Автореферат (1137254), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Е. В. Арменского, Москва, 2015 год.Общее количество докладов на Международных, Всероссийскихнаучно-технических и научно-практических конференциях, выполненных запериод обучения, составляет 35.Публикации.По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, среди которых:4 патента РФ на полезные модели, 1 свидетельство РФ об официальнойрегистрации программ для ЭВМ, 5 работ, изданных в журналах, входящих вперечень периодических изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФдля публикации результатов научно-технической и научно-практическойдеятельности на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.Структура и объем диссертации.Кандидатская диссертация содержит введение, четыре главы, общиевыводы, список литературы и серию приложений, в которых представлены:программа расчета параметров иммерсионной системы ультрафиолетовойлитографической установки, копии Патентов РФ и Свидетельств огосударственной регистрации программ для ЭВМ, копии наградныхДипломов за участие в Международных научно-технических конференциях иакты внедрения результатов работы.Общий объем работы составляет 231 страницу, включая приложенияна 52 страницах.7ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении дано обоснование актуальности выбранной темыдиссертационной работы, определены цели и задачи работы, показаныметоды исследования, сформулированы научная новизна и практическаязначимость, представлены основные положения, выносимые на защиту.В первой главе выполнен обзор аналитических исследований вобласти автоматизированного проектирования устройств оборудования,используемых при изготовлении топологии объектов с элементами,меньшими длины волны экспонируемого излучения, показано применениеметодов иммерсии для ультрафиолетовой литографии.
Представленосравнениетехнико-экономическихпоказателейэкстремальнойультрафиолетовой литографии (ЭУФЛ) и иммерсионной ультрафиолетовойлитографии (ИУФЛ). Предложена IDEF0 функциональная модельиммерсионного литографического процесса, а также перечислен переченьпроблем, над которыми ведутся исследования.Отмечено,чтометодымашинногомоделированиявавтоматизированном проектировании процессов формирования объектов вИУФЛ позволяют выполнить: построение концептуальной модели процессаи формализацию параметров, влияющих на него, алгоритмизациюпостроенной модели и ее машинную реализацию, а также получитьрезультаты моделирования и их интерпретацию.Показаны механизмы выработки наиболее рациональных решений,таких как: правило простого большинства, правило суммы мест альтернатив,правило Дельфи и метод Саати, используемые для оценки эффективностипредложенных устройств иммерсионной ультрафиолетовой литографии(УИУФЛ) для формирования объектов.На основе проведенного анализа показана целесообразность разработкиалгоритмов выбора и моделирования устройств оборудования для процессаформирования объектов в ИУФЛ, обосновано применение методовавтоматизированного проектирования, намечены пути теоретических иэкспериментальных исследований.Предложенаструктураинформационнойтехнологии(ИТ)автоматизированного проектирования устройств оборудования дляформирования объектов в ИУФЛ (рис.
1), которая базируется на методахпроектирования и программно-технических средствах, объединенных втехнологическую цепочку для обеспечения этапов сбора, обработки,хранения, распространения и отображения информации.Во второй главе показан теоретический подход к решению задачисоздания элементов системы автоматизации проектирования устройствоборудования для процесса формирования объектов в иммерсионнойультрафиолетовой литографии.8Рис. 1.
Структура ИТ автоматизированного проектирования устройств оборудования ИУФЛ9Для определения решений представленных задач необходимо созданиедетерминированного описания УИУФЛ в виде системной модели,всесторонне раскрывающей все аспекты, необходимые для его качественногопроектирования.При разработке такой модели следует рассматривать УИУФЛ в видедвухуровневой системы, которая содержит изложение структуры и анализсинтез, состоящей из:1) системной модели, в которой устройство рассмотрено как объектпроектирования;2) системной модели УИУФЛ, в которой представлена необходимаяинформация для процесса проектирования.Разработаннаясистемнаямодельобеспечиваетпереходкформализации определенных ранее отношений, для чего используетсяаппарат дискретной математики и математической логики для выполненияструктурно-параметрического синтеза структуры УИУФЛ.
Методика такогопроцесса основана на последовательном разделении и наполнениитребуемым содержанием всех блоков системной модели, а такжепреобразование ее на базе концептуальной модели УИУФЛ.На каждом уровне САПР последовательно решаются задачи выбораструктуры объекта проектирования (или его подсистемы) и определения егоконструктивных параметров. Единая вычислительная среда, позволяющаярешать эти задачи, требует единства методологии и математическогообеспечения для описания объекта проектирования. Едиными должны быть иметодики проектирования, т. е.
процесс проектирования должен бытьформализован настолько, чтобы задачи, решаемые на каждом уровне,формулировались одинаково.Рассмотрена задача синтеза ультрафиолетового тракта (УФТ), котораязаключается в определении взаимных зависимостей узлов системы,классификации этих узлов и определений их конструктивно-технологическихпараметров.Если работу УФТ описать линейным оператором, то получитсяуравнениегде– яркое поле в пространстве предметов;– сигнал на выходе УФТ.В техническом задании (ТЗ) оговаривается, что элементы УФТ,входящие в объект проектирования, должны иметь показатели качества,соответствующие настоящему уровню развития техники, т.
е. бытьтехнологически реализуемыми. В подавляющем большинстве случаев этоограничение вводится и при традиционных методах проектирования.УФТ линейно преобразует входной сигнал в выходной, если на входеприсутствует сигнал, описываемый функцией10где – вектор в соответствующих координатахпреобразования описывается так:. Сигнал на выходе послеПроектирование существенно нелинейных УФТ удобнее всего вести последующей методике: осуществить линеаризацию связи вход-выход, то есть выбратьусловия, при которых в пределах малых изменений входного сигнала объектпроектирования выполняет линейное преобразование; выбрать звенья УФТ и изменяемую часть устройства, инымисловами, определить общую компоновку объекта проектирования; определить конструктивные параметры звеньев, входящих в составобъекта проектирования, для каждого изменения входного сигнала, впределах которого УФТ линеен; выбрать элемент (также возможен вариант добавления элемента)УФТ, конструктивные параметры которого зависят от изменения входногосигнала.
Этот элемент и создает нелинейность характеристик УФТ.Показано использование методов непараметрической статистики длямоделирования систем с заведомо известными неопределенностями. Приусложнении исследуемых объектов возникают трудности методологическогои вычислительного характера в процессе применения традиционныхнепараметрических моделей, особенно при обработке неоднородных данныхбольшой размерности.Перспективное направление поиска альтернативных решенийпоявляющихся проблем – применение декомпозиционных принципов длясложных систем, какими являются УИУФЛ, последовательных процедурформирования решений и методов коллективного оценивания. Структуруизучаемых систем классификации составляют критерии проверки гипотезтождественности законов распределения случайных величин, каждый изкоторых строится относительно условий контрольной ситуации и элементовобучающей выборки, и непараметрические оценки их нелинейныхпреобразований.Таким образом, операции над множествами случайных величинзаменяются на операции с вероятностными законами распределения ихэлементов при помощи широко применяемого аппарата непараметрическойстатистики.Автоматизированное проектирование устройств, узлов и элементовУИУФЛ невозможно представить без решения проблем, связанных с малымивыборками экспериментальных данных, для принятия рациональныхрешений конструктивно-технологического характера.Для поиска альтернативных решений применительно к малымвыборкам оценивания плотностей вероятностейнеобходимо произвестиувеличение объема априорных данных,, в результате11формирования нескольких статистических моделей.
Для построения такихмоделей в каждой β-окрестности i-й точки выборки реализуем построениемоделей с использованием закона распределения. Для полученнойстатистической выборки,,, при условииравновероятностных значений,, получим соответствиесовокупности плотностей вероятности:Заметим, что данная совокупность имеет видДля традиционных методов определения вероятностных моделейсуществует парадокс, связанный с сопоставлением ограниченнойстохастической выборки переменных, полученной в результате наблюденийза изучаемыми объектами, и конкретной конфигурации параметров,оптимальной для решения поставленной задачи.При рандомизированном подходе определяют коэффициентыразмытости применительно к непараметрическим решающим правилам набазе процедуры случайной выборки.
Данный подход рассмотрен в работе напримере алгоритмической оптимизации при формировании литографическихпроцессов.Для того, чтобы сравнить традиционный и рандомизированныйоптимизационныеметодынепараметрическойоценкиплотностивероятности, необходимо определить асимптотическое отношение, соответствующее среднеквадратическим критериям приоптимизационных параметрах и .Рассмотрено применение метода Лапласа для асимптотической оценкииспользуемых ядер по результатам вероятностного моделирования. МетодомЛапласа называют такую совокупность приемов и способов, котораяпозволяет оценить интегралы вида, здесьбудетстремиться к бесконечности со знаком плюс, при этом функция от ядраимеет вид «горных хребтов».
С увеличением«пики» функциистановятся более ярко выражены, а интервалы минимумов расширяются иуглубляются. При изменении изменяются положения «пиков» функции. Вобщем случае интегралможно записать с использованиемоценочных приемов в виде, используя описание ядра, приведенное выше.При формировании теоретического подхода к решению задачисоздания элементов САПР процесса формирования объектов в ИУФЛрассмотрена задача минимизации стоимостной функции производства двух12переменных, где – длина волны ультрафиолетового излучения,а – минимальный размер элемента ИС.Определим функцию Лагранжа как выражениеОбязательные условия, выполняемые в каждой стационарной точке,выражаются уравнениями:Вышеуказанные выражения являются необходимыми и достаточнымиусловиями существования локального минимума при условии наличияограничений.Третья глава посвящена методике выбора рационального вариантатехнического решения устройств оборудования для процесса формированияобъектов в иммерсионной ультрафиолетовой литографии.Методвведенияфазосдвигающихэлементов,нарядусиммерсированием, обеспечивает значительное уменьшение габаритоврисунка и, в случае разности фаз в полпериода, приводит к нулевомузначению сигнала.Однако такой эффект возможен и в случае применения обращателяволнового фронта (ОВФ) – газообразного метана под большим давлением.Основными направлениями применения эффекта ОВФ являются:1) создание высоконаправленных лазерных лучей с компенсациейискажений в среде с нерегулярными неоднородностями;2) компенсацияискаженияизображениявлитографиисиспользованием как отражательного, так и просвечивающего шаблонов.При экспонировании наноизображения с размерами, равными именьшими предельного размера по Рэлею-Аббе, топологический рисунокпретерпевает искажения, связанные с дифракционными явлениями.Устранение таких дефектов обеспечивается введением упреждающихкомпенсирующих элементов на фотошаблоне.Рассмотрена морфологическая фильтрация при условии, что функция– одномерна, при этом задача сводится к поиску экстремальногозначения функции штрафагде13– совокупность множества дискретных значений аргументаисследуемой функции, принадлежащих области определения; критерий , спомощью которого описывается требование «гладкости» искомой функции,являющейся решением.
Заметим, что для данного случая критерий следуетрассматривать как критерий минимума нормы разности . В результате этогокритерийпревращается в хорошо определенный, и для соответствующейпроцедурыминимизацииполучаемморфологическийпроектор,соответствующий утвержденным доказательствам.Аддитивно-рекурсивная форма функционала качества представлена вследующем виде:Метод динамического программирования основан на применениидвумерного накопителя, который имеет размер, где– число дискретизированных элементов для области значенийисследуемой функции.Показано практическое применение фильтрации и сегментации вИУФЛ.