Curvilinear Mask Patterning For Maximizing Lithography Capability

Publisert av Platon

Følgere: 0

Masker har alltid vært en viktig del av litografiprosessen i halvlederindustrien. Med de minste utskrevne funksjonene som allerede er subbølgelengde for både DUV- og EUV-tilfeller ved blødningskanten, spiller maskemønstre en mer avgjørende rolle enn noen gang. I tilfellet med EUV-litografi er dessuten gjennomstrømning en bekymring, så effektiviteten av å projisere lys fra masken til waferen må maksimeres.

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.

Krumlinjet maskemønster 1

Figur 1. Et tett kontaktbilde fra quadrupol- eller QUASAR-belysning, som resulterer i et interferensmønster med fire stråler.

Fire forstyrrende stråler kan ikke produsere skarpe hjørner ved waferen, men et noe avrundet hjørne (avledet fra sinusformede termer). Et skarpt trekkhjørne på masken vil gi den samme rundheten, men med mindre lys som kommer til waferen; en god del av lyset har blitt spredt ut. En mer effektiv overføring av lys til waferen kan oppnås hvis maskefunksjonen har en krumlinjet kant med samme rundhet, som i figur 2.

rund funksjon E Fig 2

Figur 2. Maskefunksjon som viser en kurveformet kant som ligner på bildet ved waferen vist i figur 1. Kantens rundhet bør ideelt sett være den samme.

Mengden lys som spres ut kan minimeres til 0, ideelt sett med buede kanter. Til tross for fordelen med krumlinjede kanter, har det vært vanskelig å lage masker med disse funksjonene, siden krumlinjede kanter krever at mer informasjon om maskeskriver lagres sammenlignet med funksjoner på Manhattan, noe som reduserer systemgjennomstrømningen fra den ekstra behandlingstiden. Datavolumet som kreves for å representere krumlinjede former kan være en størrelsesorden mer enn de tilsvarende Manhattan-formene. Multi-beam maskeskrivere, som først nylig har blitt tilgjengelig, kompenserer tapet av gjennomstrømning.

Maskesyntese (utforming av funksjonene på masken) og maskedataforberedelse (konvertering av nevnte funksjoner til dataene som brukes direkte av maskeskriveren) må også oppdateres for å imøtekomme krumlinjede funksjoner. Synopsys beskrev nylig resultatene av sin krumlinjede oppgradering. To uthevede funksjoner for maskesyntese er maskinlæring og parametrisk kurve OPC. Maskinlæring brukes til å trene opp en kontinuerlig dyplæringsmodell på utvalgte klipp. Parametrisk kurve OPC representerer kurvelinjet lagutgang som en sekvens av parametriske kurveformer, for å minimere datavolumet. Forberedelse av maskedata består av fire deler: Maskefeilkorreksjon (MEC), Pattern Matching, Mask Rule Check (MRC) og Fracture. MEC er ment å kompensere for feil fra maskeskriveprosessen, for eksempel elektronspredning fra EUV-flerlaget. Mønstertilpasningsoperasjoner søker etter matchende former og blir mer komplisert uten begrensninger til kun 90-graders og 45-graders kanter. På samme måte trenger MRC nye regler for å oppdage brudd som involverer buede former. Til slutt må brudd ikke bare bevare buede kanter, men også støtte flerstrålemaskeskrivere.

Synopsys inkluderer alle disse funksjonene i sitt krumlinjede databehandlingssystem med full brikke, som er fullstendig beskrevet fra hvitboken her: https://www.synopsys.com/silicon/resources/whitepapers/curvilinear_mask_patterning.html.