近日，中國科學院微電子研究所先導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，為后續(xù)研發(fā)工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

SMO舉例