Информационная система поддержки принятия решений при проектировании процесса ультрафиолетовой литографии, страница 6

Основу проектного расчета составляетодновариантный анализ, который выполняется с помощью адекватной, ноупрощенной математической модели. Проектный расчет в процедуре синтезаиспользуется многократно для оценки основных интересующих разработчикапараметров технологического процесса. Чем точнее, а, следовательно, сложнеетехнологический процесс, тем больше по объему расчеты. Поэтому стремятсяупростить модель, чтобы получить результаты проектирования за приемлемоевремя. С увеличением уровня абстрагирования увеличивается простота модели иупрощается алгоритм расчетов.

В то же время модель не должна искажатьдействительность и адекватно описывать технологический процесс производстваизделий микро- и наноэлектроники.Если рассчитанные в ходе одновариантного анализа значения выходныхпараметровудовлетворяюттребованиямТЗ,топроцедурусинтезатехнологического процесса ультрафиолетовой литографии можно считатьзавершенной и следует переходить к следующей проектной процедуре. Однакоглобальной целью проектирования является получение наилучшего проектноговарианта.

С этой целью проводится параметрическая оптимизация, в ходе которойотыскиваются такие значения внутренних параметров, которые обеспечиваютоптимум выбранного критерия эффективности. На каждом шаге параметрическойоптимизации значения внутренних параметров изменяют таким образом, чтобы41эти изменения улучшали критерий оптимизации. При этом проводится проверкадопустимостипроизведенныхизменений.Еслиизменениявнутреннихпараметров не приводят к выходу за допустимые ограничения, налагаемые на этипараметры, то переходят к выполнению параметрического расчета, и так до техпор, пока либо получат работоспособный оптимальный вариант, либо не будетустановлено,чтопризаданномконцептуальномвариантереализациитехнологического процесса ультрафиолетовой литографии, не может бытьполучен ни один работоспособный вариант микроэлектронного изделия.

Впоследнем случае проверяется возможность разработки новой концепцииреализации технологического процесса ультрафиолетовой литографии. Приполучении положительного результата вышеизложенная процедура синтезаповторяется. В противном случае убеждаются в получении нереализуемого ТЗ иизменяют его. После корректировки ТЗ процедура синтеза может быть повторенадо получения работоспособного наилучшего проектного варианта. Вследствиенеформулизуемости задач концептуального шага, структурная оптимизация, какправило,непроводится.Приэтомподоптимизациейпонимаетсяпараметрическая оптимизация. На рис.

1.2.3 в оптимизационный расчет включеныблоки, выделенные пунктирной линией. [9]Подсистема анализаСинтез вариантов реализации технологического процесса ультрафиолетовойлитографии для производства микроэлектронных изделий с необходимымипараметрами носит итерационный характер. Проектный расчет при синтезеиспользуетсямногократновциклахоценкивариантовструктурытехнологического процесса и параметрической оптимизации. Количество цикловсинтеза может быть очень большим.Цель проектного расчета в процедуре синтеза – определение основныххарактеристик технологического процесса ультрафиолетовой литографии, покоторым идет оценка и сравнение вариантов.Основой расчета является математическая модель, призванная отображатьнаиболее существенные для вариантов технологического процесса свойства, по42которым происходит дискриминация вариантов.

Основной особенностью моделиявляется то, что она должна обеспечить компромисс между точностью описания изатратами на проведение анализа в процедуре синтеза. [10]Наконец, в проектном расчете используется одновариантный анализ,который не позволяет оценить надежность и серийнопригодность проектноговарианта. Естественно, что точность и всесторонность анализа являютсяограниченными, что влияет на достоверность результатов проектирования.

Приэтомвсегдасуществуетвероятностьотобратьнелучший,идаженеработоспособный вариант в качестве окончательного решения.Для уменьшения степени риска при окончательном выборе проектныхвариантов в подсистеме синтеза проводится детальная проработка отобранныхвариантов. Анализ выполняется по развернутым методикам проектирования сиспользованием точных математических моделей. Для обозначения различияанализа, выполняемого в подсистеме анализа, будем называть его поверочнымрасчетом. Поверочный расчет проводится для ограниченного числа проектныхвариантов, поэтому затраты на проведение анализа могут быть увеличены.Требования к точности и всесторонности очень высокие. Для расчетовиспользуются полные и точные математические модели.

Расчет включаетпроведение одновариантного и многовариантного анализов. В целом проектныйрасчет позволяет ответить на вопросы, какими будут значения основных или всехвыходныхпараметровикакимиожидаютсяпоказателинадежности,серийнопригодности, стабильности и т.д. [10]Следует отметить, что проектный и поверочный расчеты, в основном,служат для оценки уже разработанных вариантов реализации технологическогопроцесса ультрафиолетовой литографии. Их цель – определить основные или всехарактеристики объекта с различной степенью достоверности и проверить, лежатли их величины в допустимых пределах.Цель оптимизационных расчетов – найти такие значения параметровэлементов, которые приближают решение к функциональному оптимуму.

[10]Процесс оптимизационных расчетов итеративен, выполняется путем43возвратов и повторов с использованием проектного расчета, и служитпараметрическому синтезу вариантов реализации технологического процессаультрафиолетовой литографии.Подсистема принятия решенийЭлементы принятия решений в проектировании играют роль звена обратнойсвязи при выборе наилучшего, в некотором смысле, варианта решения. Вподсистеме синтеза существует такой элемент. Он осуществляет выбор варианта,удовлетворяющего условиям работоспособности.Целью подсистемы принятия решений по информации, получаемой вподсистеме анализа, отобрать наиболее эффективные варианты решений. Приэтом возникают следующие трудности.Показатели эффективности при блочно-иерархичном подходе используютсяна верхних иерархических уровнях, когда рассматривают и решают задачипроектирования системы в целом или наиболее крупные ее подсистемы.

Однакоиз-за отсутствия полной информации о проектируемых вариантах реализациитехнологического процесса ультрафиолетовой литографии (еще не разработанысистемынижнихуровнейпроектирования)труднопринятьрешениеонаправлении поиска «эффективного варианта». Возникает дилемма: с однойстороны, прежде чем принять решение и действовать, следует лучше понятьситуацию, т.е. спуститься на возможно более низкий уровень иерархии, а с другой– не дожидаясь результатов проектирования на нижних уровнях, оценивать иотбирать лучшие решения на верхних уровнях. Решение дилеммы состоит виерархическом подходе к принятию решений [8].1.Наверхнемиерархическомуровнепроводитсядекомпозицияпроблемы отбора эффективного варианта на совокупность соподчиненныхподпроблем, решаемых последовательно.2.Каждая подпроблема нижестоящего уровня считается полностьюопределенной и ее можно решать, если для нее определен вектор или схемарешения, являющиеся решением проблемы вышестоящего уровня.44Структурная схема подсистемы принятия решений изображена на рис.

1.2.4.Рис. 1.2.4. Подсистема принятия решенийВ соответствии с предложенным подходом, проблему отбора наиболееэффективного проектного варианта можно разбить на совокупность подпроблемDi , i  1, n (где n – число иерархических уровней проектирования), решаемыхпоследовательно. Вектор zi является результатом решения подпроблемы Di 1вышестоящего ( i  1) иерархического уровня, который делает подпроблему Diопределенной, и ее можно решать. С этой целью в вектор zi включено ТЗ наразработку систем i -го иерархического уровня.

Техническое задание, котороеделает проблему проектирования систем i -го уровня решаемой, являетсярезультатом проектирования систем вышестоящего уровня. [8]На рис. 1.2.4 приведена схема принятия решения на i -м иерархическомуровне. Исходными данными на проектирование служит вектор zi , содержащийтехнические требования TTi на выходные параметры Yi систем этого уровня. Цельпроектирования, выбор таких значений внутренних параметров xi и структурысистемы, которые обеспечивают оптимум критерия эффективности Fi ( X )45функционирования системы i -го иерархического уровня, во всем диапазонеизменения внешних параметров Qi .1.3.