エッチング製造をサポートするエッチング補正ソフトウェア

Pentalogix社(USA)と共同開発したDFM(Design For Manufacturing)的概念で高い品質の補正データを生成するCAMソフトウェア(CAMMaster-EC)です。一般的なCAM編集機能に加え、PCBやLSI Packageの製造品質を高める各種解析機能、更に計算結果からCAMデータを修正するFeed-back機能(パターン編集機能)を実装する、基板製造用”All In One”ソフトウェアです。

CAMMaster-ECは以下に示す、製造データ作成フローを実現します。また、Active X機能によりお客様が要望される操作環境の構築やカスタム機能の追加実装などをサポートします。”Know-How加工”~”自動補正”で補正データを効率的に生成します。お客様の設計ノウハウは”Know-How加工”に個別機能として組み込むか、自動補正のオプションとして内部実装してサポートします。

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1.主な解析機能

1)自動補正機能

Incremental方式の自動補正機能です。製造時間におけるエッチング変化をモデル化したパラメータ(Etching-Param)に沿って補正量を積み上げます。DRC違反になる箇所は許容限度まで補正量を積み上げます。

2)エッチングシミュレータ(製造上がり計算)

ウェットエッチング現象に特化したエッチングシミュレータです。Etching-Paramに従ってパネル全体の製造仕上がりを時間変化に沿って計算します。

3)メッキシミュレータ(開発中)

有限要素法の計算限界で制約される計算規模を大幅に拡張したメッキシミュレータです。マルチフィジックス計算アルゴリズム(Time-Domain)で1次電流~2次電流によるメッキ厚変化を計算します。遮蔽構造やダミーメタルの効果、電源クリップ位置によるメッキ厚変化なども計算します。2020年1月に正式リリースを予定しています。

4)画像処理ソフト(開発中)

基板の製造結果を落射照明などで光学撮影するとTop面とBottom面で計測される反射光の強度に違いが生じ、BMPやJPEG、PNGなどの画像として構成されます。この違いを利用して製造結果の画像からTop面/Bottom面を選択抽出します。正式リリースは2020年1月を予定しています。

2.製造仕上がり計算(エッチングシミュレーション)

ウェットエッチング現象に特化し、銅がエッチングされる変化を時間経緯で計 算し、最終的な製造仕上がりを計算するシミュレータです。8GBメモリ程度の汎用PCでパネルエリアが一括解析できます。

1)計算精度(実際の製造結果との比較)

下図は光学方式で撮影した製造結果(画像)から製造結果を抽出した設計形状(赤色)と補正データからシミュレータでエッチング仕上がりを計算した結果(灰色)とを重ね合わせた結果です。エッチング液の面ばらつき、エッチング液の経時変化などの問題が懸念されますが、許容範囲で凡その製造仕上りを予測できていることが確認できます。

2)設計データを直接エッチングした場合の製造仕上がり予測

緑のパターンが設計形状、黒のパターンが製造仕上がり予測です。レジスト(=設計形状)の粗密によって製造結果に偏りが生じること、広い間隙ではエッチングが強く、断線が起こることが分かります。

3)補正データをエッチングした場合の製造仕上がり予測

IL先端が千鳥になっている場合の製造仕上がり予測です。補正された結果(長手部の補正形状は割愛)、製造結果に異常な偏りが生じてないことが分かります。

3.自動補正

銅のエッチング変化を経時変化的に逆走させて補正データを生成する業界初のIncremental方式自動補正ソフトウェアです。8GBメモリ程度の汎用PCでパネルエリアが一括補正できます。

下図は、上からに下に向かって、時間差分(dt)で補正データを積み上げる場合を示しています。Resist(3)でみると、補正時間(2*dt)まで各辺は通常の補正処理が行われます。しかし、次のdtでは、点P0でDRC違反が生じるため補正処理が行われません。更に、次のdtでは、点P1がDRC違反になるため補正処理がストップし、点P2ではDRC違反にならない範囲まで補正します。

従って、dt=エッチング時間で補正した場合に比べてより繊細な補正データが作成できます。また初期状態(t=0)から(t+dt)まで補正する段階でResist間でDRC違反がある場合は、補正方向をエッチング方向に切り替えることで自動的にマイナス補正を実現します。




1) 製造結果で比較した補正品質

以下は、Incremental補正で作成した補正データの製造結果と、他社ソフトで作成した補正データによる製造結果を比較した結果です。矩形パターンの角の丸まりや、くびれ、スリット、円パターンと直線パターンが隣接する場合の形状の崩れ(補正不良による細り、ゆがみ)などが抑制されていることが分かります。



2)一般補正例

下図は任意形状の設計パターンを自動補正した結果です。黒色が設計パターン、緑色が補正データになります。