S-Litho是光刻过程的预测建模解决方案，它代表了光刻模拟的行业标准，用于先进存储器和逻辑应用中的半导体工艺开发和优化。它涵盖了广泛的图案化技术，如邻近印刷、深紫外（DUV）、极紫外（EUV）和电子束（e-beam）光刻。考虑到掩模和基板形貌对光致抗蚀剂图案化的影响，可以彻底分析曝光工具成像系统内的工艺限制效应。将S-Litho与TCAD工具（如Sentaurus Topography）对接，可以无缝建模复杂的集成技术，如双重图案化。S-Litho和Proteus™工具之间的连接加速了光学邻近校正（OPC）解决方案的开发，并通过自动热点分析支持验证流程，大大缩短了周期时间。技术模拟在先进工艺开发和优化领域发挥着不可估量的作用。模拟有效地减少了实验工程批量和短循环实验，从而加速了工艺开发，节省了大量成本，缩短了上市时间。
功能特色
1、S-Litho优势
•预测工艺变化对光刻性能的影响，而无需进行昂贵的实验
•解决复杂的工艺集成技术，如多重图案化，缩短工艺开发时间
•在光刻设备准备就绪之前，支持当前和未来技术节点的光刻策略路径查找
•尽早开发用于校正和验证的掩模合成解决方案，缩短周期时间，加快产量增长，从而缩短上市时间
2、S-Litho介绍和关键功能
S-Litho提供了一套全面的特征集，利用计算光刻的预测能力，经济高效地探索复杂的技术选择。所有功能都嵌入在直观的图形用户界面中（图1），使工程师能够轻松浏览各种光刻模拟功能。S-Litho支持最先进工艺技术的仿真设置和分析功能：
•通过表征最相关曝光工具属性的参数来模拟真实的模拟条件
•通过导入任意布局片段和创建可编程、参数化的测试模式，具有高度的灵活性
•通过多维参数分析、过程窗口评估和优化进行强大的评估
•通过物理模型在集成校准环境中构建精确的3D抗蚀剂轮廓表示
3、DUV（光学）光刻模拟
在当今的IC制造中，DUV（即光学）光刻工艺是大批量生产中关键层最常用的图案化技术步骤。S-Litho能够模拟影响曝光工具/抗蚀剂处理系统光刻性能的所有相关效应：
•从i线宽带曝光到ArF浸没投影光刻
•全面的掩模处理，包括掩模形貌引起的透射和相位效应
•精确处理预图案化晶片，例如植入层（图2）或晶片对准标记
•先进的抗蚀剂处理，包括负色调显影（NTD）、抗蚀剂收缩和显影后烘烤步骤（回流）
4、近距离印刷——光刻模拟
在微机电系统（MEMS）或现代平板显示器（FPD）的制造过程中，经典的邻近印刷技术用于光刻图案化。随着曝光工具的分辨率接近极限，模拟对于工艺优化变得至关重要。模拟引擎已经过调整，可以有效地解决邻近打印的特定参数，如间隙大小。不同的图案化技术，如灰度光刻，和抗蚀剂处理步骤，如抗蚀剂回流，可用于设计3D抗蚀剂轮廓目标形状。
5、EUV光刻模拟
EUV光刻技术已被引入大批量生产，用于在N7技术节点打印最关键的特征。必须理解并准确量化由图像和抗蚀剂图案形成过程的EUV特定特性引起的影响。仿真使复杂的灵敏度研究能够评估适当的补偿策略，验证紧凑的模型并开发OPC解决方案。
EUV光刻专用模拟功能包括：
•反射EUV掩模的非远心照明，包括形貌效应、图案偏移、阴影等。
•多层缺陷的印刷性评估
•通过狭缝像差和光源特性
•纳米缺陷的随机建模、线边缘粗糙度（LER）表征和预测（图3）
•先进的EUV抗蚀剂工艺和基于金属氧化物簇的抗蚀剂等新型材料
•覆盖高NA投影和变形成像，解决下一代EUV光刻挑战
6、电子束光刻模拟
传统上，电子束光刻用于定义光掩模上吸收层内的图案。此外，它可以应用于在基板上直接写入特定于器件的结构（无掩模光刻），在器件原型制作过程中为DUV/EUV光刻提供了一种替代方案。S-Litho解决了电子束辅助图案化、掩模写入以及晶片直接写入的使用模型。
模拟基于潜在非均匀基底中电子散射的特性。详细了解掩模吸收器图案化过程以及由此产生的掩模特性，如拐角圆角和滑动壁角度，对于创建部署在全芯片光学邻近校正（OPC）和验证中的模型至关重要。
7、自动化和并行化
S-Litho提供了许多预定义的分析功能，并支持对任何给定参数空间进行灵活的多维参数探索。最先进的多核处理器或计算集群可用于并行计算，并在不牺牲精度的情况下显著减少仿真时间。内置的应用程序编程接口（API）允许用户自定义和执行复杂的模拟任务，并将S-Litho集成到应用程序流中。S-Litho支架：
•在Linux®和Microsoft®Windows操作系统上使用多线程或分布式处理进行并行计算
•广泛支持脚本编写，包括Python™、MathWorks®MATLAB®和Tcl/Tk
这些功能正被用于将S-Litho与其他Synopsys工具对接：
•与Sentaurus TCAD工具的接口，实现设备技术协同优化（DTCO）流程——Process Explorer用于设置基板形貌和多图案场景——Sentaurus形貌用于物理蚀刻模拟，实现热点的3D光刻/蚀刻分析
•与Proteus掩模合成工具的接口，实现以布局为中心的模拟、严格的校正和验证
8、S-Litho/Proteus接口：布局环境、严格的验证和校正流程
S-Litho为Synopsys的布局编辑器Proteus WorkBench（PWB）提供了一个无缝接口，这是一个用于OPC开发和优化的驾驶舱工具。该界面使用户能够直接从全芯片布局环境中访问S-Litho模拟结果，如抗蚀剂轮廓或3D轮廓。结果与布局信息一起可视化，而复杂的模拟设置则隐藏在背景中。
S-Litho/Proteus界面允许用户在Proteus掩模合成应用程序中轻松切换快速紧凑模型和预测严格模型。在验证流程中，S-Litho的集成实现了对检测到的热点的无缝和自动验证，使用预测性严格模型来分析各种工艺条件或3D抗蚀剂轮廓行为（图4，左）。紧凑而严谨的模型结果存储在一个公共数据库中，可以独立评估，这大大缩短了热点审查过程中的工程时间。
将S-Litho与Proteus OPC或Proteus ILT等布局校正工具相结合，有助于OPC解决方案的早期开发，因为早在紧凑型模型可用之前，就可以使用预测性、严谨的模型来创建和评估OPC选项。
此外，严格的模型可用于整合传统紧凑模型无法捕捉到的效应，例如植入层的晶片形貌（图4，右）。在CMOS图像传感器或显示器的制造中成功地部署了局部、严格的校正，显著提高了CD的均匀性