OPC Mask(光学临近修正掩膜)

从 MEMS 圆角困惑到 16 nm 版图,一次说清 OPC 的来龙去脉。

1. 为什么会有 OPC?

深亚微米时代

  • 关键图形 CD « 光源波长
  • 衍射 → 线宽偏移 / 转角圆化 / 线端缩短
  • 结果:设计图形 ≠ 硅片图形

2. 核心思想

“改掩膜,而不是改工艺”
在 Tape-Out 之前,对版图做 几何补偿,使得曝光后 硅片图形 = 设计意图

3. 典型修正示例

设计缺陷 OPC 修正 备注
线端缩短 Hammer Head / Serif 末端加帽
内角圆化 Inner Corner Bias 内凹补偿
外角圆化 Outer Corner Bias 外凸补偿
密集/孤立线偏差 Scatter Bar / SRAF 辅助条提高均匀性

4. 工作流程

  1. 原始版图
  2. 逐线段切割(Fragmentation)
  3. 规则 / 模型驱动移动(Rule / Model OPC)
  4. 迭代验证(Litho Sim → PV Band)
  5. Mask Tape-Out

5. 工具 & 市场

厂商 国内地位 备注
Mentor Calibre Golden Sign-off 历史原因 + Foundry 认证
Synopsys Proteus 补充 规则-模型混合
ASML SMO EUV 时代重点 光源 + Mask 协同优化

6. EUV 时代的 OPC

  • λ ≈ CD → 衍射减弱 → OPC 复杂度下降
  • SMO(Source-Mask Optimization) 成为主角
  • 光源形状(FlexRay)+ Mask 同时迭代

7. 版图工程师一句话

“OPC 不是玄学,而是把工艺偏差提前算到掩膜里。”
Tape-Out 前,让 Calibre 跑一版 OPC,DRC/LVS 干净,硅片一次成功。