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光(guang)學鄰近(jin)修正(Optical Proximity Correction，OPC)是(shi)一(yi)種光(guang)刻分辨(bian)率(lv)增強(qiang)技術(shu)。OPC主要在(zai)半(ban)導體器件的(de)生產(chan)過程(cheng)中使用(yong)。

OPC 的工作原理

OPC 是(shi)基于對掩(yan)模布局(ju)的精心(xin)調整來補償光(guang)刻過程(cheng)中光(guang)線的非(fei)理(li)想特性(xing)。通過對原始設計(ji)進行(xing)可控的修改(gai)，OPC 旨在糾(jiu)正圖像失真(zhen)，提高關(guan)鍵尺寸（CD）的均勻性(xing)，并最小化工藝差異。

隨(sui)著光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)特征尺寸波長的(de)(de)(de)(de)減小，成像(xiang)錯誤的(de)(de)(de)(de)程度也會增(zeng)加。在(zai)(zai)這種情況下，基于規則的(de)(de)(de)(de) OPC 不(bu)是一(yi)個(ge)可行的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇，因為曝光(guang)(guang)結果現(xian)在(zai)(zai)越(yue)來(lai)越(yue)受到環境的(de)(de)(de)(de)影響。現(xian)在(zai)(zai)每個(ge)結構對(dui)光(guang)(guang)掩模(mo)的(de)(de)(de)(de)修正得(de)單(dan)獨確定(ding)。比如圖中展示的(de)(de)(de)(de)基于模(mo)型的(de)(de)(de)(de) OPC 結果，就是更先(xian)進(jin)的(de)(de)(de)(de)解決方法。

光(guang)刻(ke)時，掩(yan)模(mo)版上(shang)的(de)(de)圖形(xing)(xing)通過曝光(guang)系統投到(dao)光(guang)刻(ke)膠上(shang)。但由于光(guang)臨近(jin)效應的(de)(de)存(cun)在，加上(shang)光(guang)的(de)(de)衍射、干(gan)涉，使得光(guang)刻(ke)膠上(shang)的(de)(de)圖形(xing)(xing)和(he)掩(yan)模(mo)版上(shang)的(de)(de)圖形(xing)(xing)不(bu)完全一樣，比如直角變圓角、線(xian)(xian)條(tiao)寬窄不(bu)一、窄線(xian)(xian)條(tiao)變短等，這就是光(guang)學鄰(lin)近(jin)效應。不(bu)糾(jiu)正這些失真，做出來的(de)(de)電(dian)路電(dian)氣性(xing)能可(ke)能偏差(cha)很大(da)。

OPC 就(jiu)是(shi)(shi)專門解決這個問題(ti)的(de)。它靠軟件(jian)計算來提(ti)前調整掩模版上的(de)圖形，包(bao)括(kuo)尺寸和(he)形狀，給后續(xu)可能出現的(de)變形做補(bu)償(chang)。簡單說，就(jiu)是(shi)(shi)對原始設(she)計進行(xing)可控修改，補(bu)償(chang)光刻中光線的(de)非理想特性，糾(jiu)正圖像(xiang)失真，讓關(guan)鍵尺寸更均勻，盡可能縮小(xiao)工藝差異。

OPC 的未來

隨著對(dui)更小節點(dian)和(he)更高集(ji)成密度的(de)(de)(de)不懈追求，OPC 在超大規模(mo)集(ji)成電路制造(zao)過程中能夠減輕光學鄰近誤(wu)差的(de)(de)(de)影響，確(que)保(bao)圖案復制的(de)(de)(de)精確(que)性(xing)和(he)可靠性(xing)。諸如(ru)極紫(zi)外（EUV）光刻(ke)和(he)多(duo)重(zhong)圖案化等新興(xing)技術(shu)進一步凸顯了對(dui)先進 OPC 技術(shu)的(de)(de)(de)需(xu)求。

挑戰：算力

先(xian)進的技術節點帶來了諸如掩模復(fu)雜度(du)(du)增(zeng)(zeng)加(jia)和(he)計算強(qiang)度(du)(du)增(zeng)(zeng)大(da)等挑戰，這(zhe)些問題(ti)通過創新(xin)的算法和(he)硬件加(jia)速得以解決。

Reference:

1.Optical Proximity Correction (OPC) in VLSI.

本文由廣州佳譽醫療器械有限公司/佛山浩揚醫療器械有限公司聯合編輯