Создание криволинейных масок для максимального увеличения возможностей литографии

Переиздано Платоном

Читают: 0

Маски всегда были неотъемлемой частью процесса литографии в полупроводниковой промышленности. Поскольку наименьшие печатные элементы уже имеют субволновую длину как для случаев DUV, так и для EUV на переднем крае, шаблоны масок играют более важную роль, чем когда-либо. Более того, в случае EUV-литографии проблема заключается в пропускной способности, поэтому эффективность проецирования света с маски на пластину должна быть максимальной.

Обычные элементы Манхэттена (названные в честь горизонта Манхэттена) известны своими острыми углами, которые естественным образом рассеивают свет за пределами числовой апертуры оптической системы. Чтобы свести к минимуму такое рассеяние, можно обратиться к технологии обратной литографии (ILT), которая позволит криволинейным краям элементов на маске заменить острые углы. Чтобы привести простейший пример, где это может быть полезно, рассмотрим целевое оптическое изображение (или аэрофотоснимок) на пластине на рисунке 1, которое ожидается от массива плотных контактов с квадрупольным освещением или освещением QUASAR, что приводит к 4-лучевой интерференционной картине. .

Криволинейный рисунок маски 1

Рисунок 1. Плотное контактное изображение от квадрупольного освещения или освещения QUASAR, в результате чего получается четырехлучевая интерференционная картина.

Четыре интерферирующих луча не могут создавать острые углы на пластине, а лишь несколько закругляют угол (полученный из синусоидальных условий). Острый угол элемента на маске создаст такую же округлость, но с меньшим количеством света, попадающим на пластину; большая часть света рассеивается. Более эффективной передачи света на пластину можно добиться, если элемент маски имеет криволинейный край такой же округлости, как на рис. 2.

Круглый элемент E Рис. 2

Рисунок 2. Элемент маски с криволинейным краем, аналогичный изображению на пластине, показанной на рисунке 1. Округлость края в идеале должна быть такой же.

Количество рассеянного света может быть сведено к минимуму до 0 в идеале с криволинейными краями. Тем не менее, несмотря на преимущество криволинейных краев, было сложно создавать маски с этими функциями, поскольку для криволинейных краев требуется хранить больше информации о записи маски по сравнению с элементами Манхэттена, что снижает пропускную способность системы из-за дополнительного времени обработки. Объем данных, необходимый для представления криволинейных форм, может быть на порядок больше, чем для соответствующих форм Манхэттена. Многолучевые маски записи, которые стали доступны только недавно, компенсируют потерю пропускной способности.

Синтез маски (разработка функций на маске) и подготовка данных маски (преобразование указанных функций в данные, непосредственно используемые создателем маски) также необходимо обновить, чтобы учесть криволинейные функции. Компания Synopsys недавно описала результаты своей криволинейной модернизации. Две выделенные функции для синтеза маски — это машинное обучение и параметрическая кривая OPC. Машинное обучение используется для обучения модели непрерывного глубокого обучения на выбранных клипах. Параметрическая кривая OPC представляет выходные данные криволинейного слоя в виде последовательности форм параметрической кривой, чтобы минимизировать объем данных. Подготовка данных маски состоит из четырех частей: коррекция ошибок маски (MEC), сопоставление шаблонов, проверка правила маски (MRC) и перелом. Предполагается, что MEC компенсирует ошибки процесса записи маски, такие как рассеяние электронов многослойным EUV. Операции сопоставления с образцом ищут совпадающие формы и усложняются без ограничений только на 90-градусные и 45-градусные края. Точно так же MRC нужны новые правила для обнаружения нарушений, связанных с изогнутыми формами. Наконец, трещина должна не только сохранять изогнутые края, но и поддерживать запись многолучевых масок.

Synopsys включает все эти функции в свою полночиповую систему криволинейной обработки данных, которые полностью описаны в официальном документе здесь: https://www.synopsys.com/silicon/resources/whitepapers/curvilinear_mask_patterning.html.