Введение
Глава 1. Современное состояние и тенденции развития проекционной литографии при изготовлении КМОП СБИС с размерами элементов, меньшими длины волны экспонирующего излучения 17
1.1. Анализ физических ограничений проекционной оптики при использовании бинарных промежуточных шаблонов 18
1.2. Обзор методов повышения разрешающей способности процесса проекционной литографии 1.2.1. Использование внеосевого освещения при экспонировании резиста 20
1.2.2. Особенности разработки и применения промежуточных шаблонов с фазовым сдвигом 22
1.2.3. Двойное впечатывание: варианты маршрутного технологического процесса, технические и технологические ограничения 26
1.2.4. Применение иммерсионных материалов для повышения разрешающей способности литографического процесса...". 29
1.2.5. Применение методов коррекции оптического эффекта близости 31
1.3. Технические требования к промежуточным шаблонам для изготовления СБИС по проектным нормам 0,25 мкм 33
1.3.1. Обобщенные технические требования к промежуточным шаблонам 33
1.3.2. Анализ требований к операциям контроля промежуточных шаблонов на стадии их изготовления 37 Стр.
1.3.3. Разработка компоновочного решения для комплекта промежуточных шаблонов по критерию минимизации стоимости с
учетом особенностей используемого технологического оборудования 38
1.4. Критерии оценки качества процесса проекционной литографии 40
Глава 2. Сравнительный анализ математических моделей и алгоритмов оптимизации технологических операций процесса проекционной литографии 42
2.1. Особенности и классификация современных литографических САПР 43
2.2. Исследование и сравнительный анализ математических моделей высокоапертурных проекционных систем
2.2.1. Математическая модель Аббе для высокоапертурных проекционных систем 49
2.2.2. Математическая модель Хопкинса для высокоапертурных проекционных систем 52
2.3. Математические модели поглощения света и проявления позитивных резистов 55
2.3.1. Последовательность моделирования экспонирования резиста 55
2.3.2. - Теоретические основы кинетики экспонирования резиста: модель Дилла 56
2.3.3. Математические модели проявления резиста: модели Дилла, Мака, Кима и «Notch» модель 61
2.4. Полуэмпирические математические модели процессов литографии и травления 64
2.4.1. Математическое описание литографических систем с использованием полиномов на примере модели «VT5» компании «Mentor Graphics» 65 Стр.
2.4.2. Критерии достаточности калибровочных экспериментальных данных для обеспечения стабильности и точности моделирования топологического слоя 78
Глава 3. Исследование предельных возможностей проекционной i-line литографии для получения поликремневых затворных структур КМОП СБИС с минимальными размерами 0,25 мкм и менее 80
3.1. Экспериментальное определение параметров модели блока операций литографии 81
3.1.1. Экспериментальное определение параметров экспонирования резиста1Ли а-П23-035 81
3.1.2. Экспериментальное определение параметров проявления pe3HCTaUltra-il23-035 86
3.2. Исследование и оптимизация параметров процесса i-line
литографии при получении поликремневых затворных структур с размерами элементов 0,25 мкм и менее 90
3.2.1. Оптимизация параметров стека по колебательным кривым 90
3.2.2. Исследование влияния параметров внеосевого освещения на тестовые затворные структуры с размерами элементов 0,25 мкм и менее 92
3.2.3. Исследование влияния типа и параметров фигур коррекции оптического эффекта близости на поликремневые затворные структуры 96
3.3. Разработка тестового шаблона отработки технологических
режимов и исследования влияния параметров фигур коррекции
оптического эффекта близости на поликремневые затворные структуры
КМОП СБИС с минимальными размерами 0,25 мкм и менее 100
3.3.1. Разработка состава тестовых структур и общей компоновки
тестового ФШ 100 Стр. 3.3.2. Разработка технических требований к фигурам контроля литографического процесса для технологического маршрута 0,25 мкм
с одним уровнем поликремния 101
3.4. Экспериментальное исследование процесса i-line литографии при
получении поликремневых затворных структур с размерами элементов
0,25 мкм и менее 103
3.4.1. Исследование влияния параметров внеосевого освещения на тестовые затворные структуры с размерами элементов 0,25 мкм и менее 103
3.4.2. Исследование влияния типа и параметров фигур коррекции оптического эффекта близости на поликремневые затворные структуры 106
Анализ результатов и выводы 109
Глава 4. Разработка и внедрение методов коррекции оптического эффекта близости в процесс проектирования промежуточных шаблонов с размерами элементов менее длины волны экспонирующего излучения проекционной установки 111
4.1. Разработка тестового шаблона, предназначенного для калибровки и верификации моделей литографии и травления критических слоев СБИС 112
4.1.1. Разработка калибровочного и верификационного тестовых блоков 112
4.1.2. Оценка достаточности входных калибровочных данных для обеспечения требуемого уровня точности моделирования и возможности предсказания результатов технологического процесса для рассматриваемой топологии кристалла 116
4.2. Калибровка и верификация «VT5» моделей литографии и травления 119 Стр.
4.2.1. Разработка процедуры определения весовых коэффициентов экспериментальных данных, используемых при разработке моделей литографии и травления 119
4.2.2. Методика и результаты калибровки оптической модели для слоя поликремниевых затворов, выполненного по проектным нормам 0,25 мкм 121
4.2.3. Методика и результаты калибровки модели «VT-5» для слоя поликремниевых затворов, выполненного по проектным нормам 0,25 мкм 1 4.3. Верификация «VT5» моделей литографии и травления по сложным топологическим структурам 138
4.4. Анализ результатов калибровки и верификации моделей 142
4.5. Экспериментальная апробация разработанных методов на примере блока СОЗУ 143
Анализ результатов и выводы 148
Общие выводы 150
Список литературы 1
