應用於 sram 之微影製程技術

應用於 SRAM 之微影製程技術

學號： M9630106 、 M9430240 、 M9635101

學生：林楷峯、張智傑、邱士豪指導老師：蔣富成 老師

Outline 介紹： SRAM 基本架構 光學微影技術及光學鄰近補償 (OP

C)

Optical Proximity Correction 如何利用 OPC 修正佈局

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率

結論

SRAM 基本架構

6-T SRAM 電路

光學微影技術及光學鄰近補償 (1/3)

(a) 光源來自每個不同的角度

光源光源

聚光鏡

光罩 光罩(a) 光源來自相同的角度

光學微影技術及光學鄰近補償 (2/3)

光源

聚光鏡

光罩

光阻晶圓

曝光系統

典型曝光系統

曝光解析度 R λ/NA

光學微影技術及光學鄰近補償 (3/3)

不同波長的光源

如何利用 OPC 修正佈局 (1/3)

(a) 預期佈局圖 (b) 曝光後之晶圓 (c) 重疊比較

Chop pattern Added pattern

如何利用 OPC 修正佈局 (2/3)

Edge-offset Hammerhead

如何利用 OPC 修正佈局 (3/3)

Corner-serif Chop corner

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (1/14)

6 Transistor SRAM Cell

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (2/14)

Poly Load Transistor SRAM Cell

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (3/14)

SC1-18 Layout of SRAM Cell

6-T SRAM 電路

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (4/14)

SC2-18 Layout of SRAM Cell SC3-18 Layout of SRAM Cell

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (5/14)

SC4-18 Layout of SRAM Cell SC5-18 Layout of SRAM Cell

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (6/14)

0.18µm 製程之 SRAM Cell 面積比較表

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (7/14)

6-T SRAM 電路

SC1-90 Layout of SRAM Cell

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (8/14)

SC2-90 Layout of SRAM Cell SC3-90 Layout of SRAM Cell

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (9/14)

SC4-90 Layout of SRAM Cell SC5-90 Layout of SRAM Cell

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (10/14)

90nm 製程之 SRAM Cell 面積比較表

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (11/14)

SC3-18 Layout of SRAM Cell

bit’ bit

word line

GND

VDD

Nimp Layer

Poly Layer

Metal 1 Layer

VDD

GND

Pimp Layer

Layer 標示

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (12/14)

SC3-18 之 Metal1 Layer (Original vs. SPLAT) SC3-18 之 Metal1 Layer (Opced vs. SPLAT)

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (13/14)

SC1-90 Layout of SRAM Cell

Nimp Layer

Poly Layer

Metal 1 Layer

VDD

GND

Pimp Layer

Layer 標示

bit

word line

bit’

VDD

GND

利用 SRAM 佈局分析 OPC 前後之良率 (14/14)

SC1-90 之 Poly1 Layer (Original vs. SPLAT) SC1-90 之 Poly1 Layer (Opced vs. SPLAT)

結論 利用 OPC 提高良率所使用之成本較低。

經由 OPC 流程後，電路特性會與原先設計相近。

180nm 、 90nm 製程之 SRAM 經過 OPC 後，以 SPLAT 做光學模擬，可發現成像較趨近於原始 Layout ，誤差較小。

依模擬結果可發現，當製程越小， OPC 便顯得重要，其可以改善成像所造成之誤差。

References

[1] Chi-Liang Liao, “On the analysis of the design for manufacturabilit

y. (DFM) for sram cells,” Master’s thesis, Southern Taiwan Unive

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[2] Neil H. E. Weste and Kamran Eshraghian, CMOS VLSI 設計原理( 第二版 ) ，培生， 2002 。

[3] Hong Xiao ，半導體製程技術導論，培生， 2002 。[4] 蘇俊鐘，光微影術 (Optical Lithography), http://nano.nchc.org.tw

/dictionary/Optical_Lithography.html