近日，中國科學(xué)院微電子研究所先導(dǎo)中心研究員韋亞一團隊與中芯國際研究團隊圍繞14納米CMOS量產(chǎn)工藝中光源掩模協(xié)同優(yōu)化技術(shù)開展聯(lián)合攻關(guān)并取得顯著進展，完成了后段制程中多層關(guān)鍵層的光源優(yōu)化工作，包括Metal 1X、Metal 1.25X、Via 1X等。優(yōu)化后光源通過晶圓數(shù)據(jù)驗證評估，較原有光源在各項關(guān)鍵指標(biāo)上有顯著提升，保證了先進節(jié)點中光刻工藝的穩(wěn)定性，確保后續(xù)研發(fā)進程的順利進行。

　　SMO技術(shù)是14納米及以下技術(shù)節(jié)點必不可少的一項分辨率增強技術(shù)，針對特定層的設(shè)計規(guī)則、掩模結(jié)構(gòu)、光刻膠層屬性和結(jié)構(gòu)等，根據(jù)光學(xué)模型對光源形狀、強度分布和掩模形狀進行同時優(yōu)化，以獲得具有最大光刻工藝窗口的定制型光源和修正后的掩模形狀。下圖展示的就是一個簡單SMO的例子。左圖中是光刻的目標(biāo)圖形，經(jīng)過光源掩模協(xié)同優(yōu)化后獲得右圖中的修飾后掩模圖形和像素化的光源形狀，優(yōu)化后光源能夠顯著擴展光刻的工藝窗口，提高圖形曝光質(zhì)量，有效控制缺陷的產(chǎn)生，提升良率。

　　基于該技術(shù)，韋亞一團隊與中芯國際開展緊密合作，針對各關(guān)鍵層中極限尺寸下的線端對線端、線端對線條、forbidden pitch等難點結(jié)構(gòu)進行聯(lián)合攻關(guān)，提出了有效的解決方案，成功解決了相應(yīng)結(jié)構(gòu)的光刻難題，有效擴展了當(dāng)前工藝節(jié)點下的分辨率極限。同時，在時間緊、任務(wù)重的情況下，采用精簡的高斯模型替代復(fù)雜的光刻膠模型，在保證仿真精度的前提下，極大縮減了第一輪SMO工作的時間周期，所得仿真結(jié)果能夠很好地與晶圓數(shù)據(jù)匹配。晶圓驗證結(jié)果表明，優(yōu)化后光源對光刻工藝中的DOF、MEEF、EL、NILS等關(guān)鍵指標(biāo)有顯著提升，單次曝光工藝窗口可達80納米，曝光容忍度10%以上，光刻分辨率、圖形質(zhì)量、工藝穩(wěn)定性均達到預(yù)期目標(biāo)，為后續(xù)研發(fā)工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

SMO舉例