光学光刻系统和光刻工艺中各个参数的意义及其对光刻工艺的影响,并深入探讨了光学光刻模拟技术的发展、使用方法以及光学邻近效应校正的原理和实现方法。
2.对基于规则图表的OPC中的重要技术——散射条的工作原理、添加方法和其参数进行分析,并利用商用光学光刻模拟软件PROLITH8.0成功完成了应用于193nm光学光刻的散射条的参数优化。
3.对基于模型的OPC的核心技术——快速的光强分布计算进行了深入研究。系统分析了投影光刻系统成像理论,利用Hopkins成像公式实现了部分相干照明的成像计算,并利用完全相干成像系统分解(SOCS)和矩阵单值分解(SVD)的方法提高了计算的速度,为基于模型的OPC打下基础。并给出了不同照明方式下一些特征集成电路特征图形的模拟结果。
4.分析了OPC对集成电路设计和制造的影响,并用Synopsys公司商用OPC软件进行了一次完整的OPC流程。