多重图案微影技术的未来发展前景

图3：三个光罩三重图案微影工艺分解

由于这个工艺类似于20/16/14nm双重图案微影工艺，设计师可能会发现很多类似之处，这会使转变到三重图案微影工艺更容易。即使是使用缝合这样的固定解决方案，对于这个工艺而言理论上也是可行的。图4显示了一个布局示例，这个布局在三个光罩中不能自然分解，但可以通过利用缝合成功分解。

图4：三重图案微影工艺分解错误利用缝合进行纠正

尽管三重图案微影和双重有相似之处，但也有很多不同，因此对设计师、代工厂和电子设计自动化工具而言带来了巨大的挑战。我将在今后的文章后详细介绍这些挑战。

10nm工艺也带来了SID版SADP，这可用于部分金属互联层。正如SIM版SADP用于16/14nm工艺一样，这两个光罩和布局中原始草图形状不一样，但利用了隔离层沉积和蚀刻之间的残差来界定形状。但在SID版SADP中，隔离层并不界定行数，而是行数之间的间距。图5显示了利用SID版SADP的金属工艺示例。

图5：用于金属互联层的SID SADP工艺。

与用于16/14nm肋片层的SIM SADP工艺不同，更复杂的双向层（例如金属互联层）所采用的SID SADP工艺对于设计师而言是不容忽视的。这项工艺将需要设计师了解并适应一些新要求。此外也给晶圆代工和EDA工具带来了新的挑战。别担心——我在接下来的文章中将进一步讨论这些挑战。现在，让我们简单来看看一个金属布局示例以及它如何分解成两个光罩（图6）。

图6：金属布局分解成SID SADP的两个光罩。

从这个示例中可以看出光罩分解过程分为三个主要步骤：

原始的单层被拆分为两种“颜色”——心轴和无心轴。

新增的“虚拟心轴”多边形被分配给心轴颜色。最终的心轴和虚拟心轴形状组合形成第一个“心轴光罩”。

形成的保持层最终将倒转过来，形成最终的“遮挡光罩”。现在来看，心轴和遮挡光罩如何形成类似晶圆原始导出层的东西可能还不明显，但相信我，它可以的。我们将在另一篇文章中花更多时间来介绍这个过程。

我只想说，如果您想要着手进行任何10nm设计工作，您可能需要再学习一些有关多重图案微影的知识。很幸运，我可以为您排忧解难。至少，关于可预见的未来，我有很多想法可以与您分享！我期待帮助您完成这个学习的过程。现在，让我来简单概括一下多重图案微影领域每个工艺节点的相关知识。

●20nm：

用于多晶层的线条/切割双光罩工艺（对设计师无影响）

用于活性层、接触层、通孔层和金属层的LELE DP工艺（对设计师有影响）

●16nm：

用于肋片层的SIM SADP（对设计师无影响）

●10nm：

用于一些接触层和互联层的LELELE TP工艺（对设计师有影响）

用于一些金属互联层的SID SADP（对设计师有影响）