OPC/Phasenmasken

Optische Lithographie

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Im Laufe der letzten 15-20 Jahren wurden die praktischen Grenzen der optischen Lithographie durch vier wichtige Fortschritte ausgedehnt; außeraxiale Belichtung (OAI), Immersionslithographie, optischen Nahbereichskorrektur (OPC) und Phasenverschiebungsmasken (PSM), die zusammen als Resolution Enhancement Techniques (RET) bekannt sind. 

Während OAI und Immersionslithographie die Domäne der Stepper/Scanner-Hersteller und der Wafer Lithographie sind, erfordern die anderen beiden Techniken einen Beitrag der Maskenhersteller.

Optische Proximity Korrektur

Optical Proximity Correction (OPC) ist eine Technik die verwendet wird, um Bildverzerrungen, die während der Sub-Wellenlängen-Lithographie auftreten zu kompensieren: Dabei werden Strukturen erzeugt die kleiner als die Wellenlänge des verwendeten Lichtes sind. Diese Bildverzerrungen bestehen typischerweise aus erhöhten Eckenrunden, Linien-Enden-Verkürzungen und Veränderungen der Linienbreite, wenn sie in isolierten oder dichten Umgebungen gelegen sind. Die Lithographie ist in der Lage, diese Effekte zu verändern und mit ausgeklügelter Software, die Design-Daten entsprechend zu korrigieren.

Diese Korrekturen äußern sich in Form von lokalen Arbeitspunkteinstellungen an der Linienbreite. Um innere und äußere Ecken genau und maßhaltig abzubilden werden Hilfslinien und “serifs“ in die Design-Daten eingefügt. In der Regel müssen diese OPC Features groß genug sein, um den gewünschten Effekt zu erreichen und klein genug, um nicht abgebildet zu werden. Die kleineren Eingangsadressen (IA), die für OPC-Techniken erforderlich sind, können die Dateigrößen der Maskendaten um einem Faktor von 10 vergrößern. Aufgrund des erhöhten technischen Aufwands an den Lithographie- und Inspektions-Tools erhöhen sich die Durchlaufzeiten und somit die Kosten.

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Alternierende Phasenmasken

Phasenverschiebungsmasken (PSM) werden verwendet, um das Auflösungsvermögen und den Bildkontrast der Stepper zu erhöhen. Forscher und Institute experimentieren mit verschiedenen Arten von Phasenverschiebungsmasken. In der kommerziellen Technik hingegen, die von Produktionsanforderungen dominiert wird, sind alternierende PSM das Maß der Dinge. Die EaPSM wird typischerweise für Kontaktlochebenen verwendet und besteht aus den Strukturdaten abgebildet in einer semi-transparent (6%) MoSiON Schicht. Am Maskenrand ist eine strukturierte Chromschicht für das Alignment. Die 180º-Phasendifferenz zwischen den transparenten Flächen und dem teildurchlässigen MoSiON-Flächen erhöht den Kantenkontrast auf dem Wafer.

Phase Shift Photomask
Phase Shift Photomask