लिथोग्राफी क्षमता को अधिकतम करने के लिए कर्विलीनियर मास्क पैटर्निंग

सेमीकंडक्टर उद्योग में मास्क हमेशा लिथोग्राफी प्रक्रिया का एक अनिवार्य हिस्सा रहा है। ब्लीडिंग एज पर डीयूवी और ईयूवी दोनों मामलों के लिए पहले से ही सबसे छोटी मुद्रित विशेषताएं सबवेवलेंथ होने के साथ, मास्क पैटर्न पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इसके अलावा, ईयूवी लिथोग्राफी के मामले में, थ्रूपुट एक चिंता का विषय है, इसलिए मास्क से वेफर तक प्रकाश प्रक्षेपित करने की दक्षता को अधिकतम करने की आवश्यकता है।

Conventional Manhattan features (named after the Manhattan skyline) are known for their sharp corners, which naturally scatter light outside the numerical aperture of the optical system. In order to minimize such scattering, one may to turn to Inverse Lithography Technology (ILT), which will allow curvilinear feature edges on the mask to replace sharp corners. To give the simplest example where this may be useful, consider the target optical image (or aerial image) at the wafer in Figure 1, which is expected from a dense contact array with quadrupole or QUASAR illumination, resulting in a 4-beam interference pattern.

चित्र 1. क्वाड्रुपोल या क्वासर रोशनी से एक सघन संपर्क छवि, जिसके परिणामस्वरूप चार-बीम हस्तक्षेप पैटर्न बनता है।

चार हस्तक्षेप करने वाले बीम वेफर पर तेज कोनों का निर्माण नहीं कर सकते हैं, लेकिन कुछ हद तक गोल कोने (साइनसॉइडल शब्दों से प्राप्त) का निर्माण कर सकते हैं। मास्क पर एक नुकीला फीचर वाला कोना समान गोलाई उत्पन्न करेगा, लेकिन वेफर पर कम रोशनी पहुंचेगी; प्रकाश का एक अच्छा भाग बिखर गया है। वेफर में प्रकाश का अधिक कुशल स्थानांतरण प्राप्त किया जा सकता है यदि मास्क फीचर में समान गोलाई के साथ एक घुमावदार किनारा हो, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।

चित्र 2. मुखौटा सुविधा चित्र 1 में दिखाए गए वेफर पर छवि के समान घुमावदार किनारे दिखाती है। किनारे की गोलाई आदर्श रूप से समान होनी चाहिए।

घुमावदार किनारों के साथ आदर्श रूप से बिखरी हुई रोशनी की मात्रा को 0 तक कम किया जा सकता है। फिर भी घुमावदार किनारों के लाभ के बावजूद, इन सुविधाओं के साथ मास्क बनाना मुश्किल हो गया है, क्योंकि घुमावदार किनारों को मैनहट्टन सुविधाओं की तुलना में अधिक मुखौटा लेखक जानकारी संग्रहीत करने की आवश्यकता होती है, जिससे अतिरिक्त प्रसंस्करण समय से सिस्टम थ्रूपुट कम हो जाता है। घुमावदार आकृतियों को दर्शाने के लिए आवश्यक डेटा की मात्रा संबंधित मैनहट्टन आकृतियों से अधिक परिमाण का एक क्रम हो सकती है। मल्टी-बीम मास्क लेखक, जो हाल ही में उपलब्ध हुए हैं, थ्रूपुट के नुकसान की भरपाई करते हैं।

वक्रीय विशेषताओं को समायोजित करने के लिए मास्क संश्लेषण (मास्क पर सुविधाओं को डिजाइन करना) और मास्क डेटा तैयारी (उक्त सुविधाओं को सीधे मास्क लेखक द्वारा उपयोग किए गए डेटा में परिवर्तित करना) को भी अद्यतन करने की आवश्यकता है। सिनोप्सिस ने हाल ही में अपने वक्रीय उन्नयन के परिणामों का वर्णन किया है। मास्क संश्लेषण के लिए दो हाइलाइट की गई विशेषताएं मशीन लर्निंग और पैरामीट्रिक कर्व ओपीसी हैं। मशीन लर्निंग का उपयोग चयनित क्लिप पर निरंतर गहन शिक्षण मॉडल को प्रशिक्षित करने के लिए किया जाता है। पैरामीट्रिक वक्र ओपीसी डेटा वॉल्यूम को कम करने के लिए, पैरामीट्रिक वक्र आकृतियों के अनुक्रम के रूप में वक्रीय परत आउटपुट का प्रतिनिधित्व करता है। मास्क डेटा तैयारी में चार भाग शामिल हैं: मास्क त्रुटि सुधार (एमईसी), पैटर्न मिलान, मास्क नियम जांच (एमआरसी), और फ्रैक्चर। एमईसी से अपेक्षा की जाती है कि वह मास्क लेखन प्रक्रिया से होने वाली त्रुटियों की भरपाई करे, जैसे कि ईयूवी मल्टीलेयर से इलेक्ट्रॉन बिखराव। पैटर्न मिलान ऑपरेशन मिलान आकृतियों की खोज करते हैं और केवल 90-डिग्री और 45-डिग्री किनारों पर प्रतिबंध के बिना अधिक जटिल हो जाते हैं। इसी तरह, एमआरसी को घुमावदार आकृतियों से जुड़े उल्लंघनों का पता लगाने के लिए नए नियमों की आवश्यकता है। अंत में, फ्रैक्चर को न केवल घुमावदार किनारों को संरक्षित करने की आवश्यकता है बल्कि मल्टी-बीम मास्क लेखकों का भी समर्थन करना होगा।

सिनोप्सिस में इन सभी विशेषताओं को इसके पूर्ण-चिप वक्रीय डेटा प्रोसेसिंग सिस्टम में शामिल किया गया है, जो यहां श्वेत पत्र से पूरी तरह से वर्णित हैं: https://www.synopsys.com/silicon/resources/whitepapers/curvilinear_mask_patterning.html.

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• स्रोत: https://semiwiki.com/eda/synopsys/328635-curvilinear-mask-patterning-for-maximizing-lithography-capability/