Программный комплекс «Виртуальный степпер»

По заказу «НИИМЭ и завод Микрон» (г. Зеленоград) под моим руководством разработан заказной программный комплекс фазовой оптической коррекции фотошаблонов для проекционной фотолитографии. В целом программный комплекс позволяет на оборудовании, предназначенном для производства микросхем с нормой проектирования в 1 мкм, изготавливать схемы с нормой проектирования 0.5 мкм.

Основу программного комплекса составляют модуль работы с топологической информацией в формате GDS, подсистема моделирования процесса формирования оптического изображения и подсистема фазовой оптической коррекции топологии. Моделирование процесса формирования оптического изображения осуществляется методами Фурье-оптики в приближении строгой скалярной теории дифракции частично когеррентного излучения. Коррекция топологии осуществляется с использованием эвристических методов, обеспечивающих высокое быстродействие и возможность обработки топологий промышленного масштаба.

Текущая версия программного комплекса обладает следующими пользовательскими характеристиками:

  • Позволяет производить бинарную коррекцию фотошаблонов без использования фазовых элементов. Бинарная оптическая коррекция выполняется с помощью быстрого эвристического алгоритма, позволяющего за приемлемое время производить коррекцию нерегулярной топологии реального слоя.
  • Позволяет производить фазовую оптическую коррекцию фотошаблонов с использованием альтернатной технологии. Модуль альтернатной коррекций использует оригинальный авторский алгоритм, позволяющий минимизировать число фазовых конфликтов.
  • Позволяет производить моделирование процесса формирования изображения на поверхности фоторезиста для исходной и скорректированной топологии и визуализацию результатов моделирования. При моделировании процесса формирования воздушного изображения используется модель распространения частично-когеррентного излучения через оптическую систему, соответствующая строгому скалярному приближению Фурье-оптики. Алгоритм моделирования эффективно использует возможности многопроцессорных рабочих станций для ускорения работы.
  • Работает с иерархической топологической информацией, представленной в виде файла в формате GDS-II. Для представления топологической информации используются эффективные методы, существенно ускоряющие работу всех частей программного комплекса.
  • Содержит модуль пользовательского интерфейса, реализующий просмотр топологии слоя и интерактивное управление процессом оптической коррекции. Алгоритмы моделирования и оптической коррекции реализованы в виде отдельного платформенно независимого модуля.

В дальнейшем предполагается продолжить разработку программного комплекса по следующим направлениям:

  • Разработать модуль аттунуированной коррекции фотошаблонов.
  • Разработать модуль коррекции фотошаблонов по технологии краевого контраста.
  • Разработать модуль вычисления распределения внутри слоя.
  • Разработать модуль моделирования процесса проявления.
  • Реализовать модуль контроля правил проектирования (design rules).

Комментарий

Оптическая фотолитография остается основной технологией, используемой для воспроизведения топологии микросхемы на кристалле. При воспроизведении топологии слоя со структурными элементами, размер которых соизмерим с длиной волны излучения, на поверхности фоторезиста наблюдаются искажения размеров и формы элементов топологии, обусловленные т.н. эффектом оптической близости. Для коррекции эффектов оптической близости применяются методы оптической коррекции фотошаблонов, которые можно подразделить на методы бинарной и фазовой коррекции. При бинарной оптической коррекции фотошаблонов топологическое описание слоя исправляется таким образом, чтобы минимизировать влияние эффектов оптической близости в критических областях, содержащих близко расположенные элементы топологии. Фазовые методы оптической коррекции связаны с введением в слой фазосдвигающих элементов, позволяющих существенно улучшить проработку элементов, размер которых сравним с длиной волны излучения.

Ниже приведен простой пример моделирования формирования изображения на поверхности фоторезиста. На первой картинке показан простой элемент тестовой топологии - затвор (элементы затвора раскрашены в белый, зеленый и голубой цвета, темно-серые и темно синие элементы лежат в слое жесткой маски). На среднем рисунке показано расчитанное распределение освещенности на поверхности фоторезиста в виде картинки в градациях серого. На правом рисунке показан контур проявленного фоторезиста.

vstp1.jpg vstp2.jpg vstp3.jpg

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License