Диссертация (Информационная система поддержки принятия решений при проектировании процесса ультрафиолетовой литографии), страница 5

Для технологии базовыми элементами служаттехнологическое оборудование, инструмент, оснастка, технологические среды,приспособленияииерархическогоуровнятехнологическийт.п.Как–переходэлементыониобразуюттехнологическийкакэлементпереход.входитвсистемуВсвоюсистемупервогоочередь,следующегоиерархического уровня – технологическую операцию. Наконец, технологическаяоперация как элемент входит в систему следующего уровня иерархии –маршрутную технологию.

[9]Проектированиевсеготехнологическогопроцессаультрафиолетовойлитографии в комплексе представляет собой сложную научно-техническуюзадачу большой размерности. Решение такой задачи не под силу даже самоймощной современной ЭВМ. Поэтому для ее решения целесообразно использоватьблочно-иерархичный подход, в основу которого положена идея, аналогичная идееметода динамического программирования Беллмана [8].

Проектирование приблочно-иерархическом подходе ведется последовательно сверху вниз. На каждомиерархическом уровне ставится и решается задача проектирования систем этогоиерархическогоуровня.Так,наверхнемуровнерассматриваетсявесьтехнологический процесс в целом. Для его описания используется наименеедетализированное представление, отражающее самые общие черты и особенностипроектируемого технологического процесса. На каждом следующем уровнепоследовательной разработки степень детализации описания возрастает. При этомтехнологический процесс уже рассматривается не в целом, а отдельнымиблоками. Такой подход к проектированию позволяет, во-первых, свести решениезадачи большой размерности к решению последовательности задач меньшейразмерности; во-вторых, усекать пространство допустимых проектных решений,34при переходе с уровня на уровень; в-третьих, за счет оптимизации каждого шагапроектирования получать оптимальные или квазиоптимальные проектныерешения [9].На самом верхнем иерархическом уровне исходными данными напроектирование является техническое задание (ТЗ) на микроэлектронное изделие.Поскольку элементами этого уровня являются блоки, которые еще неразработаны, то значениями их параметров необходимо задаться.

Как правило,стремятся выбрать такие значения параметров, которые обеспечивают оптимумкритерию функционирования. На следующем иерархическом уровне выбранныезначения параметров блоков используются в качестве ТЗ на их разработку. Цельпроектирования – создание блоков с требуемыми параметрами. В случае удачногозавершенияпроцессаразработкиблоковпроблемаоптимальноститехнологического процесса ультрафиолетовой литографии является решенной иможно переходить на следующий уровень. И так до уровня проектированиянеделимых элементов.Поскольку значениями параметров элементов на каждом уровне задаютсяисходя из условий оптимизации систем при отсутствии полной информации обнаилучших вариантах технологический процессов, возможны ошибки в выборезначений их параметров. Например, выбраны нереализуемые по экономическим,технологическим, конструктивным или другим соображениям параметры.Ошибки выявляются при переходе на следующий уровень проектирования, а ихисправлениепроисходитвозвратомнаверхнийуровеньиповторнымвыполнением предыдущих этапов проектирования.

Отсюда вытекает важнаяособенность процесса проектирования – итерационный характер проектирования[8].1.2.2. Этапы проектирования технологического процесса ультрафиолетовойлитографииПроектирование систем каждого иерархического уровня изделия микро- инаноэлектроники проводится в несколько этапов и включает в себя разработку35схем, конструкций и технологии. Этап разработки схематической разработкиизделия микро- и наноэлектроники можно назвать концептуальным этапомпроектирования.ПоЕСКДсхемыделятсянаструктурные,функциональныеипринципиальные.Структурная схема дает наиболее общее представление о проектируемыхмикроэлектронных изделиях.

Она определяет состав функциональных элементов,входящих в него и устанавливает связи между ними. Под структурой понимаетсяфункциональный состав элементов системы и их взаимосвязь [9].Функциональная схема дает представление о физических принципах работымикроэлектронных изделий с учетом только тех функциональных элементов,которые вошли в состав структурной схемы изделий микро- и наноэлектроники.Разработка принципиальной схемы изделий микро- и наноэлектроникизавершает этап проектирования схем.

Она создается на нижних уровнях иерархии,когда формируется окончательное представление о проектируемых изделиях.Принципиальная схема определяет полный набор базовых элементов и позволяетполучить полное детальное описание об изделиях микро- и наноэлектроники и ихфункционирования [8].Частьюпроцессапроектирования,непосредственносвязаннойсразработкой конструкции и получением технической документации на изделиямикро- и наноэлектроники является конструирование.Различают прямую и косвенную конструкторскую деятельность. Действия,результатомкоторыхявляетсянепосредственноразработкаконструкциимикроэлектронных изделий, называются прямой конструкторской деятельностью.К ним относятся разработка концепции микроэлектронных изделий, определениетипа, числа материалов, размеров и взаимное расположение элементов – слоев,составление общей конфигурации изделий, проведение расчетов, вычерчиваниесборочногочертежа,деталировка,составлениеспецификаций,внесениеизменений [9].В зависимости от того, на что направлено проектирование, различают36пионерское, доводочное и вариантное конструирование, также может бытьиспользовано конструирование без изменения принципов конструкции.Основной особенностью пионерского конструирования микроэлектронныхизделий является новое расположение известных или новых элементов.Большинство конструкторских разработок, называемых новыми, создаются наоснове не использовавшегося ранее сочетания элементов, давно известных как попринципу функционирования, так и по исполнению.

Использование новыхэлементов предполагает, как правило, открытие новых физических принциповили изобретение новых рабочих принципов.Доводочным конструированием изделиймикро- и наноэлектроникиназывается такое конструирование, когда при заданном базовом сочетанииэлементов изменяются функции отдельных элементов или их конфигурация.Первоначальная основная функция изменяется и дополняется только внесущественных деталях. Это часто имеет место при конструктивном изменениистандартных решений, осуществляемом по требованию заказчика [10].

В данномслучае процесс конструирования охватывает этапы разработки концепции,конструкцииипроработкиотдельныхчастейконструкциимикро-инаноэлектронных изделий.Конструированиеизделиймикро-инаноэлектроникиназываетсявариантным, когда при заданной функционально-зависимой структуре инеизменном расположении всех элементов изменяются конфигурация или (и)размеры самих элементов.При конструировании изделий микро- и наноэлектроники без измененияпринципа конструкции остаются неизменными функциональная структура,расположение и конфигурация элементов. В проектирование входит только этапдеталировки, так как разработка проекта не требуется.Разработка технологии ультрафиолетовой литографии на производствомикроэлектронных изделий с необходимыми параметрами включает в себяпроектирование маршрутной и операционной технологий, а так же созданиеспециальноготехнологическогооборудования,оснастки,приспособлений,37инструментов и т.д.

[8]1.2.3. Проектные процедурыНакаждомиерархическомуровнетехнологическогопроцессаультрафиолетовой литографии для производства микроэлектронных изделий снеобходимыми параметрами типовым алгоритмом проектирования являетсяследующая итерационная последовательность проектных процедур, изображеннаяна рис. 1.2.2.Рис. 1.2.2. Типовой алгоритм проектирования технологического процессаультрафиолетовой литографииИсходными данными на проектирование систем любого иерархическогоуровня технологического процесса ультрафиолетовой литографии служит ТЗ, арезультатом проектирования является документация на систему данного уровня иТЗ на разработку систем следующего иерархического уровня.

На каждом уровнеиспользуется своя логика проектирования. Однако типовыми проектнымипроцедурами, определяющими разработку и отбор проектных вариантовреализации технологического процесса, являются процедуры синтеза, анализа ипринятия решений [8].Подсинтезомвариантовреализациитехнологическогопроцессаультрафиолетовой литографии для производства микроэлектронных изделий снеобходимыми параметрами будем понимать совокупность действий, нацеленныхна разработку нового проектного варианта.Процедура анализа вариантов технологического процесса связана сопределением характеристик синтезированного варианта. Результаты анализаслужат основанием для отбора наиболее подходящих проектных вариантов.Различают одновариантный и многовариантный анализы. Одновариантный38анализ предназначен для определения выходных параметров системы призаданном варианте структуры и сочетании значений внутренних параметров.Многовариантный анализ позволяет судить о поведении объекта в некоторойобласти пространства допустимых значений внутренних параметров.

[9]Выделяют два вида многовариантного анализа: анализ чувствительности истатистический анализ. Анализ чувствительности используется при ответе навопрос: «Какова чувствительность выходных параметров системы к действиюдестабилизирующих факторов?». Статистический анализ используется для оценкисерийно пригодности выработанного варианта технологического процесса, т.е.показывает, какой характер и величина разброса выходных параметровпроизводимых изделий, при известном законе разброса параметров входящихэлементов.Независимо от логики проектирования каждый иерархический уровеньзаканчивается проверкой пригодности результатов проектирования.

За оценкурезультатов проектирования отвечает процедура принятия решений. [10] В общемслучае, цель отбора – выбор работоспособного, а в некотором смысле,наилучшегопроектноговариантареализациитехнологическогопроцессаультрафиолетовой литографии для производства микроэлектронных изделий снеобходимыми параметрами.Если в процессе проектирования отбирается наилучшая, в каком-то смысле,структура технологического процесса ультрафиолетовой литографии, то говорят,чтопроводитсяструктурнаяоптимизация.Выборзначенийвнутреннихпараметров, обеспечивающих экстремум некоторого критерия эффективностиF ( X ) , называется параметрической оптимизацией, а X  ( x1 , x2 , ..., xn ) – точкапространства допустимых значений внутренних параметров.При разработке САПР всю совокупность процедур синтеза системразличного иерархического уровня можно объединить в подсистему синтеза, всюсовокупность процедур анализа – в подсистему анализа, а вся совокупностьпроцедур принятия решений – в подсистему принятия решений.