Optical proximity correction
آپٹیکل قربت کی اصلاح (او پی سی) ایک فوٹوولتھگرافی بڑھانے کی تکنیک ہے جو عام طور پر انحراف یا عمل کے اثرات کی وجہ سے تصویری غلطیوں کی تلافی کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ او پی سی کی ضرورت بنیادی طور پر سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز کی تیاری میں دیکھی جاتی ہے اور اس کی وجہ روشنی کی حدود ہیں جو سلکان ویفر پر نقش شدہ تصویر میں، پروسیسنگ کے بعد، اصل ڈیزائن کی ایج پلیسمنٹ کی سالمیت کو برقرار رکھتی ہیں۔ یہ پیش کردہ تصاویر بے ضابطگیوں کے ساتھ ظاہر ہوتی ہیں جیسے کہ لکیر کی چوڑائی جو ڈیزائن کردہ سے تنگ یا چوڑی ہوتی ہیں، یہ امیجنگ کے لیے استعمال ہونے والے فوٹو ماسک پر پیٹرن کو تبدیل کر کے معاوضے کے قابل ہوتی ہیں۔ دیگر مسخیاں جیسے گول کونے آپٹیکل امیجنگ ٹول کے ریزولوشن سے کارفرما ہوتے ہیں اور ان کی تلافی کرنا مشکل ہوتا ہے۔ اس طرح کی مسخیوں کو، اگر درست نہیں کیا گیا تو، جو چیز بنائی جا رہی تھی اس کی برقی خصوصیات کو نمایاں طور پر تبدیل کر سکتی ہے۔ آپٹیکل قربت کی اصلاح ان غلطیوں کو کناروں کو حرکت دے کر یا فوٹو ماسک پر لکھے ہوئے پیٹرن میں اضافی کثیر الاضحی جوڑ کر درست کرتی ہے۔ یہ خصوصیات کے درمیان چوڑائی اور فاصلے (جسے اصول پر مبنی او پی سی کہا جاتا ہے) کی بنیاد پر پہلے سے کمپیوٹیڈ لک اپ ٹیبلز کے ذریعے چلایا جا سکتا ہے یا حتمی پیٹرن کو متحرک طور پر نقل کرنے کے لیے کمپیکٹ ماڈلز کا استعمال کرکے اور اس طرح کناروں کی نقل و حرکت کو چلایا جا سکتا ہے، جو عام طور پر حصوں میں بٹے ہوتے ہیں، بہترین حل تلاش کرنے کے لیے، (اسے ماڈل پر مبنی او پی سی کہا جاتا ہے)۔ اس کا مقصد سیمی کنڈکٹر ویفر پر ڈیزائنر کی طرف سے تیار کردہ اصل ترتیب کو ممکنہ طور پر دوبارہ پیش کرنا ہے۔ او پی سی کے دو سب سے زیادہ نظر آنے والے فوائد مختلف کثافت والے علاقوں میں خصوصیات کے درمیان نظر آنے والے لکیر کی چوڑائی کے فرق کو درست کرنا ہیں (مثال کے طور پر، مرکز بمقابلہ کسی صف کے کنارے، یا گھونسلے والی بمقابلہ الگ تھلگ لکیریں)، اور لکیر کے آخر کو مختصر کرنا (مثال کے طور پر، فیلڈ آکسائڈ پر گیٹ اوورلیپ)۔ سابقہ معاملے کے لیے، اس کا استعمال ریزولوشن بڑھانے والی ٹیکنالوجیز جیسے کہ بکھرنے والی سلاخوں (قابل حل لائنوں سے متصل ذیلی ریزولوشن لائنیں) کے ساتھ ساتھ لائن وڈتھ ایڈجسٹمنٹ کے ساتھ کیا جا سکتا ہے۔ مؤخر الذکر معاملے کے لیے، "ڈاگ ایئر" (سیرف یا ہیمر ہیڈ) خصوصیات ڈیزائن میں لائن کے آخر میں پیدا کی جا سکتی ہیں۔ او پی سی کا فوٹو ماسک کی تیاری پر لاگت کا اثر پڑتا ہے جس کے تحت ماسک لکھنے کا وقت ماسک اور ڈیٹا فائلوں کی پیچیدگی سے متعلق ہوتا ہے اور اسی طرح نقائص کے لیے ماسک کے معائنے میں زیادہ وقت لگتا ہے کیونکہ باریک کنارے کے کنٹرول کے لیے چھوٹے اسپاٹ سائز کی ضرورت ہوتی ہے۔ ریزولوشن کا اثر: k1 عنصر روایتی ڈفریکشن-محدود ریزولوشن ریلی کے معیار کے ذریعہ دی گئی ہے جہاں عددی یپرچر ہے اور روشنی کے منبع کی طول موج ہے۔ ایک پیرامیٹر کی وضاحت کرتے ہوئے، اس قدر کے ساتھ اہم خصوصیت کی چوڑائی کا موازنہ کرنا اکثر عام ہے، جیسے کہ خصوصیت کی چوڑائی اسی سائز کی الگ تھلگ خصوصیات کے مقابلے میں او پی سی سے کم فائدہ کے ساتھ گھونسلے والی خصوصیات کے برابر ہو۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ گھونسلے والی خصوصیات کے مقامی فریکوئنسی سپیکٹرم میں الگ تھلگ خصوصیات کے مقابلے میں کم اجزاء ہوتے ہیں۔ جیسے جیسے فیچر پچ کم ہوتی جاتی ہے، عددی یپرچر کے ذریعے مزید اجزاء کو کاٹ دیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں مطلوبہ انداز میں پیٹرن کو متاثر کرنے میں زیادہ مشکل ہوتی ہے۔ روشنی اور مقامی ہم آہنگی کا اثر روشنی کے منبع کی ہم آہنگی کی ڈگری کا تعین اس کے کونیی حد اور عددی یپرچر کے تناسب سے ہوتا ہے۔ اس تناسب کو اکثر جزوی ہم آہنگی عنصر کہا جاتا ہے، یا۔ یہ پیٹرن کے معیار کو بھی متاثر کرتا ہے اور اسی وجہ سے او پی سی کا اطلاق ہوتا ہے۔ امیج پلین میں ہم آہنگی کا فاصلہ تقریبا دو امیج پوائنٹس کے ذریعے دیا جاتا ہے جو اس سے زیادہ فاصلے سے الگ ہوتے ہیں مؤثر طریقے سے غیر مربوط ہوں گے، جس سے ایک آسان او پی سی ایپلی کیشن کی اجازت ملتی ہے۔ یہ فاصلہ درحقیقت 1 کے قریب کی اقدار کے لیے ریلیگ معیار کے قریب ہے۔ ایک متعلقہ نقطہ یہ ہے کہ او پی سی کا استعمال روشنی کی ضرورت کو تبدیل نہیں کرتا ہے۔ اگر آف محور روشنی کی ضرورت ہو تو، او پی سی کو آن محور روشنی میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال نہیں کیا جا سکتا، کیونکہ آن محور روشنی کے لیے، جب آف محور روشنی کی ضرورت ہوتی ہے تو امیجنگ کی معلومات حتمی یپرچر کے باہر بکھری ہوتی ہیں، جس سے کسی بھی امیجنگ کو روکا جا سکتا ہے۔ آپٹیکل پروجیکشن سسٹم میں انحراف کا اثر ویو فرنٹس، یا سپیکٹرم یا روشنی کے زاویوں کے پھیلاؤ کو خراب کرتا ہے، جو فوکس کی گہرائی کو متاثر کر سکتا ہے۔ اگرچہ او پی سی کا استعمال توجہ کی گہرائی کے لیے اہم فوائد پیش کر سکتا ہے، لیکن انحراف ان فوائد کی تلافی سے کہیں زیادہ کر سکتے ہیں۔ فوکس کی اچھی گہرائی کے لیے نظری محور کے ساتھ موازنہ زاویوں پر سفر کرنے والی مختلف روشنی کی ضرورت ہوتی ہے، اور اس کے لیے مناسب روشنی کے زاویے کی ضرورت ہوتی ہے۔ صحیح روشنی کے زاویے کو فرض کرتے ہوئے، او پی سی کسی دی گئی پچ کے لیے صحیح زاویے کے ساتھ زیادہ مختلف روشنی کی ہدایت کر سکتا ہے، لیکن صحیح روشنی کے زاویے کے بغیر، ایسے زاویے پیدا بھی نہیں ہوں گے۔ متعدد نمائش کا اثر چونکہ پچھلی ٹکنالوجی کی نسلوں کے دوران یہ عنصر مستقل طور پر سکڑ رہا ہے، اس لیے سرکٹ کے نمونوں کو پیدا کرنے کے لیے متعدد نمائش کی طرف بڑھنے کی متوقع ضرورت زیادہ حقیقی ہو جاتی ہے۔ یہ نقطہ نظر او پی سی کے اطلاق کو متاثر کرے گا، کیونکہ ہر نمائش سے تصویر کی شدت کے مجموعے کو مدنظر رکھنے کی ضرورت ہوگی۔ یہ تکمیلی فوٹو ماسک تکنیک کا معاملہ ہے، جہاں ایک متبادل-یپرچر فیز شفٹنگ ماسک اور ایک روایتی بائنری ماسک کی تصاویر کو ایک ساتھ شامل کیا جاتا ہے۔ ایک ہی فوٹوریسسٹ فلم کی ایک سے زیادہ نمائش کے برعکس، ایک سے زیادہ پرتوں کے پیٹرننگ میں ایک ہی ڈیوائس پرت کو پیٹرن کرنے کے لیے بار بار فوٹوریسسٹ کوٹنگ، جمع کرنا اور نقاشی شامل ہوتی ہے۔ یہ ایک ہی پرت کو نمونہ بنانے کے لیے ڈھیلے ڈیزائن کے اصولوں کو استعمال کرنے کا موقع فراہم کرتا ہے۔ ان ڈھیلے ڈیزائن کے اصولوں پر تصویر لینے کے لیے استعمال ہونے والے لیتھوگرافی ٹول پر منحصر ہے، او پی سی مختلف ہوگا۔ ملٹی پل ایچ پیٹرننگ مستقبل کی ٹیکنالوجی کی نسلوں کے لیے ایک مقبول تکنیک بن سکتی ہے۔ ایک سے زیادہ نقشہ سازی کی ایک مخصوص شکل، سائیڈ وال قربانی کی خصوصیات کا استعمال کرتے ہوئے، فی الحال 10 این ایم سے کم خصوصیات کو منظم طریقے سے نمونہ بنانے کا واحد مظاہرہ شدہ طریقہ ہے۔ کم از کم نصف پچ قربانی کی خصوصیت کی جمع شدہ موٹائی سے مطابقت رکھتی ہے۔ آج کل او پی سی کی درخواست الیکٹرانک ڈیزائن آٹومیشن (ای ڈی اے) فروشوں کے تجارتی پیکجوں کے استعمال کے بغیر شاذ و نادر ہی عمل میں لائی جاتی ہے۔ الگورتھم، ماڈلنگ تکنیک اور بڑے کمپیوٹ فارموں کے استعمال میں پیشرفت نے سب سے اہم پیٹرننگ تہوں کو راتوں رات درست کرنے کے قابل بنایا ہے، جس کا آغاز 130 این ایم ڈیزائن قوانین (جب ماڈل پر مبنی او پی سی پہلی بار استعمال کیا گیا تھا) سے لے کر جدید ترین ڈیزائن قوانین تک ہوتا ہے۔ جدید نوڈس کے ساتھ جدید ترین او پی سی کی ضرورت والی تہوں کی تعداد میں اضافہ ہوا ہے، کیونکہ پہلے غیر اہم تہوں کو اب معاوضے کی ضرورت ہوتی ہے۔ او پی سی کا استعمال کم خصوصیات تک محدود نہیں ہے جو آج کل عام طور پر سامنے آتی ہیں، لیکن کسی بھی مطلوبہ امیج کریکشن اسکیم پر لاگو کیا جا سکتا ہے جسے درست طریقے سے ماڈل کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، الیکٹران بیم لیتھوگرافی میں قربت کے اثر کی اصلاح کو تجارتی الیکٹران بیم لیتھوگرافی ٹولز پر خودکار صلاحیت کے طور پر شامل کیا گیا ہے۔ چونکہ بہت سے غیر لیتھوگرافک عمل اپنے قربت کے اثرات ظاہر کرتے ہیں، مثال کے طور پر، کیمیائی میکانی پالش یا پلازما نقاشی، ان اثرات کو اصل او پی سی کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔ سب ریزولوشن اسسٹ فیچرز (ایس آر اے ایف) سب ریزولوشن اسسٹ فیچرز (ایس آر اے ایف) وہ خصوصیات ہیں جو ٹارگٹڈ فیچرز سے الگ ہوتی ہیں لیکن ان کی پرنٹنگ میں مدد کرتی ہیں، جبکہ خود پرنٹ نہیں ہوتی ہیں۔ پرنٹنگ ایس آر اے ایف ایک اہم تخفیف کنندہ ہیں اور ایس آر اے ایف کا تعین کرنے اور انہیں ہٹانے کے لیے اضافی او پی سی ماڈلز کی ضرورت ہوتی ہے جہاں ناپسندیدہ پرنٹنگ ہو سکتی ہے۔ ایس آر اے ایف کے ڈفریکشن سپیکٹرم پر ٹارگٹڈ فیچر ریزائزنگ اور/یا اٹیچمنٹ سے زیادہ واضح اثرات ہوتے ہیں۔ پرنٹ نہ کرنے کی ضرورت صرف کم خوراک کے ساتھ ان کے استعمال کو محدود کرتی ہے۔ یہ سٹوچسٹک اثرات کے ساتھ مسائل پیدا کر سکتا ہے۔ لہذا ان کا بنیادی اطلاق الگ تھلگ خصوصیات کے لیے فوکس کی گہرائی کو بہتر بنانا ہے (گھنے خصوصیات ایس آر اے ایف پلیسمنٹ کے لیے کافی گنجائش نہیں چھوڑتی ہیں)۔ چونکہ ایس آر اے ایف توانائی کو اعلی مقامی تعدد یا ڈفریکشن آرڈرز کی طرف دوبارہ تقسیم کرتے ہیں، اس لیے فوکس کی گہرائی روشنی کے زاویے (مقامی تعدد یا ڈفریکشن آرڈرز کے سپیکٹرم کے مرکز) کے ساتھ ساتھ پچ (مقامی کثرت یا ڈفریکشن آرڈرز کی علیحدگی) پر زیادہ منحصر ہوتی ہے۔ خاص طور پر، مختلف ایس آر اے ایف (پوزیشن، شکل، سائز) کے نتیجے میں روشنی کی مختلف وضاحتیں ہو سکتی ہیں۔ درحقیقت، بعض پچ مخصوص روشنی کے زاویوں کے لیے ایس آر اے ایف کے استعمال کی ممانعت کرتے ہیں۔ چونکہ پچ عام طور پر پہلے سے طے شدہ ہوتی ہے، اس لیے ایس آر اے ایف او پی سی کے استعمال سے بھی کچھ روشنی کے زاویوں سے گریز کرنا چاہیے۔ عام طور پر، اگرچہ، ایس آر اے ایف ایک مکمل حل نہیں ہو سکتا، اور صرف گھنے کیس تک پہنچ سکتا ہے، اس سے میل نہیں کھاتا ہے۔ کمپیوٹیشنل لیتھوگرافی فیز شفٹ ماسک الٹا لیتھوگرافی حوالہ جات بیرونی روابط فرینک جناری لیتھوگرافی (مائیکرو فیبریکیشن) کے ذریعے خاکے کے ساتھ او پی سی کا جائزہ