Contrôle et amélioration de la robustesse des corrections de proximité optique pour les générations de circuits intégrés sub-100nm

par Amandine Borjon Guillerminet

Thèse de doctorat en Micro et nano-électronique

Sous la direction de Patrick Schiavone et de Jérôme Belledent.

Soutenue en 2007

à Grenoble, INPG .


  • Résumé

    Le leitmotiv de l'industrie des semiconducteurs est d'intégrer toujours plus de transistors sur une surface constante. La réduction des dimensions permet de produire des circuits réalisant des tâches plus complexes, plus rapidement et à moindre coût. L'étape clé de la miniaturisation est la lithographie optique par projection. Toutefois, en réduisant les largeurs des transistors et l'espace entre eux, on augmente la sensibilité du transfert à, ce que l'on appelle, les effets de proximité optique. Les techniques de « correction des effets de proximité» (OPC) sont largement utilisées pour améliorer l'impression des motifs des générations lithographiques avancées. Dans le même temps, les fenêtres de procédé utiles diminuent. Dans ce contexte, il devient primordial de pouvoir contrôler et améliorer la robustesse des motifs post-OPC à l'impression dans la fenêtre de procédé. Trois techniques ont été développées. Tout d'abord, des modèles calibrés dans la fenêtre de procédé sont présentés et utilisés pour le contrôle de la qualité du transfert des motifs dans la résine. Ils permettent d'appréhender les variations de dimensions des motifs soumis à des variations de dose ou de focus. Une méthodologie statistique est également mise en place dans le même but. L'intérêt de cette technique est qu'elle ne nécessite qu'une simulation pour obtenir l'information sur le pincement ou le pontage de plots de résine dans la fenêtre de procédé. Elle peut également être facilement intégrée dans le cycle d'OPC pour corriger les défauts détectés. Enfin, une nouvelle technique, appelée énergie locale, est mise en place pour le contrôle et le placement des motifs non résolus. Cette méthode est une généralisation du concept d'isofocale. Elle permet, au prix d'une seule simulation, de connaître la robustesse des motifs vis-à-vis d'un décalage en focus. Son utilisation a permis d'améliorer le placement des motifs non résolus sur les circuits complexes bidimensionnels


  • Résumé

    The dominant recurring theme in the semiconductor industry is the necessity to integrate an increasing number of transistors in the same surface area. This reduction in dimensions makes it possible to produce circuits capable of more complex tasks, operating at increased speed and at a lower cost. The key process step in this miniaturization is optical projection lithography. However, by reducing the widths of the transistors and the spaces between them, we increase the sensitivity of the transfer to optical proximity effects. "Optical proximity correction" (OPC) techniques are necessary to improve the printability of patterns for the advanced lithographic generations. Ln this context, it becomes paramount to be able to control and improve the robustness of post-OPC pattern printability throughout the process window. Three techniques were developed. First, models calibrated through the process window are presented and used in the quality control of the patterning in resist. They make it possible to understand the variation of the dimensions of patterns subjected to variations of dose and focus. Second, a statistical methodology was developed with the same aim. The interest of this technique is that it requires only one simulation to obtain information regarding the pinching or bridging of the resist in the process window. It can also be easily integrated into the OPC flow to correct detected defects. Lastly, a new technique, called local energy, has been introduced for the control and placement of assist features. This method is a generalization of the concept of isofocal printing. It allows, with only one simulation, to know the robustness of patterns with respect to defocus. Its use improves the placement of assist features in generalized two dimensional complex circuits

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (265 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/INPG/0073/D
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : TS07/INPG/0073
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.