随着技术与产业从65纳米迈进到45纳米阶段,晶圆厂越来越发现他们面对的主要挑战之一,便是需要花费工作与时间去验证光学邻近修正(OPC)掩膜板,OPC在生产中用得越来越多,包括后道的一些层(layer)。OPC技术使用各种非压印特征有效地补偿光学邻近效应;但也带来了不好的一面:成倍地增加了掩膜板的复杂性。这在130纳米、90纳米阶段曾是一个小问题,但现在却变成一个主要的、昂贵的生产与研发障碍。
正如每一个设计和工艺工程师知道的那样,有几点变得必须要验证。基于OPC的光刻要求,芯片制造者要验证设计是否已经正确无误地压印到了硅晶圆上。EDA验证和OPC建模工具产生参数变化的测试结构以及接近工艺极限的特定区域。接下来这些测试结构和其他的特征图形要用CD-SEM来测量,测量结果用来进一步优化OPC模型。这是一个花时间的过程,经常需要几个来回的循环。
在这个循环过程中,EDA工具在晶圆上产生数以千计的独特的验证点。它们要么是输入的设计特征图形,要么是由EDA工具产生的测试结构。为了减小测量误差以及确认缺陷来源于边缘还是OPC的错误应用,工程师们发现一个点总是要被测量很多次。

目前EDA软件包的输出包括需要测量的位置与类型。到目前为此,工程师还不得不花上相当多的时间和精力来手动建立每个点CD-SEM的菜单。这些图形不得不根据经验进行修正、压印、测试,接着再修正一次。在得到想要的结果之前,经常是需要一个以上的循环。这个枯燥的过程需要许多工时和耗在CD-SEM上的时间,通常会累计到几天或者是几周,除此之外,存在的问题是结果仍然会有不一致;在菜单的研发过程中还经常会有人为过失增加不确定性。
应用材料公司(Santa Clara, Calif.)提出了OPC-Check系统, 该系统设计用来自动产生CD-SEM菜单。与该公司的Verity SEM测试系统一起使用,证明这个新系统能够显著缩短OPC验证时间。这种OPC-Check系统的设计能够直接从EDA工具接收测量位置和周围区域的图像, 那么这种系统就能够把以前人工手动的步骤实现自动化,采用虚像模拟专利和特定图形识别技术在SEM系统上产生菜单。这种设备配备有专用的算法,能够自动产生一套参数,包括特定位置的“测试框”,以及视野内图形识别和自动聚焦。系统对这些信息进行处理,自动产生CD-SEM菜单。
利用这种系统自动产生的菜单,只要晶圆经过了压印,CD-SEM机台就能够对几千个测试点中的每一个点进行自动测试。获得的图像和测试结果回传给OPC-Check工具,接着进行大量地分析。这些大量的数据就可以被用于建模、掩膜板验证或者工艺窗口表征。
这种系统能够把传统上非常精细的人工过程变成自动化,能够排除容易出现错误的工作,同时将OPC设计验证时间缩短90%。它具有相当大的优势,因为如果采用通常的手动方式,单是完成一个菜单就要花掉两周时间。现在,因为这些信息已经预先装在了CD-SEM机台中,只要晶圆经过光刻,就可以在CD-SEM上进行非常快速的测试。
因为能够自动产生CD-SEM菜单,OPC-Check通过把CAD数据与晶圆上的测试联系起来,充当了设计和晶圆生产的桥梁,能够显著缩短新掩膜板开发的时间周期。 ;
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