Motif de masque curviligne pour maximiser la capacité de lithographie

Motif de masque curviligne pour maximiser la capacité de lithographie

Horodatage: 9 mai 2023 1:00
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Les masques ont toujours été une partie essentielle du processus de lithographie dans l'industrie des semi-conducteurs. Les plus petites caractéristiques imprimées étant déjà sous la longueur d'onde pour les cas DUV et EUV à la pointe de la technologie, les motifs de masque jouent un rôle plus crucial que jamais. De plus, dans le cas de la lithographie EUV, le débit est un problème, de sorte que l'efficacité de la projection de lumière du masque vers la tranche doit être maximisée.

Les éléments conventionnels de Manhattan (du nom de l'horizon de Manhattan) sont connus pour leurs angles vifs, qui diffusent naturellement la lumière en dehors de l'ouverture numérique du système optique. Afin de minimiser une telle diffusion, on peut se tourner vers la technologie de lithographie inverse (ILT), qui permettra aux bords curvilignes du masque de remplacer les angles vifs. Pour donner l'exemple le plus simple où cela peut être utile, considérons l'image optique cible (ou l'image aérienne) sur la plaquette de la figure 1, qui est attendue d'un réseau de contacts dense avec un éclairage quadripolaire ou QUASAR, ce qui entraîne un diagramme d'interférence à 4 faisceaux. .

Motif de masque curviligne 1

Figure 1. Une image de contact dense d'un éclairage quadripolaire ou QUASAR, résultant en un motif d'interférence à quatre faisceaux.

Quatre faisceaux interférents ne peuvent pas produire des angles vifs au niveau de la plaquette, mais un angle quelque peu arrondi (dérivé de termes sinusoïdaux). Un coin de trait pointu sur le masque produirait la même rondeur, mais avec moins de lumière arrivant sur la plaquette; une bonne partie de la lumière a été dispersée. Un transfert de lumière plus efficace vers la plaquette peut être obtenu si la fonction de masque a un bord curviligne avec la même rondeur, comme sur la figure 2.

fonction ronde E Fig 2

Figure 2. Fonction de masque montrant un bord curviligne similaire à l'image au niveau de la plaquette illustrée à la figure 1. L'arrondi du bord devrait idéalement être le même.

La quantité de lumière diffusée peut être réduite à 0 idéalement avec des bords curvilignes. Pourtant, malgré l'avantage des bords curvilignes, il a été difficile de créer des masques avec ces fonctionnalités, car les bords curvilignes nécessitent le stockage de plus d'informations d'écriture de masque par rapport aux fonctionnalités de Manhattan, ce qui réduit le débit du système à cause du temps de traitement supplémentaire. Le volume de données requis pour représenter les formes curvilignes peut être supérieur d'un ordre de grandeur aux formes Manhattan correspondantes. Les graveurs de masques multifaisceaux, qui ne sont disponibles que depuis peu, compensent la perte de débit.

La synthèse de masque (conception des caractéristiques sur le masque) et la préparation des données de masque (conversion desdites caractéristiques en données directement utilisées par l'auteur du masque) doivent également être mises à jour pour prendre en charge les caractéristiques curvilignes. Synopsys a récemment décrit les résultats de sa mise à niveau curviligne. Deux fonctionnalités mises en évidence pour la synthèse de masque sont l'apprentissage automatique et l'OPC de courbe paramétrique. L'apprentissage automatique est utilisé pour former un modèle d'apprentissage en profondeur continu sur des clips sélectionnés. Parametric Curve OPC représente la sortie de la couche curviligne comme une séquence de formes de courbes paramétriques, afin de minimiser le volume de données. La préparation des données de masque comprend quatre parties : correction d'erreur de masque (MEC), correspondance de modèle, vérification de la règle de masque (MRC) et fracture. La MEC est censée compenser les erreurs du processus d'écriture du masque, telles que la diffusion d'électrons de la multicouche EUV. Les opérations de correspondance de motifs recherchent des formes correspondantes et deviennent plus compliquées sans restrictions aux seuls bords à 90 degrés et 45 degrés. De même, le MRC a besoin de nouvelles règles pour détecter les violations impliquant des formes courbes. Enfin, la fracture doit non seulement préserver les bords courbes, mais également prendre en charge les enregistreurs de masques multifaisceaux.

Synopsys inclut toutes ces fonctionnalités dans son système de traitement de données curviligne à puce complète, qui sont entièrement décrites dans le livre blanc ici : https://www.synopsys.com/silicon/resources/whitepapers/curvilinear_mask_patterning.html.

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