近日，微電子所先導(dǎo)中心韋亞一研究員團(tuán)隊(duì)與中芯國際研究團(tuán)隊(duì)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(jìn)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(yàn)證評估，較原有光源在各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)上有顯著提升，保證了先進(jìn)節(jié)點(diǎn)中光刻工藝的穩(wěn)定性，確保后續(xù)研發(fā)進(jìn)程的順利進(jìn)行。

　　SMO技術(shù)是14納米及以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)必不可少的一項(xiàng)分辨率增強(qiáng)技術(shù)，針對特定層的設(shè)計(jì)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(qiáng)度分布和掩模形狀進(jìn)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。圖1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(kuò)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。

　　圖1 SMO舉例

　　基于該技術(shù)，韋亞一團(tuán)隊(duì)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(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(kuò)展了當(dāng)前工藝節(jié)點(diǎn)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(yàn)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(dá)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(dá)到預(yù)期目標(biāo)，為后續(xù)研發(fā)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。