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基于光学邻近校正的双重图形研究

作 者: 潘意杰
导 师: 史峥
学 校: 浙江大学
专 业: 电路与系统
关键词: 可制造性设计 双重图形 光学邻近校正 OPC重用
分类号: TN402
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 80次
引 用: 1次
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内容摘要


集成电路设计发展到超深亚微米,其特征尺寸越来越小,并趋近于曝光系统的理论极限,光刻后硅片表面成像将产生严重的畸变,即产生光学邻近效应(Optical Proximity Effect,OPE)。随着光刻技术面临更高要求和挑战,双重图形技术(Double Patterning Technology,DPT)作为最新提出的光刻分辨率增强技术(Resolution Enhancement Technology,RET),其在45nm及以下节点设计制造的重要性已在最近的国际半导体技术路图(ITRS-2007)得到阐述,并获得业界的广泛青睐。双重图形技术只需对现有光刻基础设施进行很小的改动,就可以有效填补更小节点的光刻技术空白。然而,DPT流程及运算的复杂性困扰着设计人员将其应用到量产。除却光刻设备所带来的套刻精度(Overlay)等客观因素,双重图形所面临的艰难挑战涉及到设计图形分解、光学邻近校正(OPC)和分解质量验证,这些将直接关系到生产设计良率和生产周期的提高。本论文主要探讨DPT和OPC的交互问题,根据DP设计思想及目前所存在的分解问题,分析OPC重用策略,提出基于边修正的OPC校正流程,用于DPT中OPC后版图的局部修正和重用,该方法可有效植入现有MBOPC系统中。双重图形实施过程中,首要问题是分解问题。分解闪存单元等一维结构相对直接,逻辑单元电路等的复杂二维(2D)结构则不同,在将多边形缝合成原始电路版图的逻辑图形时,往往会出现严重的颈缩和线条末端缩短等问题。我们首先根据双重图形流程中OPC差别,将版图分解划分为三类,自然分解、重切割及重设计,由于后两者分解的不确定因素不可避免地导致其对后续步特别是OPC的严重影响。通过分析光强、纹波效应、段移动、动态校正范围等,我们建立起版图分解和光学邻近校正之间的关系,也就是有效利用前次OPC的段和段偏移量信息,从而使得校正信息的得到有效复用。同时,针对版图的不用分解方式即保守还是激进的分析,光源不同参数设置探讨作简要分析展望。双重图形技术面临的诸多复杂过程将影响其在制造领域的迅速应用,其中最突出的因素是设计的复杂度和数据量急剧增长。本研究通过分析版图分解问题和光学邻近校正中的信息重用,在重分解修正后的版图与前次OPC数据建立了关联,实施多边段的动态校正。通过实验表明,在保证版图校正精确度的同时,大量的运行时间得到了节省,有效地缩短校正周期。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章 绪论  7-14
  1.1 集成电路发展概况  7-8
  1.2 集成电路的设计及自动化技术  8-9
  1.3 集成电路的制造工艺  9-10
  1.4 集成电路可制造性设计(DFM)  10-13
  1.5 本文完成的主要工作及组织结构  13-14
第2章 光刻工艺及分辨率增强技术  14-29
  2.1 光刻工艺  14
  2.2 分辨率增强技术(RET)  14-21
  2.3 光学邻近校正(OPC)  21-26
    2.3.1 OPC工作方式  21-23
    2.3.2 OPC技术优势  23
    2.3.3 光刻模型  23-24
    2.3.4 掩模设计因素和限制  24-26
  2.4 双重图形技术(DPT)  26-29
    2.4.1 双重图形制程  27-28
    2.4.2 双重图形研究的现状  28-29
第3章 光学邻近校正与双重图形的问题分析  29-35
  3.1 研究背景介绍  29
  3.2 问题描述  29-31
  3.3 问题分析及研究目标  31-35
第4章 分解算法、冲突的解决及OPC分析  35-47
  4.1 分解问题的阐述  35-37
  4.2 分解执行的困难  37-38
  4.3 DP分解的版图设计兼容性  38-39
  4.4 DPT分解的重分类  39-41
  4.5 基于边修正的OPC重用算法分析  41-47
    4.5.1 段移动分析  41-43
    4.5.2 纹波效应分析  43-45
    4.5.3 校正范围分析  45-46
    4.5.4 误差分析方法  46-47
第5章 算法及验证分析  47-61
  5.1 算法分析  47-54
    5.1.1 图形切割演变  48-49
    5.1.2 多边形预校正及匹配  49-51
    5.1.3 段类型的划分及重用  51-52
    5.1.4 计算误差的分析  52
    5.1.5 复杂度分析  52-54
  5.2 试验结果与讨论  54-59
  5.3 光源优化  59-61
第6章 总结展望  61-62
参考文献  62-65
致谢  65-66
作者简历  66

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 微电子学、集成电路(IC) > 一般性问题 > 设计
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