Optical proximity correction
ઓપ્ટિકલ પ્રોક્સિમિટી કરેક્શન (ઓ. પી. સી.) એ ફોટોલિથોગ્રાફી એન્હાન્સમેન્ટ ટેકનીક છે જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વિવર્તન અથવા પ્રક્રિયા અસરોને કારણે છબીની ભૂલોને સરભર કરવા માટે થાય છે. ઓ. પી. સી. ની જરૂરિયાત મુખ્યત્વે સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોના નિર્માણમાં જોવા મળે છે અને તે સિલિકોન વેફર પર કોતરેલી છબીમાં પ્રક્રિયા કર્યા પછી, મૂળ ડિઝાઇનની ધાર પ્લેસમેન્ટ અખંડિતતા જાળવવા માટે પ્રકાશની મર્યાદાઓને કારણે છે. આ અંદાજિત છબીઓ રેખા પહોળાઈ જેવી અનિયમિતતાઓ સાથે દેખાય છે જે ડિઝાઇન કરતાં સાંકડી અથવા પહોળી હોય છે, આ ઇમેજિંગ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ફોટોમાસ્ક પરની પેટર્નને બદલીને વળતર માટે યોગ્ય છે. ગોળાકાર ખૂણાઓ જેવી અન્ય વિકૃતિઓ ઓપ્ટિકલ ઇમેજિંગ ટૂલના રિઝોલ્યુશન દ્વારા સંચાલિત થાય છે અને તેની ભરપાઈ કરવી મુશ્કેલ હોય છે. આવી વિકૃતિઓ, જો સુધારવામાં ન આવે તો, જે બનાવટ કરવામાં આવી રહી હતી તેના વિદ્યુત ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર થઈ શકે છે. ઓપ્ટિકલ નિકટતા સુધારણા આ ભૂલોને ધાર ખસેડીને અથવા ફોટોમાસ્ક પર લખેલી પેટર્નમાં વધારાના બહુકોણ ઉમેરીને સુધારે છે. આને પહોળાઈ અને સુવિધાઓ વચ્ચેના અંતર (નિયમ આધારિત ઓ. પી. સી. તરીકે ઓળખાય છે) ના આધારે પૂર્વ-ગણતરી કરેલ લુક-અપ કોષ્ટકો દ્વારા સંચાલિત કરી શકાય છે અથવા અંતિમ પેટર્નને ગતિશીલ રીતે અનુકરણ કરવા માટે કોમ્પેક્ટ મોડેલ્સનો ઉપયોગ કરીને અને આમ ધારની હિલચાલને ચલાવી શકાય છે, જે સામાન્ય રીતે વિભાગોમાં વિભાજિત થાય છે, શ્રેષ્ઠ ઉકેલ શોધવા માટે, (આ મોડેલ આધારિત ઓ. પી. સી. તરીકે ઓળખાય છે). તેનો ઉદ્દેશ ડિઝાઇનર દ્વારા સેમિકન્ડક્ટર વેફર પર દોરવામાં આવેલા મૂળ લેઆઉટને શક્ય તેટલું પુનઃઉત્પાદિત કરવાનો છે. ઓ. પી. સી. ના બે સૌથી વધુ દૃશ્યમાન ફાયદાઓ વિવિધ ઘનતાના પ્રદેશોમાં લક્ષણો વચ્ચે જોવા મળતા લીનીવિડ્થ તફાવતોને સુધારવા (દા. ત., કેન્દ્ર વિરુદ્ધ એરેની ધાર, અથવા નેસ્ટેડ વિરુદ્ધ અલગ રેખાઓ), અને લાઇન એન્ડ શોર્ટનિંગ (દા. ત., ફિલ્ડ ઓક્સાઇડ પર ગેટ ઓવરલેપ) છે. પહેલાના કિસ્સામાં, આનો ઉપયોગ રેખીય પહોળાઈ ગોઠવણો સાથે સ્કેટરિંગ બાર (ઉકેલવા યોગ્ય રેખાઓને અડીને મૂકવામાં આવેલી પેટા-રીઝોલ્યુશન રેખાઓ) જેવી રીઝોલ્યુશન વૃદ્ધિ તકનીકો સાથે થઈ શકે છે. પછીના કિસ્સામાં, ડિઝાઇનમાં લાઇનના અંતે "ડોગ-ઇયર" (સેરીફ અથવા હેમરહેડ) સુવિધાઓ પેદા થઈ શકે છે. ઓ. પી. સી. ફોટોમાસ્ક બનાવટ પર ખર્ચની અસર કરે છે, જેમાં માસ્ક લખવાનો સમય માસ્ક અને ડેટા-ફાઇલોની જટિલતા સાથે સંબંધિત હોય છે અને તેવી જ રીતે ખામીઓ માટે માસ્ક નિરીક્ષણમાં વધુ સમય લાગે છે કારણ કે બારીક ધાર નિયંત્રણ માટે નાના સ્થળ કદની જરૂર પડે છે. રીઝોલ્યુશનની અસરઃ k1 પરિબળ પરંપરાગત વિવર્તન-મર્યાદિત રીઝોલ્યુશન રેલે માપદંડ દ્વારા આપવામાં આવે છે કારણ કે આંકડાકીય છિદ્ર ક્યાં છે અને તે પ્રકાશ સ્રોતની તરંગલંબાઇ છે. એક પરિમાણને વ્યાખ્યાયિત કરીને, આ મૂલ્ય સાથે નિર્ણાયક લક્ષણની પહોળાઈની તુલના કરવી ઘણીવાર સામાન્ય છે, જેમ કે લક્ષણની પહોળાઈ સમાન કદના અલગ-અલગ લક્ષણો કરતાં ઓ. પી. સી. થી ઓછા લાભ સાથે નેસ્ટેડ સુવિધાઓની બરાબર હોય છે. તેનું કારણ એ છે કે નેસ્ટેડ સુવિધાઓના અવકાશી આવર્તન વર્ણપટમાં અલગ-અલગ સુવિધાઓ કરતાં ઓછા ઘટકો હોય છે. જેમ જેમ ફીચર પીચ ઘટે છે, તેમ તેમ વધુ ઘટકો આંકડાકીય છિદ્ર દ્વારા કાપવામાં આવે છે, પરિણામે ઇચ્છિત ફેશનમાં પેટર્નને અસર કરવામાં વધુ મુશ્કેલી થાય છે. પ્રકાશ અને અવકાશી સુસંગતતાની અસર પ્રકાશ સ્રોતની સુસંગતતાની માત્રા તેના કોણીય વિસ્તાર અને આંકડાકીય છિદ્રના ગુણોત્તર દ્વારા નક્કી થાય છે. આ ગુણોત્તરને ઘણીવાર આંશિક સુસંગતતા પરિબળ કહેવામાં આવે છે, અથવા. તે પેટર્નની ગુણવત્તાને પણ અસર કરે છે અને તેથી ઓ. પી. સી. નો ઉપયોગ. ઇમેજ પ્લેનમાં સુસંગતતા અંતર આશરે બે ઇમેજ પોઇન્ટ દ્વારા આપવામાં આવે છે જે આ અંતર કરતાં વધુ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે તે અસરકારક રીતે અસંબંધિત હશે, જે સરળ ઓ. પી. સી. એપ્લિકેશનને મંજૂરી આપે છે. આ અંતર હકીકતમાં 1 ની નજીકના મૂલ્યો માટે રેલે માપદંડની નજીક છે. સંબંધિત મુદ્દો એ છે કે ઓ. પી. સી. નો ઉપયોગ પ્રકાશની જરૂરિયાતને બદલતો નથી. જો ઓફ-એક્સિસ ઇલ્યુમિનેશન જરૂરી હોય, તો OPC નો ઉપયોગ ઓન-એક્સિસ ઇલ્યુમિનેશન પર સ્વિચ કરવા માટે કરી શકાતો નથી, કારણ કે ઓન-એક્સિસ ઇલ્યુમિનેશન માટે, જ્યારે ઓફ-એક્સિસ ઇલ્યુમિનેશનની જરૂર હોય ત્યારે ઇમેજિંગ માહિતી અંતિમ છિદ્રની બહાર વેરવિખેર થાય છે, જે કોઈપણ ઇમેજિંગને અટકાવે છે. ઓપ્ટિકલ પ્રક્ષેપણ પ્રણાલીઓમાં વિચલનોની અસર તરંગમુખ અથવા પ્રકાશના ખૂણાઓના સ્પેક્ટ્રમ અથવા ફેલાવાને વિકૃત કરે છે, જે ધ્યાનની ઊંડાઈને અસર કરી શકે છે. જ્યારે ઓ. પી. સી. નો ઉપયોગ ધ્યાનની ઊંડાઈ માટે નોંધપાત્ર લાભો પ્રદાન કરી શકે છે, ત્યારે વિચલનો આ લાભોને સરભર કરતાં વધુ કરી શકે છે. ધ્યાનની સારી ઊંડાઈ માટે ઓપ્ટિકલ અક્ષ સાથે તુલનાત્મક ખૂણાઓ પર મુસાફરી કરતા વિવર્તન પ્રકાશની જરૂર પડે છે, અને આ માટે યોગ્ય પ્રકાશ કોણની જરૂર પડે છે. સાચો પ્રકાશ કોણ ધારીએ તો, ઓ. પી. સી. આપેલ પીચ માટે જમણા ખૂણાઓ સાથે વધુ વિક્ષેપિત પ્રકાશને નિર્દેશિત કરી શકે છે, પરંતુ સાચા પ્રકાશ ખૂણા વિના, આવા ખૂણાઓ પણ ઊભી થશે નહીં. બહુવિધ એક્સપોઝરની અસર ભૂતકાળની તકનીકી પેઢીઓમાં પરિબળ સતત સંકોચાઈ રહ્યું હોવાથી, સર્કિટ પેટર્ન પેદા કરવા માટે બહુવિધ એક્સપોઝર તરફ જવાની અપેક્ષિત જરૂરિયાત વધુ વાસ્તવિક બની જાય છે. આ અભિગમ ઓ. પી. સી. ના ઉપયોગને અસર કરશે, કારણ કે દરેક એક્સપોઝરમાંથી છબીની તીવ્રતાના સરવાળાને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર પડશે. પૂરક ફોટોમાસ્ક તકનીક માટે આ કેસ છે, જ્યાં વૈકલ્પિક-ઍપર્ચર ફેઝ-શિફ્ટિંગ માસ્ક અને પરંપરાગત દ્વિસંગી માસ્કની છબીઓ એકસાથે ઉમેરવામાં આવે છે. બહુવિધ-ઈચ પેટર્નની અસર એક જ ફોટોરેસિસ્ટ ફિલ્મના બહુવિધ એક્સપોઝરથી વિપરીત, બહુવિધ સ્તર પેટર્નમાં એક જ ઉપકરણ સ્તરની પેટર્ન માટે પુનરાવર્તિત ફોટોરેસિસ્ટ કોટિંગ, ડિપોઝિશન અને એચિંગનો સમાવેશ થાય છે. આ સમાન સ્તરની પેટર્ન બનાવવા માટે નબળા ડિઝાઇન નિયમોનો ઉપયોગ કરવાની તક આપે છે. આ નબળા ડિઝાઇન નિયમો પર છબી બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા લિથોગ્રાફી ટૂલના આધારે, OPC અલગ હશે. બહુવિધ-ઈચ પેટર્ન ભવિષ્યની તકનીકી પેઢીઓ માટે એક લોકપ્રિય તકનીક બની શકે છે. બહુવિધ-ઈચ પેટર્નનું ચોક્કસ સ્વરૂપ, સાઇડવોલ બલિદાનની સુવિધાઓનો ઉપયોગ કરીને, હાલમાં 10 એનએમ કરતા ઓછી લાક્ષણિકતાઓને વ્યવસ્થિત રીતે પેટર્ન કરવાની એકમાત્ર પ્રદર્શિત રીત છે. ઓછામાં ઓછી અડધી પિચ બલિદાનની લાક્ષણિકતાની જમા થયેલી જાડાઈને અનુરૂપ છે. આજે ઓ. પી. સી. એપ્લિકેશન ઇલેક્ટ્રોનિક ડિઝાઇન ઓટોમેશન (ઇ. ડી. એ.) વિક્રેતાઓ પાસેથી વ્યાપારી પેકેજોનો ઉપયોગ કર્યા વિના ભાગ્યે જ ઓ. પી. સી. નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. એલ્ગોરિધમ્સ, મોડેલિંગ તકનીકોમાં પ્રગતિ અને મોટા ગણતરી ફાર્મના ઉપયોગથી 130 એનએમ ડિઝાઇન નિયમો (જ્યારે મોડેલ આધારિત ઓ. પી. સી. નો પ્રથમ ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો) થી લઈને સૌથી અદ્યતન ડિઝાઇન નિયમો સુધી, સૌથી નિર્ણાયક પેટર્નના સ્તરોને રાતોરાત સુધારવામાં સક્ષમ બનાવ્યા છે. અદ્યતન ગાંઠો સાથે અત્યાધુનિક ઓ. પી. સી. ની જરૂર હોય તેવા સ્તરોની સંખ્યામાં વધારો થયો છે, કારણ કે અગાઉ બિન-નિર્ણાયક સ્તરોને હવે વળતરની જરૂર હોય છે. ઓ. પી. સી. નો ઉપયોગ ઓછી સુવિધાઓ સુધી મર્યાદિત નથી જે આજે સામાન્ય રીતે જોવા મળે છે, પરંતુ કોઈપણ ઇચ્છિત છબી સુધારણા યોજના પર લાગુ કરી શકાય છે જેને સચોટ રીતે તૈયાર કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રોન બીમ લિથોગ્રાફીમાં નિકટતા અસર સુધારણાને વ્યાપારી ઇલેક્ટ્રોન-બીમ લિથોગ્રાફી સાધનો પર સ્વચાલિત ક્ષમતા તરીકે સામેલ કરવામાં આવે છે. ઘણી બિન-લિથોગ્રાફિક પ્રક્રિયાઓ તેમની પોતાની નિકટતા અસરો દર્શાવે છે, દા. ત., રાસાયણિક-યાંત્રિક પોલિશિંગ અથવા પ્લાઝ્મા કોતરણી, આ અસરોને મૂળ ઓ. પી. સી. સાથે મિશ્રિત કરી શકાય છે. સબ-રિઝોલ્યુશન આસિસ્ટ ફિચર્સ (એસ. આર. એ. એફ.) સબ-રિઝોલ્યુશન આસિસ્ટ ફિચર્સ (એસ. આર. એ. એફ.) એ એવી સુવિધાઓ છે જે લક્ષિત સુવિધાઓથી અલગ હોય છે પરંતુ તેમની પ્રિન્ટિંગમાં મદદ કરે છે, જ્યારે તેઓ પોતે છાપવામાં આવતા નથી. એસ. આર. એ. એફ. ને છાપવું એ એક મહત્ત્વપૂર્ણ ઉપજ અવરોધક છે અને જ્યાં અનિચ્છનીય છાપકામ થઈ શકે છે ત્યાં એસ. આર. એ. એફ. ને નક્કી કરવા અને દૂર કરવા માટે વધારાના ઓ. પી. સી. મોડેલની જરૂર પડે છે. લક્ષિત સુવિધાના કદમાં ફેરફાર અને/અથવા જોડાણો કરતાં એસ. આર. એ. એફ. ની વિવર્તન સ્પેક્ટ્રમ પર વધુ સ્પષ્ટ અસરો હોય છે. પ્રિન્ટ ન કરવાની જરૂરિયાત માત્ર ઓછા ડોઝ સાથે તેમના ઉપયોગને અવરોધે છે. આ સ્ટોકેસ્ટિક અસરો સાથે સમસ્યાઓ ઊભી કરી શકે છે. તેથી તેમનો મુખ્ય ઉપયોગ અલગ સુવિધાઓ માટે ધ્યાનની ઊંડાઈમાં સુધારો કરવાનો છે (ગાઢ સુવિધાઓ SRAF પ્લેસમેન્ટ માટે પૂરતી જગ્યા છોડતી નથી). એસ. આર. એ. એફ. ઉચ્ચ અવકાશી આવર્તન અથવા વિવર્તન ક્રમ તરફ ઊર્જાનું પુનઃવિતરણ કરે છે, તેથી ધ્યાનની ઊંડાઈ પ્રકાશ કોણ (અવકાશી આવર્તન અથવા વિવર્તન ક્રમના વર્ણપટનું કેન્દ્ર) તેમજ પીચ (અવકાશી આવર્તન અથવા વિવર્તન ક્રમને અલગ કરવા) પર વધુ નિર્ભર છે. ખાસ કરીને, વિવિધ એસ. આર. એ. એફ. (સ્થિતિ, આકાર, કદ) વિવિધ પ્રકાશ સ્પષ્ટીકરણોમાં પરિણમી શકે છે. હકીકતમાં, અમુક પીચ ચોક્કસ પ્રકાશના ખૂણાઓ માટે એસ. આર. એ. એફ. ના ઉપયોગને પ્રતિબંધિત કરે છે. પિચ સામાન્ય રીતે પૂર્વનિર્ધારિત હોવાથી, એસ. આર. એ. એફ. ઓ. પી. સી. ના ઉપયોગ સાથે પણ કેટલાક પ્રકાશના ખૂણા ટાળવા જોઈએ. સામાન્ય રીતે, જોકે, એસ. આર. એ. એફ. સંપૂર્ણ ઉકેલ ન હોઈ શકે, અને માત્ર ગાઢ કેસનો સંપર્ક કરી શકે છે, તેની સાથે મેળ ખાતા નથી. કોમ્પ્યુટેશનલ લિથોગ્રાફી ફેઝ-શિફ્ટ માસ્ક ઇન્વર્સ લિથોગ્રાફી સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ ફ્રેન્ક ગેન્નારી લિથોગ્રાફી (માઇક્રોફેબ્રિકેશન) દ્વારા આકૃતિઓ સાથે ઓ. પી. સી. ની ઝાંખી