Разработка литографических процессов изготовления СБИС с размерами элементов меньше длины волны экспонирующего излучения

• Автор: Родионов, Илья Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

AAPSM

EAPSM

МВОРС

RBOPC

Список обозначений комплиментарная металл - окисел - полупроводник технология система автоматизированного проектирования сверх большая интегральная схема статическое оперативное запоминающее устройство фоторезистивная маска фотошаблон тестовая структура технологический процесс

alternating aperture phase shift mask, усиленный фазосдигающий шаблон

critical dimension, минимальный критический размер
depth of focus, глубина фокусировки
embedded attenuated phase shift mask, полутоновый
фазосдигающий шаблон
exposure latitude, диапазон дозы экспозиции
edge placement error, ошибка расположения границы
топологической структуры
model-based ОРС, коррекция оптического эффекта близости на основании результатов литографического моделирования optical proximity correction, коррекция оптического эффекта близости
phase shift mask, фазосдигающий шаблон
rule-based ОРС, коррекция оптического эффекта близости по
заранее определенным правилам расстановки фигур ОРС
resolution enhancement techniques, методы повышения
разрешающей способности процесса литографии
sum of coherent systems, метода приближенного расчета
проекционных систем через сумму когерентных систем
Содержание

Введение
Глава 1. Современное состояние и тенденции развития проекционной литографии при изготовлении КМОП СБИС с размерами элементов, меньшими длины волны экспонирующего излучения
1.1. Анализ физических ограничений проекционной оптики при использовании бинарных промежуточных шаблонов
1.2. Обзор методов повышения разрешающей способности процесса проекционной литографии
1.2.1. Использование внеосевого освещения при экспонировании резиста
1.2.2. Особенности разработки и применения промежуточных
шаблонов с фазовым сдвигом
1.2.3. Двойное впечатывание: варианты маршрутного
технологического процесса, технические и технологические ограничения
1.2.4. Применение иммерсионных материалов для повышения
разрешающей способности литографического процесса...'
1.2.5. Применение методов коррекции оптического эффекта
близости
1.3. Технические требования к промежуточным шаблонам для изготовления СБИС по проектным нормам 0,25 мкм
1.3.1. Обобщенные технические требования к промежуточным
шаблонам
1.3.2. Анализ требований к операциям контроля промежуточных шаблонов на стадии их изготовления

1.3.3. Разработка компоновочного решения для комплекта промежуточных шаблонов по критерию минимизации стоимости с
учетом особенностей используемого технологического оборудования
1.4. Критерии оценки качества процесса проекционной литографии
Глава 2. Сравнительный анализ математических моделей и алгоритмов оптимизации технологических операций процесса проекционной литографии
2.1. Особенности и классификация современных литографических САПР
2.2. Исследование и сравнительный анализ математических моделей высокоапертурных проекционных систем
2.2.1. Математическая модель Аббе для высокоапертурных проекционных систем
2.2.2. Математическая модель Хопкинса для высокоапертурных проекционных систем
2.3. Математические модели поглощения света и проявления позитивных резистов
2.3.1. Последовательность моделирования экспонирования резиста
2.3.2. • Теоретические основы кинетики экспонирования резиста: модель Дилла
2.3.3. Математические модели проявления резиста: модели Дилла, Мака, Кима и «Notch» модель
2.4. Полуэмпирические математические модели процессов литографии
и травления
2.4.1. Математическое описание литографических систем с использованием полиномов на примере модели «VT5» компании «Mentor Graphics»

Таблица 2 (продолжение)
- толщина пленки, нм 105±
- время травления, с
- разброс времени травления в партии, % ±
- дефекты пленки в рабочей зоне для различных размеров 0 (1,0-1,5 мкм)
0 (5,1-10 мкм)
0 (>10 мкм)
8. Тип ЭЛ-резиста позитивный
9. Наличие антиотражающего покрытия Да
10. Требования по дефектам подложки
10.1. Внутренние дефекты в рабочей зоне, шт/см
- общее количество темных точек и пузырей (размером > 2 мкм)
- общее количество дефектов (размером < 2 мкм) <0,0
10.2. Дефекты рабочей поверхности в рабочей зоне, шт/см
- общее количество царапин (> 1 мкм)
- общее количество царапин (< 1 мкм) не лимитируется
- общее количество точек (> 2 мкм)
- общее количество точек (< 2 мкм) <0,0
10.3. Дефекты нерабочей поверхности в рабочей зоне, шт/см
- общее количество царапин (> 3 мкм)
- общее количество царапин (< 3 мкм) не лимитируется
- общее количество точек (>10 мкм) <0,0
- общее количество точек (<10 мкм) не лимитируется
10.4. Дефекты маскирующего слоя вне рабочей зоны, шт/см
- общее количество царапин (> 1 мкм)
- общее количество царапин (< 1 мкм) не лимитируется
- общее количество темных точек (> 2 мкм)
- общее количество темных точек (< 2 мкм) <0,00
Параметры 4 и 5 определяют совместно с параметром 2 минимальный размер
на ФШ и допуск на него.
При использовании методов экстенсивной литографии необходимо учитывать влияние MEEF, который для величин К 1-0,3-0,5 может достигать значений 2,5-3. Такие значения MEEF оказывают влияние, как на допуска топологических размеров, так и на величины допустимых дефектов ФШ.
Таким образом, допуск на минимальный размер элементов ФШ должен составлять величину 0,3*М*8, где М - масштаб переноса, 5 - допуск на величину