Optical Proximity Correction (광근접효과 보정기술)

Optical Proximity Correction은 광근접효과 보정이라는 기술로 빛의 회절로 인한 wafer 위의 Photo Resist 이미지 왜곡 현상을 보정해 주는 기술로 patterning Resolution을 향상하는데 도움이 됩니다. resolution 공정 상수 k1 factor를 줄여주는 방법입니다. 

OPC를 적용하지 않았을 경우 pattern fidelity가 불량하다.(왼쪽), OPC 적용후 원하는 모양대로 wafer image가 형성되었다.(오른쪽)

illumination source로부터 나온 빛은 포토마스크를 거쳐 회절이 되는데 포토마스크에 투사된 이미지는 설계한 것보다 좁거나 넓은 선 폭과 같은 불규칙성을 나타냅니다. 이 왜곡된 이미지는 사용되는 포토마스크의 패턴을 변경하여 보정할 수 있습니다. 

OPC 수행을 위해서는 많은 공정 정보가 필요하다.

image를 보정해 주는 방법으로는 사람이 직접 일일이 보정해 주는 manual OPC가 있고, 왜곡된 구간을 특정하여 table로 만들어 구간 별 rule로 보정하는 Rule Based OPC가 있습니다. 최근에 널리 적용 중인 OPC방법은 공정 데이터를 입력하여 공정을 모사하도록 모델을 만들어 모델로 OPC를 진행하는 Model Based OPC가 있습니다. 

OPC algorithm에는 수십 번의 correction iteration을 통해 최적의 Mask bias 값을 찾아준다.

OPC 수행 flow는 Design을 받아서 웨이퍼에 남길 원하는 image를 공정 target으로 입력을 해줍니다. 그러면 그 target을 기준으로 OPC model은 simulation을 통해 mask를 지나온 image를 계산합니다. 그리고 target input에 대해서 fragmentation을 하여 OPC가 적용될 point부분을 분절화시켜 줍니다. 그리고 target을 기준으로 시뮬레이션하면서 분절화된 fragment unit을 움직여줍니다. target과 image contour CD의 Diff=0이 될 때까지 frag unit movement iteration이 반복됩니다. 최종적으로 target과 simulation contour의 diff가 최소화되면 iteration을 멈추고 mask shape을 만들어 줍니다.

iteration을 통해서 Fragment Unit을 움직여 목표로 하는 target에 맞는 Mask bias를 찾는다.

각 sector 별로 수행되어 나온 최종 OPCed pattern은 하나로 merge 되어 저장됩니다. 이 결과물을 Mask Data Preparation 과정을 통해서 mask ebeam data로 전환됩니다.