自定义照明模式分辨力增强技术研究

发布时间：2021-10-12 02:15

　　目前,光刻技术仍然是超大规模集成电路制造的主要手段,随着集成电路特征尺寸（CD）的不断缩小,集成电路制造对光刻分辨力的要求也越来越高。缩短曝光波长、增大数值孔径,是最有效的提升光刻分辨力的方法,但由此将对激光器光源、光学系统的设计、光学材料的选择、光学镀膜、光刻工艺和环境条件等提出更高的要求。所以,在现有技术条件下,通过对光刻成像的理论分析,优化相关工艺参数,是提高光刻分辨力的一种有效途径。本文围绕光刻照明系统中照明光瞳形状对成像的影响展开研究。照射到掩模版上的入射光,入射方向不同,对掩模成像的影响也不同。某些方向的入射光能使掩模成像具有优异的性能,而其它方向的入射光则会使成像质量变得恶化。本文研究的目的在于,针对不同的掩模类型,找出最佳的照明光瞳分布,使得成像性能满足实际的需求。本文的主要研究工作包括以下几个方面:（1）基于Abbe理论的成像模型的建立。通过标量和矢量衍射理论,详细推导了空间成像的标量和矢量计算公式。通过Matlab GUI编写了仿真软件,能快速精确地实现成像计算,能对成像性能进行有效分析。（2）光源优化设计。利用编写的仿真软件,以照明光瞳面上的光强分布及偏振态为变量... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)四川省

【文章页数】：120 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
        1.1.1 集成电路及光学光刻技术的发展
        1.1.2 分辨力增强技术(RET)[5,6]
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 计算光刻技术的发展
        1.2.2 光源掩模优化技术(SMO)的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容及结构安排
第二章 投影光学光刻系统基本成像模型
    2.1 投影光学光刻系统简介
    2.2 投影光学光刻系统空间像模型
        2.2.1 空间像标量模型
        2.2.2 空间像矢量模型
        2.2.3 空间像强度归一化
    2.3 光刻胶模型
        2.3.1 全物理模型
        2.3.2 简化光刻胶模型
    2.4 仿真软件编制
        2.4.1 光源表示方法
        2.4.2 掩模表示方法
        2.4.3 程序编写
    2.5 本章小结
第三章 光源优化设计方法
    3.1 评价函数的定义
        3.1.1 主要的光刻性能指标
        3.1.2 成像精确度表征
        3.1.3 工艺窗口表征
        3.1.4 综合评价函数的构建
    3.2 光源优化设计算法概述
        3.2.1 模拟退火算法
        3.2.2 最速下降法
    3.3 参数光源最优化求解
    3.4 自由形状的光源最优化求解
        3.4.1 对一维掩模成像的自由光源优化分析
        3.4.2 对二维掩模成像的自由光源优化分析
    3.5 本章小结
第四章 投影光刻系统的物镜像差分析
    4.1 物镜像差对光刻成像的影响分析
        4.1.1 波像差的表示方法
        4.1.2 Zernike多项式各项对成像影响的理论分析
    4.2 像差敏感度分析
    4.3 离轴照明对像差敏感度的影响分析
    4.4 本章小结
第五章 光源敏感度分析
    5.1 掩模的频谱分析
        5.1.1 双光束成像和三光束成像
        5.1.2 掩模频谱的调制方法
    5.2 光源敏感度计算
        5.2.1 空间像对光源的敏感度计算
        5.2.2 对比度对光源的敏感度计算
        5.2.3 NILS对光源的敏感度计算
        5.2.4 掩模误差放大因子(MEEF)对光源的敏感度计算
    5.3 光源敏感度的应用
    5.4 本章小结
第六章 光源误差分析
    6.1 激光器带宽的影响分析
    6.2 照明光瞳不对称性的影响分析
        6.2.1 光瞳极不平衡性对成像性能的影响
        6.2.2 光瞳偏心对成像的影响
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 本论文主要研究内容及结论
    7.2 本论文的创新点
    7.3 研究工作展望
参考文献
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3431693