多重圖案微影技術(shù)的未來發(fā)展前景

圖3：三個(gè)光罩三重圖案微影工藝分解

由于這個(gè)工藝類似于20/16/14nm雙重圖案微影工藝，設(shè)計(jì)師可能會發(fā)現(xiàn)很多類似之處，這會使轉(zhuǎn)變到三重圖案微影工藝更容易。即使是使用縫合這樣的固定解決方案，對于這個(gè)工藝而言理論上也是可行的。圖4顯示了一個(gè)布局示例，這個(gè)布局在三個(gè)光罩中不能自然分解，但可以通過利用縫合成功分解。

圖4：三重圖案微影工藝分解錯(cuò)誤利用縫合進(jìn)行糾正

盡管三重圖案微影和雙重有相似之處，但也有很多不同，因此對設(shè)計(jì)師、代工廠和電子設(shè)計(jì)自動化工具而言帶來了巨大的挑戰(zhàn)。我將在今后的文章后詳細(xì)介紹這些挑戰(zhàn)。

10nm工藝也帶來了SID版SADP，這可用于部分金屬互聯(lián)層。正如SIM版SADP用于16/14nm工藝一樣，這兩個(gè)光罩和布局中原始草圖形狀不一樣，但利用了隔離層沉積和蝕刻之間的殘差來界定形狀。但在SID版SADP中，隔離層并不界定行數(shù)，而是行數(shù)之間的間距。圖5顯示了利用SID版SADP的金屬工藝示例。

圖5：用于金屬互聯(lián)層的SID SADP工藝。

與用于16/14nm肋片層的SIM SADP工藝不同，更復(fù)雜的雙向?qū)樱ɡ缃饘倩ヂ?lián)層）所采用的SID SADP工藝對于設(shè)計(jì)師而言是不容忽視的。這項(xiàng)工藝將需要設(shè)計(jì)師了解并適應(yīng)一些新要求。此外也給晶圓代工和EDA工具帶來了新的挑戰(zhàn)。別擔(dān)心——我在接下來的文章中將進(jìn)一步討論這些挑戰(zhàn)。現(xiàn)在，讓我們簡單來看看一個(gè)金屬布局示例以及它如何分解成兩個(gè)光罩（圖6）。

圖6：金屬布局分解成SID SADP的兩個(gè)光罩。

從這個(gè)示例中可以看出光罩分解過程分為三個(gè)主要步驟：

原始的單層被拆分為兩種“顏色”——心軸和無心軸。

新增的“虛擬心軸”多邊形被分配給心軸顏色。最終的心軸和虛擬心軸形狀組合形成第一個(gè)“心軸光罩”。

形成的保持層最終將倒轉(zhuǎn)過來，形成最終的“遮擋光罩”。現(xiàn)在來看，心軸和遮擋光罩如何形成類似晶圓原始導(dǎo)出層的東西可能還不明顯，但相信我，它可以的。我們將在另一篇文章中花更多時(shí)間來介紹這個(gè)過程。

我只想說，如果您想要著手進(jìn)行任何10nm設(shè)計(jì)工作，您可能需要再學(xué)習(xí)一些有關(guān)多重圖案微影的知識。很幸運(yùn)，我可以為您排憂解難。至少，關(guān)于可預(yù)見的未來，我有很多想法可以與您分享！我期待幫助您完成這個(gè)學(xué)習(xí)的過程。現(xiàn)在，讓我來簡單概括一下多重圖案微影領(lǐng)域每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)的相關(guān)知識。

●20nm：

用于多晶層的線條/切割雙光罩工藝（對設(shè)計(jì)師無影響）

用于活性層、接觸層、通孔層和金屬層的LELE DP工藝（對設(shè)計(jì)師有影響）

●16nm：

用于肋片層的SIM SADP（對設(shè)計(jì)師無影響）

●10nm：

用于一些接觸層和互聯(lián)層的LELELE TP工藝（對設(shè)計(jì)師有影響）

用于一些金屬互聯(lián)層的SID SADP（對設(shè)計(jì)師有影響）