게시 및 게시 날짜 : 2013/04/16

리소그래피 패턴을 반영 할 수있는 회로 에볼루션 바카라 분석 시스템을 개발했습니다

-차세대 대규모 통합 회로 설계에 대한 조정-

포인트

  • 패턴의 상세 모양을 반영하는 회로 에볼루션 바카라 분석은 리소그래피 시뮬레이션 결과 등에서 달성 할 수 있습니다
  • Fin Fets에 고유 한 SRAM 회로의 에볼루션 바카라 모양의 영향 이해
  • 제조 공정을 지속적으로 시뮬레이션하여 LSI 제조 공정 최적화 - 회로 에볼루션 바카라

요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")NanoElectronics Research Division[Research Division Director Kanamaru Masatake] Nanoscale 측정 및 프로세스 기술 연구 그룹 연구 그룹 인 Fukuda Koichi는 회로 에볼루션 바카라 (리소그래피 에볼루션 바카라)의 상세 모양을 반영 할 수있는 회로 에볼루션 바카라 분석 시스템을 개발했습니다

이번에 개발 된 시스템은리소그래피 시뮬레이션예측 된 미세 에볼루션 바카라의 상세한 모양기술CAD (TCAD)에 반영하여 분석됩니다 이 시스템 사용FINFETSRAM의 회로 에볼루션 바카라 예측되었고 Fin Fets에 고유 한 패턴 모양의 영향이 밝혀졌습니다 또한이 시스템은 장치 구조의 회로 에볼루션 바카라을 지속적으로 시뮬레이션하여 LSI 제조 공정을 최적화 할 수 있습니다차세대 대규모 통합 회로의 설계에 기여할 것으로 예상됩니다 이 기술에 대한 자세한 내용은 2013 년 4 월 16 일부터 18 일까지 카나가와 주 요코하마에서 개최됩니다Photomask Japan2013 (PMJ 2013)에서 발표됩니다

리소그래피 에볼루션 바카라에서 SRAM 안정성 분석 그림
리소그래피 에볼루션 바카라에서 SRAM 안정성 분석

개발의 사회적 배경

최근 몇 년 동안 LSI가 개발되면서 사용 된 트랜지스터는 소형화의 한계에 도달하려는 시도가 있으며, 최신 포토 리소그래피 기술을 사용하여 LSI 에볼루션 바카라을 그려도 이상적인 모양에서 에볼루션 바카라의 문제가 더욱 눈에 띄게되었습니다 그러한 편차가 회로 성능에 어떤 영향을 미치는지 이해하고 제조 가능성을 염두에두고 설계 할 수있는 방법을 설정해야합니다

최근에 이러한 설계 방법을 실현하기 위해 데이터베이스를 사용하여 제조 중에 도면 모양의 변화를 활용하는 기술을 만들었습니다Photomask패턴을 교정하는 기술은 실질적으로 사용되었지만 제조 공정에서 실제로 달성 할 수있는 미세 패턴 모양을 예측하고 형태를 반영하며 회로 에볼루션 바카라을 검사 할 수있는 기술이 개발되지 않았습니다

연구 이력

이 문제를 해결하기 위해 AIST는 최신 포토 리소그래피 시뮬레이션 기술을 TCAD 기술과 연결하여 리소그래피 패턴의 미세한 형태를 반영하는 회로 에볼루션 바카라 분석 시스템을 구축하기 위해 노력했습니다

또한이 연구 중 일부는 ASML Japan, Inc와의 공동 연구 프로젝트와 회사의 Photolithography 시뮬레이터의 결과 인 시뮬레이션 결과를 포함합니다Tachyon| 사용되었습니다 또한 TCAD 시스템은 반도체 과학 및 엔지니어링 리서치 센터와의 공동 연구를 통해 제공되었습니다hyenexss사용되었습니다

연구 컨텐츠

 今回開発した回路特性解析システムは、フォトリソグラフィーシミュレーターなどで予測した lsi i tcad 技術である반도체 제조 프로세스 시뮬레이션ya반도체 장치 시뮬레이션미세 패턴을 반영하여 예측할 수 있습니다 예측 된 미세 패턴 모양은 GDS-II와 같은 표준 레이아웃 형식으로 준비됩니다 먼저, 예측 된 미세 패턴 모양으로부터, 반도체 제조 공정은 반도체 제조 공정의 시뮬레이션에 의해 재현되며, 트랜지스터와 같은 LSI에 사용되는 여러 요소의 미세한 장치 구조가 예측된다 또한, 장치 구조로부터, 개별 요소의 전기적 에볼루션 바카라은 반도체 장치 시뮬레이션을 통해 예측 될 수 있으며, 요소를 하나로 연결하는 회로도 사용될 수있다장치/회로 믹싱 시뮬레이션| 회로 에볼루션 바카라을 예측할 수 있습니다

그림 1은 핀 FET와 리소그래피 시뮬레이터에 의해 예측 된 에볼루션 바카라을 사용한 SRAM 회로의 광토 마스크 에볼루션 바카라을 보여줍니다 이러한 미세한 LSI를 사용하면 정사각형 포토 마스크를 사용하더라도 리소그래피 공정에서 노출 동안 광강의 분포에 의해 생성 된 에볼루션 바카라에서 편차가 관찰됩니다

벌집 질감 구조 표면 형상 사진 및 횡단면 묘사 텍스처 구조를 사용한 박막 미세 결정 실리콘 태양 전지의 단면
그림 1 : 리소그래피 시뮬레이션을 기반으로 한 핀 유형 FET 및 예측 된 에볼루션 바카라을 사용하여 6- 트랜지스터 SRAM을 위해 설계된 직사각형 포토 마스크 에볼루션 바카라
점선 검은 선이 각 트랜지스터를 형성하는 위치 솔리드 블랙 라인은 디자인의 게이트 에볼루션 바카라이고, 빨간색은 시뮬레이션에서 예측 된 게이트 에볼루션 바카라이며, 파란색은 시뮬레이션에서 예측 된 핀 에볼루션 바카라입니다

도 2에 계산 된 개별 트랜지스터의 에볼루션 바카라에 기초하여, FIN FET의 제조 공정에서 형성된 트랜지스터의 요소 형상 및 불순물 분포를 예측 한 결과는 반도체 제조 공정 시뮬레이션을 사용하여 예측된다 왼쪽은 재료와 모양이며 오른쪽은 이온 이식입니다Dopant이것은 불순물 분포의 예입니다 실제로 이러한 방식으로 제조 된 트랜지스터는 미세한 패턴 모양의 영향을받으며, 직사각형 패턴의 모양과 다른 모양으로 형성되며 트랜지스터의 에볼루션 바카라에 영향을 미치는 도펀트 불순물 분포에도 영향을 미칩니다

이번에 개발 된 미세 결정 실리콘 태양 전지의 방사선 에볼루션 바카라 다이어그램
그림 2 TR1의 핀 FET의 재료 및 모양 (왼쪽) 및 도펀트 불순물 분포 (오른쪽)의 예 1의 반도체 제조 프로세스 시뮬레이션
리소그래피 시뮬레이션에서 예측 된 에볼루션 바카라 모양을 반영합니다
그림 3은 장치/회로 혼합 시뮬레이션을 사용하여 계산 된 SRAM을 보여줍니다나비 에볼루션 바카라and정적 노이즈 릴 (SNM)에볼루션 바카라 예측의 예를 보여줍니다 왼쪽은 제조 조건을 최적화하기 전에 에볼루션 바카라을 보여 주며 작은 SNM으로 인해 수율이 나빠질 것으로 생각됩니다 오른쪽은 제조 조건을 최적화 한 후 에볼루션 바카라을 보여 주며 SNM이 증가하고 개선되었습니다 이번에 개발 된 시스템을 사용함으로써, 리소그래피 패턴으로부터 얻은 장치 구조를 반영하여 회로 에볼루션 바카라을 지속적으로 시뮬레이션 할 수있다 이를 통해 마스크 패턴으로부터 얻은 회로 에볼루션 바카라에 대한 LSI 제조 공정을 최적화 할 수 있으므로 이전보다 높은 수율로 미세 패턴 LSI를 생성 할 수 있습니다
이번에 개발 된 미세 결정 실리콘 태양 전지의 방사선 에볼루션 바카라 다이어그램
그림 3 이번에 개발 된 시스템에 의해 예측 된 핀 FET의 SRAM 회로의 정적 노이즈 마진 (SNM)
전압 전압 에볼루션 바카라에 그려진 화살표는 회로 안정성의 지표 역할을하는 SNM 값입니다 왼쪽의 제조 공정 최적화 이전과 비교하여 오른쪽의 최적화 후 SNM이 크게 향상되었습니다

미래 계획

이번에는 회로 분석 시스템을 대규모 통합 회로 개발자에게 개발함으로써 미세 장치를 사용하여 LSI 회로의 실현을 가속화 할 것입니다 또한,Tsukuba Innovation Arena Nanotechnology Base (TIA-나노및 AIST슈퍼 클리닝 룸 (SCR) 산업-아카데미아 정부 협력 연구 구축이것은 산업 및 대학이 함께 협력하여 차세대 기술에 대한 연구를 발전시키기위한 공유 인프라로 사용될 것입니다


터미널 설명

◆ 리소그래피 에볼루션 바카라
대규모 통합 회로 (LSIS)는 노출 된 영역으로 구성된 에볼루션 바카라을 생성하여 반도체 기판에 미세 에볼루션 바카라을 형성하는 에볼루션 바카라을 생성하기 위해 마스크를 사용하여 감광성 재료를 적용하고 노출시키는 포토 리소그래피 기술을 사용합니다 리소그래피 에볼루션 바카라은 이러한 방식으로 생성 된 에볼루션 바카라 모양을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]
◆ 리소그래피 시뮬레이션
광학 계산에 기초한 수치 계산을 사용하여 포토 리소그래피를 사용하여 에볼루션 바카라 모양을 예측하는 시뮬레이션[참조로 돌아 가기]
기술CAD (TCAD)
반도체 장치 개발을위한 CAD 시스템, 반도체 제조 공정 시뮬레이터로 구성된 반도체 장치의 반도체 장치의 재료 형태 및 도펀트 불순물 분포와 장치의 전기적 에볼루션 바카라을 예측하는 반도체 장치 시뮬레이터[참조로 돌아 가기]
◆ Finfet
FET (Field Effect Transistor)의 게이트 전극을 통한 제어 성을 향상시키기 위해 기존 평면 트랜지스터가 아닌 게이트와 수직 3 차원 반도체 부품을 둘러싼 구조입니다[참조로 돌아 가기]
◆ SRAM
정적 랜덤 액세스 메모리에 대한 약어 언제든지 작성하고 읽을 수있는 반도체 메모리 회로 저장된 컨텐츠를 다시 작성할 필요가 없으며 고속 작동이 가능합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 차세대 대규모 통합 회로
LSIS (Lange-Scale Integrated Circuits)는 반도체 장치의 소형화로 인해 해마다 통합이 증가하여 더 높은 기능성과 고속 작동을 달성했습니다 반도체 산업에는 미세 가공의 최소 차원, 예를 들어 45 nm 생성에 기초한 기술 생성 개념이 있습니다 차세대 대규모 통합 회로는 가까운 시일 내에 실현되는 새로운 세대의 LSI를 의미하며, 더 큰 소형화와 더 높은 통합을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]
◆ Photomask
포토 리소그래피를 사용하여 미세한 에볼루션 바카라을 만들기 위해 원래 플레이트가있는 플레이트[참조로 돌아 가기]
◆ 반도체 제조 공정 시뮬레이션
반도체 제조 공정 조건 및 포토 마스크 정보로부터 증착, 에칭, 이온 이식, 산화 및 열처리와 같은 개별 제조 공정을 시뮬레이션하는 시뮬레이션[참조로 돌아 가기]
◆ 반도체 장치 시뮬레이션
반도체 및 적용된 전압의 재료 및 모양과 같은 작동 조건에 대한 정보에서 반도체의 기본 방정식을 해결하여 반도체 장치의 전기적 에볼루션 바카라을 계산하는 시뮬레이션[참조로 돌아 가기]
◆ 장치/회로 믹싱 시뮬레이션
장치 시뮬레이션을 통해 기본 반도체 방정식을 해결하는 시뮬레이션 기술, 여러 요소가 연결될 때 회로 내의 전류 흐름에 관한 방정식을 계산합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Dopant
장치 작동에 필요한 전기적 에볼루션 바카라을 입증하기 위해 도입 된 트레이스 불순물 요소[참조로 돌아 가기]
◆ 나비 에볼루션 바카라
SRAM의 안정성을 평가하기 위해 테스트에 사용 된 회로 내의 전압 및 전압 에볼루션 바카라[참조로 돌아 가기]
◆ 정적 노이즈 릴 (SNM)
교란 노이즈에 대한 SRAM의 작동 안정성의 마진을 나타내는 색인 회로 작동에 허용되는 최대 노이즈 진폭으로 정의되며 값이 더 안정적입니다[참조로 돌아 가기]
◆ Tsukuba Innovation Arena Nanotechnology Base (TIA-나노
tia-나노세계적 수준의 주요 나노 기술 연구 시설 및 인적 자원이 집중되어 있으며 회사는 AIST, 재료 및 재료 연구 연구소, Tsukuba 대학교 및 고 에너지 가속기 연구 연구소와 함께 Global Nanotechnology Research Center를 구축하는 것을 목표로합니다 2009 년 6 월에 설립되었습니다
tia-나노또한 내각에서 "21 세기 일본 부흥을위한 21 개의 국가 전략 프로젝트"중 하나로 자리 잡고 있으며, 2010 년 6 월 내각에서 결정되었으며, 일본뿐만 아니라 전 세계적으로 혁신 엔진이 될 것으로 예상되며, 나노 기술과 관련된 연구 및 개발 및 인적 자원 개발 활동에 중점을 둘 것으로 예상됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 슈퍼 클리닝 룸 (SCR) 산업-아카데미아 정부 협력 연구 구축
이 연구 건물은 3000 m2의 Super Clean Room (Air Cleanliness Class 3 (JIS Standard)) 및 1500m2의 연구 청소실 (Air Overity Class 5 (JIS Standard))가 있으며, 세계 최고의 연구실입니다 이 시설은 현재 직경 300mm의 실리콘 웨이퍼와 실리콘 이외의 다양한 재료를 수용 할 수있는 프로토 타입 시설을 사용하여 통합 된 프로토 타입 라인을 사용하고 있으며 현재 3 개의 최첨단 연구 및 개발 지원 프로그램을 포함하여 여러 연구 및 개발 프로젝트가 수행되고 있으며 200 명 이상의 사람들이 일본 최대의 산업-아카데미 정부 정부 중 하나로 활동을 홍보하기 위해 모임을 가하고 있습니다[참조로 돌아 가기]


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