Optical proximity correction
ऑप्टिकल प्रॉक्सिमिटी करेक्शन (ओ. पी. सी.) एक फोटोलिथोग्राफी एन्हांसमेंट तकनीक है जिसका उपयोग आमतौर पर विवर्तन या प्रक्रिया प्रभावों के कारण छवि त्रुटियों की भरपाई के लिए किया जाता है। ओ. पी. सी. की आवश्यकता मुख्य रूप से अर्धचालक उपकरणों के निर्माण में देखी जाती है और यह सिलिकॉन वेफर पर नक़्क़ाशी की गई छवि में, प्रसंस्करण के बाद, मूल डिज़ाइन की किनारे की नियुक्ति अखंडता को बनाए रखने के लिए प्रकाश की सीमाओं के कारण है। ये प्रक्षेपित छवियाँ अनियमितताओं के साथ दिखाई देती हैं जैसे कि रेखा की चौड़ाई जो डिज़ाइन की गई तुलना में संकीर्ण या चौड़ी होती हैं, ये इमेजिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले फोटोमास्क पर पैटर्न को बदलकर मुआवजे के लिए उत्तरदायी होती हैं। गोल कोनों जैसी अन्य विकृतियाँ ऑप्टिकल इमेजिंग उपकरण के संकल्प द्वारा संचालित होती हैं और इनकी भरपाई करना कठिन होता है। यदि इस तरह की विकृतियों को ठीक नहीं किया जाता है, तो जो गढ़ा जा रहा था, उसके विद्युत गुणों में काफी बदलाव आ सकता है। ऑप्टिकल निकटता सुधार किनारों को स्थानांतरित करके या फोटोमास्क पर लिखे गए पैटर्न में अतिरिक्त बहुभुज जोड़कर इन त्रुटियों को ठीक करता है। यह विशेषताओं (नियम आधारित ओ. पी. सी. के रूप में जाना जाता है) के बीच चौड़ाई और अंतराल के आधार पर पूर्व-संगणित खोज तालिकाओं द्वारा संचालित किया जा सकता है या अंतिम पैटर्न को गतिशील रूप से अनुकरण करने के लिए कॉम्पैक्ट मॉडल का उपयोग करके और इस तरह किनारों की गति को संचालित किया जा सकता है, जो आमतौर पर खंडों में विभाजित होते हैं, सबसे अच्छा समाधान खोजने के लिए, (इसे मॉडल आधारित ओ. पी. सी. के रूप में जाना जाता है)। इसका उद्देश्य सेमीकंडक्टर वेफर पर डिजाइनर द्वारा बनाए गए मूल लेआउट को यथासंभव पुनः प्रस्तुत करना है। ओ. पी. सी. के दो सबसे अधिक दिखाई देने वाले लाभ हैं विभिन्न घनत्व वाले क्षेत्रों में विशेषताओं के बीच देखे गए रेखा चौड़ाई के अंतर को ठीक करना (उदाहरण के लिए, एक सरणी के केंद्र बनाम किनारे, या नेस्टेड बनाम पृथक रेखाएं), और रेखा के अंत को छोटा करना (उदाहरण के लिए, फील्ड ऑक्साइड पर गेट ओवरलैप)। पहले मामले के लिए, इसका उपयोग संकल्प वृद्धि प्रौद्योगिकियों के साथ किया जा सकता है जैसे कि स्कैटरिंग बार (उप-रिज़ॉल्यूशन लाइनें जो रिज़ॉल्वेबल लाइनों के बगल में रखी गई हैं) और साथ में लाइनविड्थ समायोजन। बाद के मामले के लिए, डिज़ाइन में रेखा के अंत में "डॉग-ईयर" (सेरीफ़ या हैमरहेड) सुविधाएँ उत्पन्न की जा सकती हैं। ओ. पी. सी. का फोटोमास्क निर्माण पर लागत प्रभाव पड़ता है जिससे मास्क लिखने का समय मास्क और डेटा-फाइलों की जटिलता से संबंधित होता है और इसी तरह दोषों के लिए मास्क निरीक्षण में अधिक समय लगता है क्योंकि महीन किनारे के नियंत्रण के लिए एक छोटे स्थान के आकार की आवश्यकता होती है। संकल्प का प्रभावः के1 कारक पारंपरिक विवर्तन-सीमित संकल्प रेले मानदंड द्वारा दिया जाता है जहां संख्यात्मक छिद्र है और प्रकाश स्रोत की तरंग दैर्ध्य है। एक पैरामीटर को परिभाषित करके, इस मूल्य के लिए महत्वपूर्ण विशेषता चौड़ाई की तुलना करना अक्सर आम है, जैसे कि सुविधा चौड़ाई समान आकार की अलग-अलग विशेषताओं की तुलना में ओपीसी से कम लाभ के साथ नेस्टेड सुविधाओं के बराबर होती है। इसका कारण यह है कि नेस्टेड विशेषताओं के स्थानिक आवृत्ति स्पेक्ट्रम में अलग-अलग विशेषताओं की तुलना में कम घटक होते हैं। जैसे-जैसे फीचर पिच कम होती जाती है, संख्यात्मक छिद्र द्वारा अधिक घटकों को काट दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप वांछित तरीके से पैटर्न को प्रभावित करने में अधिक कठिनाई होती है। प्रकाश और स्थानिक सुसंगतता का प्रभाव प्रकाश स्रोत की सुसंगतता की डिग्री इसके कोणीय विस्तार और संख्यात्मक छिद्र के अनुपात से निर्धारित होती है। इस अनुपात को अक्सर आंशिक सुसंगतता कारक, या कहा जाता है। यह पैटर्न की गुणवत्ता और इसलिए ओ. पी. सी. के अनुप्रयोग को भी प्रभावित करता है। छवि तल में सुसंगतता दूरी मोटे तौर पर दो छवि बिंदुओं द्वारा दी जाती है जो इस दूरी से अधिक से अलग होते हैं जो प्रभावी रूप से असंबंधित होंगे, जिससे एक सरल ओ. पी. सी. अनुप्रयोग की अनुमति मिलती है। यह दूरी वास्तव में 1 के करीब के मानों के लिए रेले मानदंड के करीब है। एक संबंधित बात यह है कि ओ. पी. सी. के उपयोग से रोशनी की आवश्यकता नहीं बदलती है। यदि ऑफ-एक्सिस रोशनी की आवश्यकता होती है, तो ओ. पी. सी. का उपयोग ऑन-एक्सिस रोशनी पर स्विच करने के लिए नहीं किया जा सकता है, क्योंकि ऑन-एक्सिस रोशनी के लिए, इमेजिंग जानकारी अंतिम एपर्चर के बाहर बिखरे हुए होती है जब ऑफ-एक्सिस रोशनी की आवश्यकता होती है, जिससे किसी भी इमेजिंग को रोका जा सकता है। ऑप्टिकल प्रक्षेपण प्रणालियों में विचलन का प्रभाव तरंगमुख, या प्रकाश कोणों के स्पेक्ट्रम या प्रसार को विकृत करता है, जो फोकस की गहराई को प्रभावित कर सकता है। जबकि ओ. पी. सी. का उपयोग ध्यान केंद्रित करने की गहराई के लिए महत्वपूर्ण लाभ प्रदान कर सकता है, विचलन इन लाभों की भरपाई से अधिक कर सकते हैं। फोकस की अच्छी गहराई के लिए ऑप्टिकल अक्ष के साथ तुलनीय कोणों पर यात्रा करने वाले विवर्तित प्रकाश की आवश्यकता होती है, और इसके लिए उपयुक्त रोशनी कोण की आवश्यकता होती है। सही रोशनी कोण को मानते हुए, ओ. पी. सी. किसी दिए गए पिच के लिए समकोण के साथ अधिक विवर्तित प्रकाश को निर्देशित कर सकता है, लेकिन सही रोशनी कोण के बिना, ऐसे कोण भी उत्पन्न नहीं होंगे। जैसा कि पिछली प्रौद्योगिकी पीढ़ियों में कारक लगातार सिकुड़ रहा है, सर्किट पैटर्न उत्पन्न करने के लिए कई जोखिमों की ओर बढ़ने की प्रत्याशित आवश्यकता अधिक वास्तविक हो जाती है। यह दृष्टिकोण ओ. पी. सी. के अनुप्रयोग को प्रभावित करेगा, क्योंकि प्रत्येक प्रदर्शन से छवि की तीव्रता के योग को ध्यान में रखना होगा। यह पूरक फोटोमास्क तकनीक का मामला है, जहां एक वैकल्पिक-एपर्चर चरण-स्थानांतरण मास्क और एक पारंपरिक द्विआधारी मास्क की छवियों को एक साथ जोड़ा जाता है। मल्टीपल-ईच पैटर्निंग का प्रभाव एक ही फोटोरेसिस्ट फिल्म के मल्टीपल एक्सपोजर के विपरीत, मल्टीपल लेयर पैटर्निंग में एक ही उपकरण परत को पैटर्न करने के लिए बार-बार फोटोरेसिस्ट कोटिंग, डिपोजिशन और इचिंग शामिल है। यह एक ही परत को पैटर्न करने के लिए ढीले डिज़ाइन नियमों का उपयोग करने का अवसर देता है। इन कमजोर डिजाइन नियमों पर छवि बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले लिथोग्राफी उपकरण के आधार पर, ओपीसी अलग होगा। मल्टीपल-ईच पैटर्न भविष्य की प्रौद्योगिकी पीढ़ियों के लिए एक लोकप्रिय तकनीक बन सकती है। बहु-ईच पैटर्न का एक विशिष्ट रूप, साइडवॉल बलिदान सुविधाओं का उपयोग करते हुए, वर्तमान में 10 एनएम से कम सुविधाओं को व्यवस्थित रूप से पैटर्न करने का एकमात्र प्रदर्शित तरीका है। न्यूनतम आधा-पिच बलिदान की विशेषता की जमा की गई मोटाई से मेल खाता है। ओ. पी. सी. अनुप्रयोग आज, इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन स्वचालन (ई. डी. ए.) विक्रेताओं से वाणिज्यिक पैकेजों के उपयोग के बिना ओ. पी. सी. का शायद ही कभी अभ्यास किया जाता है। एल्गोरिदम, मॉडलिंग तकनीकों में प्रगति और बड़े गणना फार्मों के उपयोग ने सबसे महत्वपूर्ण प्रतिरूपण परतों को रातोंरात ठीक करने में सक्षम बनाया है, 130 एनएम डिजाइन नियमों (जब मॉडल आधारित ओपीसी का पहली बार उपयोग किया गया था) से लेकर सबसे उन्नत डिजाइन नियमों तक। परिष्कृत ओ. पी. सी. की आवश्यकता वाली परतों की संख्या उन्नत नोड्स के साथ बढ़ गई है, क्योंकि पहले गैर-महत्वपूर्ण परतों को अब मुआवजे की आवश्यकता होती है। ओ. पी. सी. का उपयोग कम विशेषताओं तक ही सीमित नहीं है जो आज आम तौर पर सामने आती हैं, लेकिन किसी भी वांछित छवि सुधार योजना पर लागू किया जा सकता है जिसे सटीक रूप से मॉडल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी में निकटता प्रभाव सुधार को वाणिज्यिक इलेक्ट्रॉन-बीम लिथोग्राफी उपकरणों पर एक स्वचालित क्षमता के रूप में शामिल किया गया है। चूँकि कई गैर-लिथोग्राफिक प्रक्रियाएँ अपने स्वयं के निकटता प्रभाव प्रदर्शित करती हैं, उदाहरण के लिए, रासायनिक-यांत्रिक पॉलिशिंग या प्लाज्मा इचिंग, इन प्रभावों को मूल ओपीसी के साथ मिलाया जा सकता है। सब-रिज़ॉल्यूशन सहायता सुविधाएँ (एस. आर. ए. एफ.) सब-रिज़ॉल्यूशन सहायता सुविधाएँ (एस. आर. ए. एफ.) ऐसी सुविधाएँ हैं जो लक्षित विशेषताओं से अलग होती हैं लेकिन उनके मुद्रण में सहायता करती हैं, जबकि स्वयं मुद्रित नहीं होती हैं। एस. आर. ए. एफ. को छापना एक महत्वपूर्ण उपज अवरोधक है और एस. आर. ए. एफ. को निर्धारित करने और हटाने के लिए अतिरिक्त ओ. पी. सी. मॉडल की आवश्यकता होती है जहां अवांछनीय मुद्रण हो सकता है। एस. आर. ए. एफ. का लक्ष्यित विशेषता आकार और/या संलग्नक की तुलना में विवर्तन स्पेक्ट्रम पर अधिक स्पष्ट प्रभाव पड़ता है। प्रिंट न करने की आवश्यकता केवल कम खुराक के साथ उनके उपयोग को बाधित करती है। यह यादृच्छिक प्रभावों के साथ समस्याएं पैदा कर सकता है। इसलिए उनका मुख्य अनुप्रयोग पृथक विशेषताओं के लिए फोकस की गहराई में सुधार करना है (घनी विशेषताएँ एस. आर. ए. एफ. प्लेसमेंट के लिए पर्याप्त जगह नहीं छोड़ती हैं)। चूँकि एस. आर. ए. एफ. ऊर्जा को उच्च स्थानिक आवृत्तियों या विवर्तन आदेशों की ओर पुनर्वितरित करते हैं, फोकस की गहराई प्रकाश कोण (स्थानिक आवृत्तियों या विवर्तन आदेशों के स्पेक्ट्रम के केंद्र) के साथ-साथ पिच (स्थानिक आवृत्ति या विवर्तन आदेशों का पृथक्करण) पर अधिक निर्भर करती है। विशेष रूप से, विभिन्न एस. आर. ए. एफ. (स्थिति, आकार, आकार) के परिणामस्वरूप विभिन्न रोशनी विनिर्देश हो सकते हैं। वास्तव में, कुछ पिचें विशिष्ट रोशनी कोणों के लिए एस. आर. ए. एफ. के उपयोग को मना करती हैं। चूँकि पिच आमतौर पर पूर्व निर्धारित होती है, इसलिए एस. आर. ए. एफ. ओ. पी. सी. के उपयोग के साथ भी कुछ रोशनी कोणों से बचा जाना चाहिए। आम तौर पर, हालांकि, एस. आर. ए. एफ. एक पूर्ण समाधान नहीं हो सकता है, और केवल घने मामले तक पहुंच सकता है, इसका मिलान नहीं कर सकता है। कम्प्यूटेशनल लिथोग्राफी फेज-शिफ्ट मास्क इनवर्स लिथोग्राफी संदर्भ बाहरी लिंक फ्रैंक गेन्नारी लिथोग्राफी (माइक्रोफैब्रिकेशन) द्वारा आरेखों के साथ ओ. पी. सी. का अवलोकन