Введение к работе
Актуальность теыа исследования. Развитие мккрозлоктроішки приводит к все большему применению больших и сверхбольших интегральных схем (БИС и СБИС). Одним из наиболее дорогих и трудоемких технологических процессов в производстве БИС и СЕКС является литографический процесс, и, в частности, проце'сс фотолитографии. Итогом процесса литографии является еездание изображения на поверхности обрабатываемого материала. Для этой цели используют шаблоны. От быстроты и качества создания фотошаблонов в конечном счэте зависит эффективность всего производства полупроводниковых устройстве*].
Процессу автоматизации изготовления фотошаблонов на фотонаборных установках посвящено большое число исследований, направленных как на модернизацию генераторов изображений, так и на разработку нового эффективного математического обеспечения. Исходя из современного состояния математического обеспечения подготовки управляющих программ [**), основной методикой подготовки управляющих программ для фотонаборных установок является преобразование графического образа типологии в язык генератора изображений, т.е. в покрытие лэйаута стандартными геометрическими образами с использованием различных алгоритмов покрытия. В настоящее время для технологии получения фотошаблонов минимальной сложностью алгоритмов покрытия является 0(N*log(N)), где N - число угловых точек топологии, полученной для алгоритмов фронтального сканирования, имеющих ограниченное применение. Однако рост числа логических элементов на единицу плецади, а также совершенствование элементов топологии ' требуют дальнейших исследований алгоритмов покрытия с целью повалення, скорости подготовки управляющих программ и, следовательно, скорости обработки и качества фотошаблонов, что является актуальной и своевременной задачей*
*) Моро У. Микролитография: В 2-х ч. : Пер. с англ. - ;. Мир, 1990.
**) Фейнберг В.З. Геометрические задэчи "*лииш"ї: больших интегральных схем.-М.: Радио и связь, ?ч-.. ;
Быстрота производства и качество фотошаблонов, применяемых при изготовлении современных полупроводниковых устройств ^.-ідистехники и средств связи, в большой степени зависит от эффективности'4 системы автомата зашш подготовки управляющих проі-рамм, поэтому предметом исследования данной работы являются системы автоматизации подготовки управляющих прогреми в формате фотонаборной установки и переноса их на накопитель на магнитной ленте (НМЛ) для производства фотошаблонов в процессах изготовления ИМС большой степени интеграции. Для установок, работающих по принципу одиночного фотонабора и векторного сканирования, ключевым моментом в вопросах автоматизации подготовки управляющих про^амм является исследование и разработка новых алгоритмов покрытия топологии стандартными графическими фигурами. Следующим моментом является формирование магнитной ленты в формате генератора изображений и перенос управляющей.программы на магнитную ленту.
Цель да ;зртационноЯ работы:
Создание настраиваемой автоматизированной системы подготовки управляющих программ для генераторов изображений, исполъзуе:т в производстве ИС большой степени интеграции и работающих методом одиночного фотонабора. В рамках этой цели предполагаете*:
создание и исследование новых алгоритмов покрытия и реализация сг^тветствукщего транслятора, преобразуьдего графическую информацию о топологии і/тс в язык генераторов изображений;
создание программно-аппаратного комплекса переноса информации с ПЭВМ на НМЛ типа CM-530Q и СМ-5309 в формате фотонаборной установки.
В работе используются методы автоматизации подготовки управляющих программ для фотонаборных установок, основанные на использовании теоремы Уитни о покрытии. Данная теорема является мощым математическим средстЕ-м, широко используемым в (латематическом анализе. Fa новое применение для создания программно-аппаратного комплекса подготовки управляющих программ для фэтонабогтых установок, не ориентированного на кенкретнук
технологию, позволяет существенно сократить сроки ПОЛГОТОВКИ и выпуска ИМС, а также повысить качество выпускаемой продукции.
Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в создании настраиваемой системы автоматизации процесса подготовки управляющих программ, основанной на высокопроизводительном алгоритме, позволяющем осуществлять покрытие топологии лэйаутэ без ориентации на конкретную технологию, что обуславливает универсальность разработанной системы. Временная сложность предложенного алгоритма G(N), что ниже временной сложности эталонного (фронтального) алгоритма покрытия, которая составляет 0(N*LogN) (гд N - число угловых точек топологии)'.
Практическая значимость работы определяется созданием -программно-аппаратного комплекса "Lis", являющегося основой настраиваемой автоматизированной системы подготовки управляющих программ для генераторов изображений, работающих методом одиночного фотонабора для технологии производств ИМС большой степени интеграции с использованием малых (IBM PC/XT) ресурсов вычислительных систем.
Результаты работы внедрены при изготовлении СБИС на предприятиях "НЖГП*, завод "Радиоприбор",, Ч Зоксарски? приборостроительный завод. Красноярский институт радиосвязи, в/ч N 71330-Я, завод "Старт".
Разработанные и внедренные .. в произвс ;ство програыою-аппаратные средства позволи сократить время на технологическую подготовку производства б 2-Ю раз и ' дали экономический аффект в свыше 13 млн. рублей в год, что подтверждено соответствующими актами о Бнедрении.
Результаты работы используются в учебном процессе мТАТУ им. К.Э. Циолковского при подготовке специалистов в обласга проектирования и технологии производства микроэлектр. лнчх средств.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:
- ежегодных^"Гагаринских чтениях" в Московском авиационном технологическом институте им. Н.Э. Циолковского в 1939-199?
- б -
годах;
2-ой межотраслевой научно-технической конференция "Применение микропроцессорных систем в управлении производством ЮТ".. Моокза, 1990;
4-ой Всесоюзной школа "Проектирование автоматизированных систем контроля и управления сложными объектами". Харьков-Туапсе, 1990.
Всесоюзной научно-технической конференции "Бути развития электронных средств и задачи высшей школы в подготовке специалистов соответствующей квалификации". Ульяновск, 1991;
Международной конференции-ярмарке "Технолошя програ-лмированмя 90-х". Киев, 1991,
Российской научно-технической конференции "Новые материалы и технолог в машиностроении",
Всероссийской научно-технической конференции "Интерактивные системы". Ульяновск. 1993 г,
Российскойнаучко-техничесхой конференции "Наукоемкие технологии в машиностроении". Рыбинск. 1994 г.
Публикации. По результатам проведенных исследований и разработок имеется 10 публикаций.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех.' глав и заключения на /3> стр. ' машинописного текста, содержит список литературы из <3 наименований-и приложений.
Основные положения представляемые на защиту:
-
Методика сравнения алгоритмов покрытия по качественным количественным критериям;
-
Универсальный алгоритм покрытия произвольных многосвязнь областей;
3. Настраиваемая автоматизированная система подготові
управляющих программ для генераторов изображений, работами
методом одиночного фотонабора;
4. Программно-аппаратный комплекс связи ПЭВМ типа IBM PC
НМЛ СМ-5300 и СМ-5309.
