דפוס מסכה עקום למקסום יכולת הליטוגרפיה

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

מסכות תמיד היו חלק מהותי מתהליך הליתוגרפיה בתעשיית המוליכים למחצה. כאשר התכונות המודפסות הקטנות ביותר כבר נמצאות באורך תת-גל הן עבור מקרי DUV והן עבור מקרי EUV בקצה המדמם, דפוסי מסכות ממלאים תפקיד מכריע מתמיד. יתרה מכך, במקרה של ליטוגרפיה של EUV, התפוקה היא דאגה, ולכן יש למקסם את היעילות של הקרנת האור מהמסכה אל הפרוסה.

מאפיינים קונבנציונליים של מנהטן (על שם קו הרקיע של מנהטן) ידועים בפינותיהם החדות, אשר מפזרות אור באופן טבעי מחוץ לצמצם המספרי של המערכת האופטית. על מנת למזער פיזור כזה, ניתן לפנות לטכנולוגיית ליטוגרפיה הפוכה (ILT), אשר תאפשר לקצוות מאפיינים עקומים על המסכה להחליף פינות חדות. כדי לתת את הדוגמה הפשוטה ביותר שבה זה עשוי להיות שימושי, שקול את תמונת המטרה האופטית (או תמונת אוויר) על הוואפר באיור 1, אשר צפויה ממערך מגע צפוף עם תאורת קוואדרופול או QUASAR, וכתוצאה מכך דפוס הפרעה של 4 אלומות .

דפוס מסכה עקום 1

איור 1. תמונת מגע צפופה מתאורת quadrupole או QUASAR, וכתוצאה מכך דפוס הפרעות של ארבע אלומות.

ארבע קורות מפריעות אינן יכולות לייצר פינות חדות בפרוסה, אלא פינה מעוגלת משהו (שנגזרת ממונחים סינוסואידים). פינת תכונה חדה על המסכה תייצר את אותה עגולות, אך עם פחות אור שהגיע אל הרקיק; חלק ניכר מהאור התפזר החוצה. ניתן להשיג העברה יעילה יותר של אור לפרוסה אם לתכונת המסכה יש קצה עקום באותו עגול, כמו באיור 2.

תכונה עגולה E איור 2

איור 2. תכונת מסכה המציגה קצה עקום דומה לתמונה על הפרוסה המוצגת באיור 1. עגולות הקצה באופן אידיאלי צריכה להיות זהה.

ניתן למזער את כמות האור המפוזר ל-0 באופן אידיאלי עם קצוות עקומים. עם זאת, למרות היתרון של קצוות עקומים, היה קשה ליצור מסכות עם תכונות אלה, מכיוון שקצוות עקומים דורשים אחסון יותר מידע על כותב המסכה בהשוואה לתכונות של מנהטן, מה שמפחית את תפוקת המערכת מזמן העיבוד הנוסף. נפח הנתונים הנדרש לייצג צורות עקומות יכול להיות בסדר גודל יותר מהצורות המקבילות במנהטן. כותבי מסכות מרובות אלומה, שהפכו זמינים רק לאחרונה, מפצים על אובדן התפוקה.

גם סינתזת מסכות (עיצוב התכונות על המסכה) והכנת נתוני מסכה (המרת התכונות האמורות לנתונים המשמשים ישירות את כותב המסכה) צריכים להתעדכן כדי להתאים לתכונות עקומות. Synopsys תיאר לאחרונה את התוצאות של השדרוג העקומי שלה. שתי תכונות מודגשות עבור סינתזת מסכות הן למידת מכונה ו- Parametric Curve OPC. למידת מכונה משמשת לאימון מודל למידה עמוקה מתמשכת בקליפים נבחרים. Parametric Curve OPC מייצג פלט שכבה עקום כרצף של צורות עקומה פרמטרית, על מנת למזער את נפח הנתונים. הכנת נתוני מסכה כוללת ארבעה חלקים: תיקון שגיאות מסכה (MEC), התאמת דפוסים, בדיקת כלל מסכה (MRC) ושבר. MEC אמור לפצות על שגיאות מתהליך כתיבת המסכה, כמו פיזור אלקטרונים מהרב השכבתי EUV. פעולות התאמת דפוסים מחפשות צורות תואמות והופכות מסובכות יותר ללא הגבלות לקצוות של 90 מעלות ו-45 מעלות בלבד. כמו כן, MRC זקוק לכללים חדשים כדי לזהות הפרות הכוללות צורות מעוקלות. לבסוף, שבר צריך לא רק לשמר קצוות מעוקלים אלא גם לתמוך בכותבי מסכות מרובות קרניים.

Synopsys כוללת את כל התכונות הללו במערכת עיבוד הנתונים העקמומית המלאה שלה, המתוארות במלואן מהמסמך הלבן כאן: https://www.synopsys.com/silicon/resources/whitepapers/curvilinear_mask_patterning.html.