CATS 邻近效应校正

近年来，电子束或光学邻近效应已成为一个非常热门的话题。多年来，涉足晶圆直写应用的厂商一直需要执行关键的电子束邻近效应校正。

• Sceleton™  - 来自 XLith 的蒙特卡罗仿真器
• Proxecco™  - 来自 Vistec 的电子束邻近效应校正

Scelton
Sceleton 是一种高速度、高精度蒙特卡罗仿真器。它可以在任意复杂材料堆栈中执行高精度的电子轨迹蒙特卡罗仿真。计算所得的径向能量密度分布（点扩散）可以直接用作邻近效应校正程序 PROXECCO、光刻胶轮廓仿真工具或图形化数据分析的输入。

背后的物理学原理： 
蒙特卡罗仿真是使用单散射模型进行的，其中通过光刻胶/衬底堆栈中的一系列散射事件来跟踪电子轨迹。弹性散射事件使用屏蔽卢瑟福散射公式来描述。由非弹性散射导致的能量耗散是根据贝特能量损失公式在连续慢化近似 (CSDA) 中建模的。

准确性和速度： 
超高仿真逼真度已得到特别强调。据发现，CSDA 编码中精确的路径集成对于高仿真准确性有着最重要的意义，并且已通过高精度算法（不影响仿真速度）实施。多层材料堆栈中的轨迹计算必须应对由于界面相交而频繁变化的散射横截面。Sceleton 利用定制的算法，即使对复杂材料堆栈和全方位的电子注入能量也能提供极高的仿真逼真度。

用户可扩展材料数据库： 
对材料的描述仅基于化学计量法和质量密度。相关参数是在运行时使用内部原子元素数据库自动推导的。因此，用户无需提供复杂的原子参数即可轻松完成材料数据库的扩展。

任意复杂材料堆栈： 
复杂多层材料堆栈中的电子散射可进行仿真。材料堆栈的描述基于一份列表，其中对于每层包含一个 3 参数的条目。用户可利用标准文本编辑器，在几分钟内建立更复杂的材料堆栈。

自动仿真网格生成： 
Sceleton 支持多种不同的仿真网格生成方法。在自动模式中，网格参数的选择完全由程序负责，这样就能自动适应仿真参数。手动模式和半自动模式可让用户强制程序使用特殊的仿真模式。

性能： 
在运行 VMS 的 DIGITAL VAXstation 4000/90 上，Sceleton 的执行速度通常为每秒 40 个跟踪电子（20 keV 注入能量）。跟踪的电子数量通常在 10^5 与 10^6 之间，以便获取良好的仿真统计数据，使总计算时间介于 1 小时与 7 小时之间。Sceleton 通常作为低优先级的后台进程运行。仿真结果会定期写入磁盘。

PROXECCO 
CATS 也支持 PROXECCO。PROXECCO 适用于 CATS 支持的所有平台并集成在 CATS 的分解流程中，采用由蒙特卡洛仿真包 Sceleton 定义的 N-高斯解析函数或逐点迫近函数。在支持基于形状的剂量调整的系统上，PROXECCO 通过剂量调整来校正电子束邻近效应；而对于不支持基于形状的剂量调整的系统（例如 MEBES、Varian），则通过独特的 N 次遍历写入技巧或几何形状操作（见下文）。

对于嵌套线和孤立线之间出现线末端缩短、临界尺寸线性和线边缘偏差，电子束邻近效应校正是一种有效的校正方法。

在此处所示的示例中，设计数据（顶部）首先被 CATS（中部）“套住”，然后由 Proxecco（底部）校正。放大图显示了分配给每个形状的相对剂量值。值越高表示剂量越大。