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重大共性工艺-光刻和OPC共性工艺

重大共性工艺-光刻和OPC共性工艺

在集成电路芯片制造技术中,最为关键技术的是用于电路图形生产和复制的光刻技术,光刻技术的研究与开发,在每一代集成电路技术的更新中都扮演着技术先导的角色。光刻技术的进步也是推动摩尔定律不断向前发展的源动力。

光刻技术的基本原理是,利用光刻机和涂胶显影机设备,将光刻版上的图形重复多次投影到硅片上,涂在硅片上的光刻胶有感光性和抗蚀性;光刻胶也有分为正胶和负胶,正胶曝光部分在显影液中被溶解,没有曝光的胶层留下;负胶的曝光部分在显影液中不溶解,而没有曝光的胶层却被溶解掉。经过显影后,则显出光刻图形。

目前主流的光刻技术是光学光刻技术,光学光刻是由投影光学系统和掩模版相结合来产生光刻图形的。曝光方式普遍采用步进扫描投影式曝光。

下一代光刻(Next Generation Lithography)候选技术中,主要有三个技术,即极紫外线技术(EUV)、电子束直写技术和纳米压印技术,技术的开发和应用均落后于时间表。但从目前开发的进度来看,极紫外线技术(EUV)投入最大,也最有可能成为下一代光刻技术方案,应用于7nm或5nm的图形化工艺开发中。

光学临近修正(Optical Proximity Correction)技术,简称OPC技术。在光刻过程中,由于光的衍射和干涉现象以及光刻胶的效应等,实际硅片上得到的光刻图形与光刻版图形之间存在一定的变形和偏差,光刻中这种偏差直接影响电路性能和产品量率。为了消除这种误差,光学临近修正(OPC)技术应用而生 。

光学临近修正技术的基本原理是在光刻工艺基本确定的前提下,设计不同尺寸的掩模图形,利用掩模图形尺寸与光刻工艺后硅片图形尺寸的对应关系,建立光学临近效应的模型(OPC model),基于建立好的光学临近效应的模型,预测实际设计的电路图形在硅片上光刻图形的尺寸,从而对电路图形做出修正以补偿这种效应,最终在硅片上得到和电路设计相同或最相近的图形。

研发中心光刻和OPC共性工艺包括:

1.光刻设备评估、测试和验证;

2.光刻材料评估、测试和验证;

3.光刻工艺技术开发;

4.OPC技术开发。

 

ICRD光刻设备评估、测试和验证主要为国产光刻机、涂胶显影机的设备的开发提供相关工艺开发、工艺适应性测试、光刻版版图设计及出版、产品验证等服务。目前已经为国产12英寸涂胶显影机、国产12英寸ArF光刻机和I-line光刻机提供了性能测试验证、工艺适应性测试和产品验证等服务。

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针对OPC技术开发,ICRD已经与国际主流的供应商新思科技(Synopsys)和ASML-Brion分别建立了先进工艺技术联合实验室。共同为客户提供OPC技术开发、培训等服务,目前已经为客户提供了40nm OPC、28nm OPC技术的开发服务,并完成了产品出版和验证。

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