[发明专利]光刻机抗蚀剂成像仿真三维交互显示方法

说明书

技术领域

本发明提供一种光刻机抗蚀剂成像仿真数据三维交互显示方法，属于微电子光刻技术模拟过程技术领域与虚拟现实技术领域。

背景技术

光刻是大规模集成电路制造的关键环节，是互补性氧化金属半导体(CMOS)和片上系统(SOC)制造的关键工艺，随着大规模集成电路进入纳米时代，光刻技术变得越来越复杂，光刻仿真能够帮助半导体技术人员模拟光刻工艺，缩短开发周期、提高产品质量。是版图设计的必要工具。

光刻过程仿真基本上包含空间像强度分布、曝光、后烘、刻蚀，其中抗蚀剂的刻蚀过程仿真是耗时最多的一个步骤，也是关键的一步。抗蚀剂刻蚀工艺又分为三个过程：光通过成像系统、抗蚀剂曝光以及抗蚀剂的显影。近年来，人们在抗蚀剂成像仿真研究方面做了大量的工作，如美国加州大学伯克利分校开发的光刻仿真系统SPLAT(Simulation of Projection Lens Aberratiohs via TCCs)参见文献(付萍，王国雄，史峥.一种基于SPLAT的离轴照明成像算法的研究与实现[J].微电子学，2003 03180-183)，以及Yoshikazu Hirai研究的X光刻仿真系统，可参考文献(YoshikazuHirai，Sadik Hafzovic.Validation of X-Ray Lithography and DevelopmentSimulation System for Moving Mask Deep X-Ray Lithography[J].Journal ofMicroelectromechanical Systems(S1057-7157)，2006，vol.15，159-168)等。面对仿真后生成的海量数据，如何将光刻仿真结果直观、形象地呈现在技术人员面前成为光刻仿真软件面临的一项挑战。目前大部分光刻仿真系统利用二维图形显示技术实现光刻仿真结果的交互显示。而将仿真结果建成结构模型，并利用大规模场景实时漫游技术对晶圆上的抗蚀剂图形进行三维实时绘制已成为可能，光刻仿真数据三维可视化已经成为当前SOC设计的研究热点。

光刻仿真软件领域比较著名的三家公司KLA-Tencor公司，Synopsys公司，ASML公司都推出了光刻仿真产品。KLA-Tencor公司的PROLITH光刻仿真软件在业界具有很高的市场占有率，它集成了先进的三维仿真套件，可以将仿真结果立体显示，但是不具备大规模硅晶片表面场景绘制和实时漫游功能，只是停留在静态仿真阶段。Synopsys公司的Solid-C具有专门的三维编辑器，用于分析光刻仿真结果，但其只能对硅晶片进行局部的分析，无法在整个硅晶片上进行实时结构查看和漫游。ASML公司的MaskTool LithoCruiser主要利用二维图形来显示仿真结果。

卡内基梅隆大学的Metropole-3D，参见文献(DC Cole，E Barouch，EW Conrad，M Yeung.Using Advanced Simulation to Aid Microlithography Development[J]，Proceedings of the IEEE(S0018-9219).2001.vol 89，1194-1215)对曝光以及显影进行了三维(3D)仿真，但这些系统都未对成像系统生成的光照强度信息进行三维(3D)仿真。加州大学伯克利分校的SAMPLE-3D，参见文献(ZF Zhou，QA Huang.etc.A Novel 2D Dynamic Cellular Automata Model for Photoresist Etching ProcessSimulation[J]，.Journal of Micromechanics and Microengineering(S0960-1317)2005.15652-662)利用三维可视化技术进行半导体硅晶片光刻成像系统仿真，但他们的研究只停留在静态仿真，采用的是MATLAB工具对芯片结构进行观察，有采用虚拟现实理论与算法实现半导体硅晶片的动态仿真。

综上所述，现有光刻仿真软件利用二维图形显示仿真结果，部分产品可对仿真结果实现三维可视化，但只是停留在三维静态仿真阶段，没有利用虚拟现实理论和方法实现硅晶片的三维动态仿真的方法。另外，对光刻成像系统的三维仿真的方法也是空白。

发明内容

需要解决的技术问题：