리소그래피
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전산 리소그래피 및 근접 효과 보정 소프트웨어
실측 웨이퍼 데이터에 맞춘 리소그래피 시뮬레이션, 근접 효과 보정 및 모델 보정. 출고한 마스크는 설계한 패턴을 형성하고, 첫 웨이퍼 공정으로 이를 확인합니다.
전산 리소그래피란 무엇인가요?
전산 리소그래피는 마스크 패턴이 웨이퍼에 어떻게 형성될지 예측하고, 형성된 결과가 설계와 일치하도록
마스크를 변경하는 소프트웨어입니다. 공정 근접 효과 보정은 핵심 단계입니다. 노광, 레지스트 및 식각이
각 피처를 어떻게 왜곡하는지 모델링하고, 왜곡을 상쇄하도록 마스크 에지를 이동한 다음
보정된 마스크를 시뮬레이션으로 확인합니다.
문제 정의
웨이퍼에는 설계한 그대로의 패턴이 형성되지 않습니다. 노광 파장보다 작은 크기에서는 회절, 레지스트 및 식각이 각각 에지를 목표에서 벗어나게 합니다. 선이 가늘어지고 모서리가 둥글어지며 선 끝이 후퇴합니다. 완벽한 레이아웃도 잘못된 실리콘 구조를 만들 수 있습니다.
소프트웨어의 역할
실제 실리콘 데이터로 보정한 모델로 이러한 편차를 예측하고 레이아웃을 보정한 다음, 데이터가 마스크 제작소에 전달되기 전에 결과를 다시 시뮬레이션합니다.
사용 시점
새로운 노드를 검증하면서 특정 레이어가 실제로 형성될 수 있는지 확인할 때 사용합니다. 테이프아웃 시 모든 중요 레이어에도 적용합니다. 또한 특정 레이어가 계속 목표 임계 치수를 벗어나지만 원인이 아직 밝혀지지 않은 수율 향상 단계에서 활용합니다.
설계 레이아웃에서 실측 실리콘으로, 그리고 다시 설계로
실리콘에서 측정한 한 레이어의 결과가 다음 보정의 정확도를 높입니다.
입력
설계 의도
설계한 레이아웃
01
리소그래피 모델
공중상 및 레지스트 이미지
02
PPC 보정
보상을 위해 에지 이동
03
마스크 데이터
보정 완료 및 기록 준비
04
검증
재시뮬레이션 및 규칙 검사
05
실리콘 결과
웨이퍼에서 측정
출력
모델 보정
사용자 데이터에 맞춰 모델 재피팅
되돌아오는 화살표가 핵심입니다. 자체 측정값에 모델을 다시 피팅하면 보정이 목표에 도달합니다.
하나의 보정 흐름에서 수행하는 네 가지 작업
리소그래피 시뮬레이션
마스크 제작 비용을 지출하기 전에 형성될 패턴을 확인합니다. 물리 기반 리소그래피 모델은 각 피처의 공중상과 레지스트 이미지를 예측합니다.
공정 근접 효과 보정
시행착오 대신 구성 단계에서 정확성을 확보하도록 보정된 모델을 기준으로 레이아웃을 수정합니다. 광원-마스크 최적화는 마스크와 함께 조명을 조정하고, 하이브리드 SRAF 배치는 공정 윈도를 넓힙니다.
모델 보정
웨이퍼 또는 CD-SEM 측정값에 모델을 피팅합니다. Silvaco의 예측 공정 모델은 광학뿐 아니라 레지스트, 식각 및 마스크 동작도 포함하므로 보정하는 치수가 실제 실리콘에 구현되는 치수가 됩니다.
검증 및 규칙 검사
보정된 마스크를 다시 시뮬레이션하고 형성된 윤곽을 목표와 비교합니다. 이후 마스크 규칙 검사로
릴리스 전에 모든 형상을 기록할 수 있는지 확인합니다.
리소그래피 도구
Silvaco는 2025년 3월 Cadence에서 Process Proximity Compensation을 인수했습니다.
DimensionPPC는 곡선형 마스크를 처리합니다.
Process Proximity Compensation (PPC)
레이아웃에 필요한 마스크를 생성하고 검증합니다.
- 특허받은 최적화를 적용하고 구성 단계에서 정확한 OPC를 구현하도록 설계된 3세대 제품군
- 하이브리드 SRAF 배치를 적용한 광원 및 광원-마스크 최적화
- 범용 하드웨어에서 파이프라인 방식으로 분산 실행하며, GUI 또는 스크립트로 레시피 구성
DimensionPPC
직선형 마스크로 명확하게 형성하기 어려운 레이어를 위한 곡선형 보정.
- 곡선형 마스크 합성 및 최적화
- 곡선형 마스크의 시뮬레이션 기반 검증
- 곡선형 형상에 맞춘 마스크 규칙 검사
패턴 유지가 어려워지는 영역
어디서나 같은 물리가 적용됩니다. 달라지는 것은 어떤 왜곡이 오차 허용 범위를 소모하는지입니다.
MEMS 및 센서
깊은 식각과 극단적인 종횡비
화합물 반도체
비실리콘 기판 위의 레지스트
파운드리, 노드, 형식 및 플랫폼
실행 환경과 적용 대상. 공개되지 않은 내용은 명확히 표시합니다.
파운드리 및 노드
PPC는 큰 형상부터 최첨단 공정까지 양산에 사용됩니다. PDK 표는 Silvaco의 아날로그 및 커스텀 IC 도구를 다루므로 리소그래피 지원 범위는 직접 문의해 주세요.
운영체제 및 컴퓨팅 환경
합성과 검증이 범용 하드웨어에서 파이프라인 방식으로 처리되므로 전체 레이어 작업을 클러스터에 분산할 수 있습니다.
사용자 및 사용 환경
사용자 및 사용 환경
DRAM
곡선형 OPC
Micron
DimensionPPC에서 곡선형 OPC 흐름을 평가하고 구현하여 여러 DRAM 레이어에 성공적으로 적용했습니다. 이는 맨해튼 마스크 형상의 제약 때문에 수율을 확보하면서 마스크 규칙을 만족하기 어려워진 사례입니다.
Nobue Kosa, 기술진 멤버(Member of Technical Staff), 첨단 마스크 개발, 레시피 및 도구 개발
리소그래피 및 TCAD 공정 시뮬레이션
리소그래피는 웨이퍼에 형성되는 형상을 결정합니다. TCAD 공정 시뮬레이션은 그다음 식각, 증착 및 이온 주입을 거쳐 실제 작동하는 소자가 되기까지의 과정을 처리합니다.
리소그래피 논문 및 세션
양식을 작성하지 않고 모든 자료를 읽을 수 있습니다.
콘퍼런스 세션
2026
곡선형 OPC 응용
DimensionPPC를 활용한 Micron의 DRAM 레이어 곡선형 OPC 작업.
저널 기사
2006년 2월
Athena/Optolith를 이용한 근접 리소그래피 시뮬레이션
아카이브 자료. 투영 시스템을 사용하지 않는 근접 인쇄와 레지스트 내 공중상이 마스크의 왜곡된 복사본으로 나타나는 이유를 설명합니다. 이는 근접 효과 보정이 상쇄하려는 바로 그 효과입니다.
저널 기사
2003년 2월
ATHENA의 광학 리소그래피 모델
아카이브 자료. 접촉, 근접 및 투영 리소그래피의 기반 모델 집합으로, 복소 굴절률에 대한 Helmholtz 해, 빔 전파 및 비선형 레지스트 동작을 다룹니다.
저널 기사
2000년 8월
복잡한 비평면 레지스트-기판 구조의 노광
아카이브 자료. 표면 형상에 따른 반사와 노칭, 노광량에 따른 굴절률 변화 등 기존 구조 위의 패터닝을 평탄한 웨이퍼보다 어렵게 만드는 효과를 다룹니다.
리소그래피 도구의 라이선스 및 지원
구매 주문 전에 확인할 질문들입니다. 공개된 답변이
다른 제품군에만 적용되고 이 제품군에는 적용되지 않는 경우 명확히 밝힙니다.
라이선스 옵션
Time-Based Licensing: 1~3년 기간의 플로팅 라이선스이며, 요금에 업데이트와 기술 지원이 포함됩니다.
설치 및 OS 지원
네트워크의 서버에서 라이선스를 운영합니다. 설치 가이드에서 설정 방법을 확인할 수 있습니다.
문서
PPC 및 DimensionPPC의 사용자 매뉴얼, 참조 가이드 및 릴리스 노트.
지원 포털
포털에서 지원 요청을 등록하고 상태를 확인하세요. 접근하려면 유효한 유지보수 계약이 필요합니다.
리소그래피 관련 질문
공정 근접 효과 보정이란 무엇인가요?
공정 근접 효과 보상은 웨이퍼에 형성되는 패턴이 레이아웃과 일치하도록 포토마스크를 조정합니다. 각 피처가 마스크에서 웨이퍼로 전달되는 동안 어떻게 이동하는지 계산하고, 그 이동을 상쇄하도록 마스크를 미리 변형합니다. Silvaco의 PPC 제품군은 이 작업에서 이름을 따왔습니다.
PPC는 OPC와 어떻게 다른가요?
광학 근접 효과 보정(OPC)은 노광 중 광학계가 미치는 영향을 보정합니다. PPC는 최종 치수를 변화시키는 레지스트, 식각 및 마스크 효과도 고려합니다. Silvaco의 Process Proximity Compensation은 이처럼 더 넓은 범위를 다루는 공정 모델을 갖춘 OPC 제품군으로, 실제 측정할 치수에 맞춰 보정합니다.
전산 리소그래피는 어디에 사용되나요?
전산 리소그래피는 파장보다 작은 피처가 정확하게 형성되도록 하며, 첨단 노드에서는 모든 중요 레이어에 필요합니다. 노드 검증, 테이프아웃을 위한 마스크 데이터 준비, 그리고 치수를 유지하지 못하는 레이어 때문에 수율 향상이 정체될 때 활용합니다.
리소그래피 모델은 어떻게 보정하나요?
자체 측정값을 기준으로 보정합니다. 테스트 패턴을 형성하고 CD-SEM 또는 다른 계측 방법으로 측정한 다음, 시뮬레이션이 웨이퍼 결과를 재현할 때까지 모델을 조정합니다. Silvaco의 예측 공정 모델은 이런 방식으로 레지스트, 식각 및 마스크 동작을 피팅하므로 일반적인 공정이 아닌 사용자의 공정을 표현합니다.
리소그래피는 Silvaco TCAD와 어떻게 연결되나요?
동일한 웨이퍼 공정의 전후 단계를 담당합니다. 리소그래피는 형성될 패턴을 결정하고, Victory Process를 포함한 Silvaco TCAD는 이후 팹에서 수행하는 공정을 모델링합니다. 둘 다 TCAD 물리를 팹 엔지니어에게 실시간으로 제공하는 FTCO와 함께 Silvaco의 AI 기반 제조 부문에 속합니다.
어떤 파운드리와 노드를 지원하나요?
Silvaco의 PDK 표에는 아날로그 및 커스텀 IC 도구의 지원 범위가 나와 있습니다. 리소그래피는 이 표의 범위 밖이므로 마스크 흐름에 대해서는 해당 레이어 유형의 보정 사례가 있는지 확인하는 것이 유용합니다. 문의해 주세요.
GPU에서 실행할 수 있나요?
현재 공개된 내용에 따르면 PPC는 합성과 검증을 범용 하드웨어에 분산합니다. 클러스터 규모와 레이어 수를 알려주시면 실행 규모를 산정해 드립니다.
대학 연구용으로 제공되나요?
Silvaco의 University Program은 상업용 판매와 별도로 200개 이상의 대학에 연구 및 교육용 도구 라이선스를 제공합니다. 연구팀의 프로젝트 내용을 전달하여 프로그램 담당자에게 확인하세요.