DOI: 10.17586/2226-1494-2017-17-2-242-248


УДК 535.317

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛГОРИТМА «ИМИТАЦИИ ОТЖИГА» ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКА ОСВЕЩЕНИЯ ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Иванова Т. В., Жадин А. В.


Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Иванова Т.В., Жадин А.В. Использование алгоритма «имитации отжига» для оптимизации параметров источника освещения фотолитографической установки // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 2. С. 242–248. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-2-242-248

Аннотация

Предмет исследования. Рассмотрены методы повышения разрешающей способности, стабильности и повторяемости фотолитографического процесса с применением источника освещения сложной формы. Показаны пути оптимизации формы источника освещения фотолитографической установки для использования с конкретными масками или группами масок.Методы. Для оптимизации «имитации отжига» применен стохастический алгоритм для периодических масок с различным периодом. В качестве оценочных функций оптимизации использованы контраст периодических масок с различным периодом (включая «запрещенный»), а также площадь эллиптического окна процессов фотолитографической установки. Исследования выполнены с использованием программы Sentaurus Lithography (Synopsys Inc). Основные результаты. В качестве примера показан процесс оптимизации масок с периодом 150–300 нм при длине волны 193 нм и апертуре оптической системы 0,93. Рассмотрен случай работы алгоритма оптимизации при добавлении различных значений расфокусировки и дозы экспозиции. Показано, что предложенный способ оптимизации формы источника освещения позволяет повысить контраст для масок различного периода, а также площадь окна процессов фотолитографической установки. Исследование сходимости алгоритма показало, что для оптимизации источника с заданной маской периодом 600–800 нм достаточно 100 итераций, а дальнейшее увеличение количества итераций не приводит к увеличению контраста. Практическая значимость. Предложенный алгоритм может быть использован в качестве замены более сложным алгоритмам оптимизации источника с целью уменьшения минимального размера элемента и повышения стабильности процесса. Алгоритм обладает высокой сходимостью.


Ключевые слова: фотолитография, источник освещения сложной формы, оптимизация источника освещения, алгоритм «имитации отжига», окно процессов фотолитографической установки

Список литературы
 1.     Mack С.A. Fundamental Principles of Optical Lithography: The Science of Microfabrication. Bellingham, USA: Wiley, 2008. 534 p.
2.     Levenson M.D., Viswanathan N.S., Simpson R.A. Improving resolution in photolithography with a phase-shifting mask // IEEE Transactions on Electron Devices. 1982. V. 29. N 12. P. 1828–1836. doi: 10.1109/T-ED.1982.21037
3.     De Bisschop P. How to make lithography patterns print: the role of OPC and pattern layout // Advanced Optical Technologies. 2015. V. 4. N 4. P. 253–284. doi: 10.1515/aot-2015-0023
4.     Shi X., Hsu S., Chen F., Hsu M., Socha R.J. Dusa M. Understanding the forbidden pitch phenomenon and assist feature placement // Proceedings of SPIE. 2002. V. 4689. P. 985–996. doi: 10.1117/12.473427
5.     Moh L.L., Gek S.C., Qunying L., Cho J.T., Chenggen Q. Customized illumination shapes for 193nm immersion lithography. SPIE Advanced Lithography // Proceedings of SPIE. 2008. V. 6924. Art. 692435. doi: 10.1117/12.772441
6.     Leonard J., Carriere, J., Stack, J., Jones, R., Himel, M., Childers, J., Welch, K.  An improved process for manufacturing diffractive optical elements (DOEs) for off-axis illumination systems // Proceedings of SPIE. 2008. V. 6924. Art. 69242O. doi: 10.1117/12.774666
7.     Bekaert J., Van Look L., D’have K., Laenens B., Vandenberghe G., van Adrichem P., Shao W., Ghan J., Schreel K., Neumann J.T. Scanner matching for standard and freeform illumination shapes using FlexRay // Proceedings of SPIE. 2011. V. 7973. Art. 79731I. doi: 10.1117/12.881607
8.     Mulder M., Engelen A., Noordman O., Streutker G., van Drieenhuizen B. et. al. Performance of FlexRay: a fully programmable illumination system for generation of freeform sources on high NA immersion systems // Proceedings of SPIE. 2010. V. 7640. Art. 845984. doi: 10.1117/12.845984
9.     Granik Y. Source optimization for image fidelity and throughput // Journal of Microlithography, Microfabrication and Microsystems. 2004. V. 3. N 4. P. 509–522. doi: 10.1117/1.1794708
10.  Socha R., Shi X., LeHoty D. Simultaneous source mask optimization (SMO) // Proceedings of SPIE. 2005. V. 5853 part I. P. 180–193. doi: 10.1117/12.617431
11.  Rosenbluth A.E., Melville D.O., Tian K., Bagheri S., Azpiroz J.T. et al. Intensive optimization of masks and sources for 22nm lithography // Proceedings of SPIE. 2009. V. 7274. Art. 727409. doi: 10.1117/12.814844
12.  Bertsimas D., Tsitsiklis J. Simulated annealing // Statistical Science. 1993. V. 8. N 1. P. 10–15. doi: 10.1214/ss/1177011077
13.  Jiang H., Xing T., Du M. Source optimization using simulated annealing algorithm // Proceedings of SPIE. 2014. V. 9282. Art. 928239. doi: 10.1117/12.2069398
14.  Hopkins H.H. On the diffraction theory of optical images // Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 1953. V. 217. N 1130.
15.  Иванова Т.В., Зуева Л.Ю. Исследование способов дискретизации источника при моделировании фотолитографического изображения // Оптический журнал. 2012. Т. 79. № 5. С. 48–52.
16.  Sentaurus Lithography. Predictive Modeling of Lithographic Processes [Электронныйресурс]. Режим доступа: https://www.synopsys.com/silicon/mask-synthesis/sentaurus-lithography.html(дата обращения: 23.01.2017).
17.  Smith B.W. Forbidden pitch or duty-free: revealing the causes of across-pitch imaging differences // Proceedings of SPIE. 2003. V. 5040 I. P. 399–407. doi: 10.1117/12.485490
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика