基于并行计算的电子束光刻邻近效应校正技术研究的开题报告.docx

基于并行计算的电子束光刻邻近效应校正技术研究的开题报告
一、选题背景
电子束光刻技术是半导体制造中的关键工艺之一，其精度和分辨率对于芯片制造的质量和性能影响极大。然而，电子束光刻在实际应用中会受到邻近效应的影响，即在芯片制造过程中，由于相邻区域的光学交互作用，导致相邻区域的线路形状受到影响，从而影响芯片整体性能。因此，邻近效应校正技术成为电子束光刻技术中必不可少的一个环节。
二、选题意义
目前，邻近效应校正技术主要采用基于经验的方法，如Hopkins法、Thomton法等，这些方法虽然精度较高，但是需要大量的实验数据作为支撑，且对于芯片结构复杂、尺寸较小的情况很难适用。因此，基于并行计算的邻近效应校正技术应运而生，其能够在保证计算精度的情况下大大降低计算时间，提高电子束光刻制造效率，具有重要的研究和应用价值。
三、研究内容和方法
本研究将研究基于并行计算的电子束光刻邻近效应校正技术，主要包括以下内容：
1.邻近效应的数学模型建立；
2.基于蒙特卡罗方法的邻近效应模拟算法，并采用并行计算加速；
3.基于校正模型的电子束光刻图案修正技术；
4.针对典型芯片结构的实验验证。
研究方法包括理论分析和计算模拟，其中邻近效应的数学模型建立主要采用Fresnel传播模型和空间电荷效应模型，通过对这些模型的精确求解，建立邻近效应的数学模型。蒙特卡罗模拟算法主要针对邻近效应的形成机理进行计算，通过并行计算加速成本的，更加快速地得到模拟结果。电子束光刻的校正模型主要是将邻近效应的影响量化，并通过校正技术将邻近效应修正。实验验证包括对典型芯片样板的制造和分析，来验证所提出的基于并行计算的邻近效应校正技术的可行性和实用性。
四、预期成果
1.完成基于并行计算的电子束光刻邻近效应校正技术的研究；
2.提出针对不同芯片结构的邻近效应校正模型；
3.设计算法实现并进行相关实验验证；
4.提高电子束光刻的制造效率和制造质量。
五、研究计划
本研究计划分为以下几个阶段：
1.阶段一（前期准备）：对电子束光刻邻近效应校正技术进行文献研究和资料收集，熟悉相关理论和方法，了解国内外研究现状，完成论文的开题报告和研究计划；
2.阶段二（建立邻近效应模型）：建立邻近效应的数学模型，分析各个因素对邻近效应的影响，并通过数值计算方法验证模型的准确性和可行性；
3.阶段三（并行计算优化）：将邻近效应模型进行并行计算优化，通过计算加速提高计算效率；
4.阶段四（电子束光刻校正模型）：将邻近效应的影响量化，并建立电子束光刻校正模型，实现对电子束光刻图案的修正；
5.阶段五（实验验证）：针对典型的电子束光刻芯片样板进行实验验证，评估所提出的邻近效应校正技术的有效性和实用性；
6.阶段六（论文撰写）：完成学位论文的写作及论文答辩。
六、参考文献
1.Chen,Y.-H.&Chen,C.-S.(2008).Modelingofelectronbeamproximityeffectwithboundaryelementmethodanditsexperimentalverification.MicroelectronicEngineering,85(1),154-159.
2.Yang,J.-J.,Chang,P.-C.,&Chang,W.-J.(2008).Afastelectronbeamproximitycorrectionmethodforlargescalesemiconductormanufacture.MicroelectronicEngineering,85(1),169-176.
3.Kim,J.-C.,Kang,D.-W.,Lee,H.-S.,&Kim,Y.-S.(2007).Electron-beamlithographypatterncorrectionusingartificialneuralnetwork.MicroelectronicEngineering,84(8),1629-1633.