本文關(guān)鍵詞：OCD系統(tǒng)中DSP和超分辨技術(shù)的研究與應(yīng)用　出處：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著半導(dǎo)體技術(shù)和半導(dǎo)體工藝制造技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)上對(duì)半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵尺寸的要求越來越高,這就為工藝過程中關(guān)鍵尺寸的正確檢測(cè)提出了很高的要求。傳統(tǒng)的尺寸測(cè)量方法包括掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、掃描探針顯微鏡(SPM)等,而這些測(cè)量方法有原理簡單的優(yōu)點(diǎn),但其缺點(diǎn)也很明顯:測(cè)量精度不高、速度慢、對(duì)樣品可能造成傷害等,這些缺點(diǎn)為其實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)測(cè)量起到了極大的阻礙作用。相比較傳統(tǒng)測(cè)量方法,光學(xué)關(guān)鍵尺寸(OCD)測(cè)量有著成本更低、精度更高、速度更快、對(duì)樣品無損等的優(yōu)點(diǎn)。OCD軟件平臺(tái)主要包括優(yōu)化模塊和模擬模塊,優(yōu)化模塊負(fù)責(zé)對(duì)樣本進(jìn)行建模,模擬模塊負(fù)責(zé)針對(duì)樣本模型進(jìn)行模擬計(jì)算分析其光學(xué)響應(yīng),并與實(shí)際得到的光學(xué)信息進(jìn)行對(duì)比,然后在修改樣本模型,重復(fù)上述步驟,直到模擬得出的光學(xué)響應(yīng)與實(shí)驗(yàn)光學(xué)信息數(shù)據(jù)相吻合,這時(shí)候的模型的尺寸才是真實(shí)的結(jié)構(gòu)尺寸。模擬模塊根據(jù)精確的光學(xué)衍射理論,采用常用的嚴(yán)格耦合波分析法(RCWA)算法求解得到樣本模型的光學(xué)響應(yīng),模擬模塊的性能好壞直接決定了OCD軟件平臺(tái)的性能好壞。RCWA算法其實(shí)質(zhì)是麥克斯韋方程組的求解,但是通常情況下RCWA都要計(jì)算進(jìn)行大量的矩陣計(jì)算(具體的計(jì)算量視所取衍射次數(shù)),尤其是其中的特征值特征向量的求解非常耗費(fèi)時(shí)間,這直接制約了模擬模塊的效率。本文嘗試使用TI公司生產(chǎn)的TMS320C6678 DSP芯片來進(jìn)行對(duì)特征值特征向量的加速效果實(shí)現(xiàn)。DSP本身并不做通用計(jì)算用,但隨著DSP技術(shù)的發(fā)展,其在乘法性能和存儲(chǔ)器訪問性能上得到了很大的提升,而這兩項(xiàng)對(duì)矩陣運(yùn)算非常有幫助,這是本文進(jìn)行這個(gè)工作的重要原因;再加上DSP擴(kuò)展容易、功耗低等的特點(diǎn),使DSP運(yùn)用到本文中的加速可行。隨著微電子結(jié)構(gòu)尺寸的進(jìn)一步縮小,還有另外一種提高測(cè)量精度的方法即是使用超分辨技術(shù)。超分辨技術(shù)可以突破傳統(tǒng)器件的衍射極限,實(shí)現(xiàn)較高的分辨效果。本文最后介紹了超分辨技術(shù),并嘗試運(yùn)用于本課題中。
[Abstract]:With the development of semiconductor technology and semiconductor manufacturing technology, the key dimensions of semiconductor devices are becoming more and more important in industry. The traditional measurement methods include scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM). Scanning probe microscope (SPM) and so on, and these measuring methods have the advantages of simple principle, but their disadvantages are also obvious: the measurement accuracy is not high, the speed is slow, and the sample may be damaged. Compared with the traditional measurement methods, the optical critical dimension (OCD) measurement has lower cost, higher accuracy and faster speed. The OCD software platform mainly includes the optimization module and the simulation module, and the optimization module is responsible for modeling the sample. The simulation module is responsible for the simulation calculation and analysis of the optical response of the sample model, and compared with the actual optical information, then modify the sample model and repeat the above steps. Until the optical response obtained by the simulation is consistent with the experimental optical information data, the size of the model is the real size of the structure. The simulation module is based on the accurate optical diffraction theory. The optical response of the sample model is obtained by using the conventional strictly coupled wave analysis (RCWAA) algorithm. The performance of simulation module directly determines the performance of OCD software platform. The essence of RCWA algorithm is the solution of Maxwell equations. But usually RCWA has to calculate a large number of matrix calculations (the specific calculation depends on the number of diffraction), especially the eigenvalue of which the solution of eigenvector is very time-consuming. This directly restricts the efficiency of the simulation module. This paper attempts to use TI's TMS320C6678. DSP chip to implement the acceleration effect of eigenvalue eigenvector. DSP itself is not used for general calculation. However, with the development of DSP technology, its performance of multiplication and memory access has been greatly improved, and these two terms are very helpful to matrix operation, which is an important reason for this work. Combined with the easy expansion of DSP, low power consumption and other characteristics, DSP can be used in this paper to accelerate the feasibility, with the further reduction of the size of the microelectronic structure. Another way to improve the measurement accuracy is to use super-resolution technology, which can break through the diffraction limit of traditional devices and achieve higher resolution effect. Finally, this paper introduces the super-resolution technology. And try to apply in this subject.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN305

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本文編號(hào)：1424773