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成果名称 极紫外光刻机光学模型
所属领域 电子信息
成果所属成员单位名称 中科院研发实验服务基地
技术关键词 EUV 光学模型,严格耦合波分析,衍射近场快速计算
市场应用关键词 集成电路制造、光刻工艺仿真、极紫外光刻、掩模制造仿真
成果或技术描述 1技术来源:自主开发 2研发团队:中国科学院微电子研究所韦亚一研究院员团队 3成果概述:完成了针对极紫外光刻系统(Extreme Ultra-Violet Lithography( EUVL))的光学模型。本成果主要是EUVL严格光学模型。EUVL光刻系统是制造最新集成电路的核心设备。光刻工艺,则是集成电路制造的核心生产工艺。EUVL光学模型广泛地应用于EUVL光刻机行为和光刻工艺的仿真,极高速的光学模型还被用于优化掩模和光刻机光源从而不断发掘光刻机极限性能以满足集成电路的升级换代。 作为最新一代光刻技术,正处于技术验证到大规模应用的过渡阶段。相比上一代光刻技术,EUVL极大的提高了激光光源的频率,同时将原有的透射式光学系统转换为反射式光学系统。这对EUVL光学建模提出了巨大的挑战。本成果从物理原理入手,建立了严格的光学模型,并通过优化该模型完成初步的提速。未来光学模型进一步提速后,还可用于上文提到的优化任务。成果具体内容: 3.1 严格耦合波分析(RCWA)算法应用于EUVL 掩模的光学建模。通过直接求解麦克斯韦方程组可以得到光学问题的严格解。采用这种问题解决方案的算法一般被成为严格电磁场引擎/求解器(Rigorous Elector-Magnetic Field Solver(Rigorous EMF Solver))。 RCWA算法正是严格电磁场引擎的一种,特别适合于层状结构电磁场分布的求解。而EUVL 系统中的掩模是典型的层状结构。 3.2 针对RCWA算法特征进行的优化,通过计算速度和计算精度的权衡,提高算法的运算效率,进而提高了其实用性。由于RCWA算法的数学特性,随着掩模面积的增大,其运算量成指数级增大(大约为边长的六次方)。这极大地限制了该算法的实用性。通过降维与区域分割拼接两种技术,大面积版图的运算量得到降低,运算速度明显加快。当然,在优化的过程中,精确度有所下降。但仍然再可以结束的范围内。 3.3 实验性地将模型进行了网络化、平台化封装。降低了接触门槛和使用门槛。要完成EUVL光学仿真,此前需要购买专业的商用软件,单机安装运行。费用高昂、门槛很高。由于自主开发,掌握核心代码,课题小组将光学模型直接封装成网络应用。通过操作网页界面,使用者可以设置EUVL光学模型的各项输入参数,此后的运算则由服务器根据各个输入参数运算,最终结果被返回到网页端。 4产业化基础: 4.1软件代码已经编写完成并经过初步测试。其原理和精度都得到了检验。4.2 已初步尝试了将该算法通过网络平台发布,成为网络化应用。4.3代码基础原理部分自主编写,拥有完全的知识产权。可以进行深度开发和二次开发。4.4可以与开源代码社区的其它开源代码进行整合,灵活高效完成产业化开发。
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