一文揭秘OPC技术在光刻工艺中的细微探究

OPC，英文全称为Optical Proximity Correction，指的是光学邻近矫正，同时也是一种光刻增强技术，修正图形产生的畸变。OPC主要在半导体器件的生产过程中使用，目的是为了保证生产过程中设计的图形的边缘得到完整的刻蚀，基于这样的目的，就不得不谈到在现代芯片制造工艺中的重要环节——光刻。

光刻是芯片制造过程中最重要的一个步骤，就像是用“光刀”在晶圆上“雕刻”一样。“雕刻”需要“刻”出特定的图案。这个图案首先要呈现在掩模版（photomask）上。掩膜板就像是漏字板，激光照射，通过镜头，“漏字板”上的图案也就落到了硅片上。

OPC是如何诞生的

简单来说，芯片制造需要将设计好的电路图案通过光刻机转印到晶圆上才能完成。而当我们在纸上直接画上需要印出的图案，再将图案印在晶圆上，印出来的结果，并不会直接原样呈现，而会得到不一样的图案。

为什么会这样呢？这是因为在半导体快速发展的过去几十年里，晶体管和互联间距变得越来越小，光学衍射对图形产生的影响越来越严重。这种效应会导致晶体管成像变得模糊，从而影响芯片制造的精度和质量。

因此，在芯片制造的流程中，精细光刻十分关键，像上文提及的光刻偏差，芯片制造出来是远不会合格的，为了解决这个问题，OPC就“华丽登场”了！

OPC是如何解决问题的

OPC的作用是通过预设芯片图案的微小偏差来解决衍射效应导致的畸变问题。那OPC的过程就好比在纸上画好图案，但在印上晶圆前，将图案“微调”了。通过这种“微调”，芯片制造的精度和质量得以大大提高，从而使得芯片更加稳定和可靠。那OPC是如何解决问题的呢？

如上图，理想的图案不能直接光刻完成，在使用OPC技术印刻后出来的效果，反而得到了最初理想的结果。那如何得到计算好的图案呢？

工程师们在设计OPC的过程中，需要对光刻机的控制精度、光源参数、光刻胶材料等多个因素进行模拟和优化，从而达到最佳的修正效果。计算光刻技术包括对掩膜、光源的正向或反演优化，采用计算机软件模拟、仿真光刻工艺的光化学反应和物理过程，从理论上指导光刻工艺参数的优化和设计版图图案。

芯天成光学邻近矫正平台EsseOPC

在现代芯片制造工艺中，OPC已经成为一项不可或缺的技术，为芯片制造提供了更高的精度和质量保障。国微芯OPC工具团队自主创新，开发出了一整套性能卓越的OPC系统架构，并自主拥有独立完整的相关知识产权，推出芯天成光学邻近矫正平台EsseOPC。

并发布了3款点工具产品，分别是基于规则的版图修正工具EsseRBOPC；基于规则的辅助图形工具EsseRBAF；以及最近发布的新品——基于模型的版图修正工具EsseMBOPC，它们都支持制造端EDA共用高速数据底座，model 参数可定制，加快model tune 周期，保障芯片制造的高效、精准与可靠性。

其中EsseRBOPC可为各类技术节点提供稳定、准确、高效的工业级别全芯片版图修正方案，以应对在先进制程的半导体工艺中所发生光学衍射而导致的误差，大幅提升芯片良率。EsseRBAF则能够为工业级芯片版图开发全面、精确的亚分辨率辅助图形，使芯片在光刻工艺中获得更大的工艺窗口，得到更稳定的晶圆成像。EsseMBOPC为公司本年度“芯天成”系列发布的新品，能帮助客户高效进行基于模型的高效光学临近效应修正、定制化局部热点区域修正、全部技术节点的刻蚀效应补偿。

在芯片制程逐渐升级的今天，计算光刻的地位将不断的提升，凭借经验丰富的国微芯OPC团队的专业支持，国微芯能够为客户提供量身定制的最佳OPC解决方案，帮助客户加速产品开发周期、提高测试效率、降低成本、保障芯片可靠性，并缩短产品上市时间，提升产品的市场竞争力。国微芯始终秉持着“助力芯产业”的使命，为芯片成功流片前的“最后一公里”保驾护航。

关于国微芯

深圳国微芯科技有限公司是一家具备国际竞争力的EDA创新企业，依托自主可控的核心技术优势，建立了EDA+ IP +设计服务一体化平台，向全球芯片厂商提供安全、高效、便捷的国产EDA工具系统和服务。公司拥有超500人的强大研发团队，硕博比超80%，核心成员均有20年以上海内外从业经历。

未来国微芯将秉持“自主研发、吸收引进、产学研结合、投资并购”策略来构建数字芯片设计与制造的“桥梁”，深度打造国产数字芯片全流程 EDA 工具系统，并实现规模化应用，支撑集成电路产业的持续、健康发展。