【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种微米级厚度光刻胶的光刻仿真方法、仿真装置及调整方法。
技术介绍
1、摩尔定律已经面临失效，特征尺寸接近物理极限，2.5d和3d先进封装技术能够继续满足集成电路低功耗、高性能、高密度的需求。其中多层再布线技术(rdl)是先进封装中非常关键的高密度互连技术，而厚胶(微米级光刻胶)光刻是实现多层rdl的最重要步骤。层数越多，厚胶光刻越复杂，掩模图案及工艺条件的差异对最终图形的影响越严重。
2、目前，微米级厚度光刻胶的模拟大多只能做到相同工艺条件下图形变化趋势上的预测，并不能实现较为精准的关键尺寸仿真预测，尤其是难以涉及到光刻胶的3d形貌数据的仿真预测，使得厚胶光刻过于依赖现场调试而浪费大量试验探索的时间和成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种微米级厚度光刻胶的光刻仿真方法、仿真装置及调整方法，用于实现较为精准的关键尺寸仿真预测。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的微米级厚度光刻胶的光刻仿真方法，包括：
3、获取光刻仿真参数，其包括曝光工艺参数、烘烤工艺参数及显影工艺参数；
4、基于所述曝光工艺参数，采用dill模型进行模拟曝光获得曝光后光刻胶中光敏混合物的分布，其计算过程包括将曝光剂量按曝光时间进行离散化计算光刻胶中不同厚度处光敏混合物的分布；
5、基于所述烘烤工艺参数，对曝光后的光刻胶进行模拟烘烤，获得烘烤后光刻胶中光敏混合物的分布；
6、基于所述显影工艺参数
7、可选的，曝光前所述光刻胶的厚度大于或等于1微米。
8、可选的，所述曝光工艺参数包括曝光波长、曝光强度及曝光时间。
9、可选的，采用dill模型进行模拟曝光的过程包括：
10、根据光源强度、各膜层厚度及初始消光系数，获得t＝0时刻不同厚度的光场分布i(z，0)，此时光刻胶中光敏混合物的分布m0(z)＝1，z为光刻胶厚度，所述光场分布i(z，tn)是由瑞利-索末菲衍射公式计算获得；
11、将所述曝光时间离散化为t0、t1直至tn，并以此将所述曝光剂量离散化为δdose(z)＝i(z，ti)*δt，其中，δt＝ti-ti-1，t0为t＝0时刻，i为小于或等于n的正整数；
12、计算t＝t1时刻的曝光剂量δdose(z)及光刻胶中光敏混合物的分布mt1(z)，δt＝t1-t0，δdose(z)＝i(z，0)*(t1-t0)，δm(z)＝(e-c*δdose(z)-1)*mt0(z)，mt1(z)＝mt0(z)+δm(z)，c为光刻胶的光化学反应速率；
13、计算t＝t1时刻光刻胶的折射率nt1(z)和消光系数kt1(z)，nt1(z)＝nbleached+(nunexposed-nbleached)*mt1(z)，其中，nbleached为曝光前的折射率，nbleached为曝光后的折射率，a代表与曝光相关的吸收参数，b代表与曝光非相关的吸收参数，λ为曝光波长；
14、根据t＝t1时刻的光源强度、各膜层厚度、折射率nt1(z)及消光系数kt1(z)，获得t＝t1时刻的光场分布i(z,t1)；
15、同理计算t＝ti时刻的曝光剂量、光刻胶中光敏混合物的分布及光场分布，直至获得t＝tn时刻的光刻胶中光敏混合物的分布mtn(z)，以光刻胶中光敏混合物的分布mtn(z)作为输出结果。
16、可选的，所述烘烤工艺参数包括烘烤温度及烘烤时间。
17、可选的，对曝光后的光刻胶进行模拟烘烤的方法包括：
18、基于菲克扩散方程，加入烘烤温度及浓度修正的扩散系数，并结合烘烤时间，计算出经过烘烤后的光刻胶中光敏混合物的分布。
19、可选的，所述显影工艺参数包括显影时间。
20、可选的，对烘烤后的所述光刻胶进行模拟显影的步骤包括：
21、获得基于光敏混合物分布的光刻胶显影速率r[m]，
22、
23、其中，rmax是最大显影速率，rmin是最小显影速率，n和n_notch都表示显影对于不同浓度的显影常数，n_notch表示缺口的显影常数，a表示光敏化合物pac相对浓度影响系数，
24、基于光敏混合物分布的光刻胶的显影速率后，并结合所述显影时间，获得显影后所述光刻胶的形貌。
25、基于本专利技术的另一方面，还提供一种微米级光刻胶的光刻仿真装置，包括：
26、参数获取模块，用于获取光刻仿真参数，其包括曝光工艺参数、烘烤工艺参数及显影工艺参数；
27、曝光仿真模块，用于基于所述曝光工艺参数，采用dill模型进行模拟曝光获得曝光后光刻胶中光敏混合物的分布，其计算过程包括将曝光剂量按曝光时间进行离散化计算光刻胶中不同厚度处光敏混合物的分布；
28、烘烤仿真模块，用于对曝光后的光刻胶进行模拟烘烤，获得烘烤后光刻胶中光敏混合物的分布；
29、显影仿真模块，用于对烘烤的光刻胶进行模拟显影，获得显影后光刻胶的形貌尺寸数据。
30、基于本专利技术的另一方面，还提供一种微米级厚度光刻胶的光刻调整方法，根据如上述的光刻仿真方法，获得显影后光刻胶的形貌尺寸数据，调整光刻仿真参数直至显影后光刻胶的形貌尺寸数据符合预期。
31、综上所述，本专利技术在获取光刻仿真参数，依次基于所述曝光工艺参数，采用dill模型进行模拟曝光获得曝光后光刻胶中光敏混合物的分布，接着，基于烘烤工艺参数，对曝光后的光刻胶进行模拟烘烤，获得烘烤后光刻胶中光敏混合物的分布，接着，基于显影工艺参数，对烘烤后的光刻胶进行模拟显影，获得显影后光刻胶的形貌尺寸数据。相较于在光刻中的一个或几个过程(例如曝光、烘烤或显影)进行现场调试，本实施例在实际光刻之前，采用上述的光刻仿真方法可从光刻胶厚度、曝光工艺参数、烘烤工艺参数及显影工艺参数进行光刻全过程的工艺调整仿真，有利于仿真结果更贴近于预期，可实现较为精准的关键尺寸仿真预测，而且还可提供更多的调试方案，并有助于从其中选择兼顾其他技术效果的工艺参数方案，例如兼顾提高光刻效率、降低光刻物料成本等。
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1.一种微米级厚度光刻胶的光刻仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光刻仿真方法，其特征在于，曝光前所述光刻胶的厚度大于或等于1微米。
3.根据权利要求1所述的光刻仿真方法，其特征在于，所述曝光工艺参数包括曝光波长、曝光强度及曝光时间。
4.根据权利要求3所述的光刻仿真方法，其特征在于，采用Dill模型进行模拟曝光的过程包括：
5.根据权利要求1所述的光刻仿真方法，其特征在于，所述烘烤工艺参数包括烘烤温度及烘烤时间。
6.根据权利要求5所述的光刻仿真方法，其特征在于，对曝光后的光刻胶进行模拟烘烤的方法包括：
7.根据权利要求1所述的光刻仿真方法，其特征在于，所述显影工艺参数包括显影时间。
8.根据权利要求7所述的光刻仿真方法，其特征在于，对烘烤后的所述光刻胶进行模拟显影的步骤包括：
9.一种微米级光刻胶的光刻仿真装置，其特征在于，包括：
10.一种微米级厚度光刻胶的光刻调整方法，其特征在于，根据如权利要求1至8中任一项所述的光刻仿真方法，获得显影后光刻胶的形
...【技术特征摘要】
1.一种微米级厚度光刻胶的光刻仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光刻仿真方法，其特征在于，曝光前所述光刻胶的厚度大于或等于1微米。
3.根据权利要求1所述的光刻仿真方法，其特征在于，所述曝光工艺参数包括曝光波长、曝光强度及曝光时间。
4.根据权利要求3所述的光刻仿真方法，其特征在于，采用dill模型进行模拟曝光的过程包括：
5.根据权利要求1所述的光刻仿真方法，其特征在于，所述烘烤工艺参数包括烘烤温度及烘烤时间。
6.根据权利要求5所述的光刻仿真方...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘子玉，张卫，周捷宇，孙清清，陈琳，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：
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