借助光刻成像仿真软件的μDBO穿线套刻标记

在光刻机的对准、曝光和量测等过程中,存在量程范围小,测量精度要求极高的套刻标记。这些套刻标记在实现特定功能的同时,会受到多种误差的影响,比如标记线宽与设计差异、标记线条边缘粗糙度、标记边缘效应等。该文旨在解决光刻套刻量测领域中的问题,特别是针对业界常用的微型衍射套刻(micro diffraction-based overlay,μDBO)标记,通过对穿线套刻情形进行量测过程的仿真研究,提出了一种借助光刻成像仿真软件进行标记量测结果仿真的方法。该文运用自制代码的DrM软件和商业仿真软件HyperLith作为工具,两者的仿真结果均定性还原了实验中探测到的特殊亮暗线现象,验证了该方法用于量测仿真的可行性。此外,该文还对匹配实验仪器的穿线套刻μDBO标记设计、照明波长、照明配置和待测信号区域等参数进行仿真优化,输出了基于目前实验配置的优化标记与方案。

掩模投影成像干涉光刻研究

掩模投影成像干涉光刻技术以在很小或几乎不增加光刻系统成本的基础上来提高光刻分辨率为目的,充分利用系统的有限孔径,将掩模图形不同的空间频率分别进行传递,最终以高分辨率对掩模成像。本文阐述了IIL的基本原理,介绍了一种实验系统,并给出了部分模拟和实验结果。研究结果表明,掩模投影成像干涉光刻技术比传统投影光刻能够得到更高的光刻分辨率。

成像干涉光刻技术与离轴照明光刻技术的对比分析

作为分辨率增强技术(RET)之一,离轴照明技术(OAI)通过调整照明方式,不但能提高分辨率还能很好地改善焦深.成像干涉光刻技术(IIL)利用多次曝光分别记录物体空间频率的不同部分,极大地提高了成像质量,其中大角度倾斜照明是对OAI的扩展.从成像原理和频域范围的角度对IIL和OAI进行了理论研究、计算模拟和对比分析.结果表明,在同样条件下,IIL相对于OAI可更好地分辨细微特征.

成像干涉光刻技术及其频域分析

传统光学光刻技术(OL)由于其固有的限制,虽然可对任意图形成像,但分辨力较低。无掩模激光干涉光刻技术(IL)的分辨力可达l /4,却局限于周期图形。成像干涉光刻技术(IIL)结合了二者的优点,用同一个系统分次传递物体不同的空间频率,能更有效地传递物体的信息,以高分辨力对任意图形成像。初步模拟研究表明,在同样的曝光波长和数值孔径下,对同样特征尺寸的掩模图形,IIL得到的结果好于OL。在CD=150nm时,IIL相对于OL把分辨力提高了1.5倍多。

采用双向偏置曝光的成像干涉光刻技术

成像干涉光刻技术(IIL)具有干涉光刻技术(IL)的高分辨力和光学光刻技术(OL)产生任意形状集成电路特征图形的能力。在IIL中,按掩模图形的不同空间频率成份分区曝光,并使其在抗蚀剂基片上非相干叠加,得到高分辨抗蚀剂图形。本文在研究一般三次曝光IIL原理基础上,提出采用沿X轴正、负方向以及沿Y轴正、负方向偏置的双向偏置照明,分别曝光+X方向、-X方向、+Y方向、-Y方向的高空间频率分量并与垂直于掩模方向的低空间频率分量曝光相结合的五次曝光IIL。理论和计算模拟表明,该方法可以提高图形对比度和分辨力,并减小因调焦误差引起的图形横向位移误差,有利于改善抗蚀剂图形质量。

微透镜列阵成像光刻技术

介绍了一种利用微透镜列阵投影成像光刻的周期微纳结构加工方法。该方法采用商业打印机在透明薄膜上打印的毫米至厘米尺寸图形为掩模,以光刻胶作为记录介质,以微透镜列阵为投影物镜将掩模缩小数千倍成像在光刻胶上,曝光显影后便可制备出微米、亚微米特征尺寸的周期结构列阵。基于该方法建立了微透镜列阵成像光刻系统,并以制备800nm线宽、50mm×50mm面积的图形列阵为例,实现了目标图形的光刻成形,曝光时间仅为几十秒,图形边沿粗糙度低于100nm。该方法系统结构简单、掩模制备简易、曝光时间短;为周期微纳结构的低成本、高效率制备提供了有效途径。

微透镜列阵成像光刻调焦方法

本文分析了离焦量对微透镜列阵成像光刻图形质量的影响,给出了系统离焦量的容差。同时提出了一种结构简单、可应用于微透镜列阵成像光刻系统调焦的新方法。并将基于该调焦方法的实验装置应用于微透镜列阵成像光刻系统,进行了光刻实验。实验表明,利用该方法对微透镜列阵成像光刻系统调焦,可得到接近微透镜列阵极限像质的光刻图形。

提高微细图形光刻分辨力的相移滤波技术研究

详细研究了提高投影成像光刻分辨力的相移滤波技术的基本理论 ,给出了理论模型 ,进行了模拟计算 .对不同掩模图形设计制作的不同优化滤波器进行光刻对比实验并取得实验结果 .研究表明 ,相移滤波能显著提高部分相干成像系统光刻分辨力和增大焦深 ,同时能提高光能利用率 ,有利于提高光刻生产率 ,是一种有效提高光刻分辨力和焦深的波前工程技术 .

印刷电路板激光投影成像照明系统均匀性分析

针对351 nm波长的XeF准分子激光器,自行设计了用于高精度、高产率、大面积且常规抗蚀剂曝光的印刷电路板(PCB)激光投影成像照明系统。根据准分子激光的部分相干平顶高斯光束(PCFGB)理论模型,对微透镜阵列器(MLA)均束的衍射特性进行了理论分析。由PCFGB分布函数、稳定光强输出的衍射角和菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式,定量分析衍射效应对MLA均束的影响。理论计算表明,微透镜边缘发生菲涅耳衍射和微透镜产生的多光束干涉都能引起光振幅调制,只不过衍射产生的尖峰更明显地出现在光束边缘。同时,由数值积分得到的PCFGB曲线,发现9×9 MLA均束器既能保证多个微透镜产生光束叠加的均匀性,又最大程度地减少了衍射和多光束干涉效应。通过采取加正六边形光阑的方法,不仅能满足大面积无缝扫描光刻的需要,而且能剪裁由衍射引起的光束边缘尖峰。由ZEMAX光学设计软件模拟其效果,显示其加工窗不大于士2%。

非接触式光刻中的微透镜阵列系统

本文介绍一种供非接触式光刻使用的由三片微透镜陈阵叠合成1：1成像多孔径微小光学光刻曝光系统。针对大面积光刻，可以获得良好的分辨率和较大的焦深。本文还介绍了这种微透镜阵列的制作方法。

基于平面超透镜的SP纳米光刻技术研究

光刻技术是半导体集成电路加工的核心技术。随着科技的不断快速发展,半导体器件尺寸越来越小,集成度越来越高,这就对光刻分辨力提出了更高的要求。按照国际半导体工业协会发布的技术蓝图,2016年光刻分辨力将推向14nm技术节点。传统投影光刻技术(i线、g线、248nm、193nm等等)由于受到衍射极限限制,分辨力突破20nm已经十分困难,因此研究基于新原理新方法的纳米光刻技术是近年来学界的研究热点。SP纳米光刻技术由于可以突破衍射极限,并且成本低、效率高、适合大面积制作,并且与传统光学光刻技术工艺有很高的契合度,是十分看好的一种纳米光刻技术。

二元计算全息法产生复杂无衍射光束

无衍射光束是一种能在自由空间稳定传输的光束。近来,一类具有复杂光学形态的无衍射光束被引入,比如马蒂厄光束、抛物光束、非对称贝塞尔光束等。为了产生具有复杂结构的无衍射光束,需要对光波进行复振幅调制,即同时调制光波的振幅和相位。但目前的商用光学调制元件只能调制光波的振幅或相位。本文基于二元计算全息法,编码二维复透过率函数分布,构建了具有复振幅调制功能的二元实振幅非负计算全息图。利用实验室自主研发的投影成像光刻系统,对银盐干板进行曝光处理,经显影、定影处理,将其加工为相应的振幅掩模板,用来产生精确的具有复杂结构的无衍射光束。以无衍射马蒂厄光束为例,采用罗曼型迂回相位编码方法,在全息图每个抽样单元内开一个矩形通光孔径,通过改变通光孔径的面积来对复值光波的振幅进行编码,通过改变通光孔径中心偏离抽样单元中心的距离,来对复值光波的相位进行编码。最终构建了两种产生马蒂厄光束的典型二元实振幅计算全息图,其像素数高达28 000 pixel×28 000 pixel。之后利用加工好的振幅掩模板,准确、方便、高效地产生了的椭圆系数q=10,拓扑荷数m=0与m=1的第一种偶型马蒂厄光束,其他类型的马蒂厄光束可相应产生,这是一种光束形态多样、光束结构复杂的无衍射光束。实验结果证实,采用罗曼型迂回相位编码方法产生具有复杂结构的无衍射光束,有效避免了实验过程中分离的相位调制元件和振幅调制元件之间的对准误差,二元计算全息编码法是一种能用来调控产生复杂结构无衍射光束的新途径。

一种用于双成像光刻中的版图分解算法

双成像光刻技术是在集成电路制造工艺不断缩小时解决光刻后图形失真问题和提高准确度的最有效的方案之一.在双成像光刻中,需要进行版图分解,将版图中多边形分解为更简单的图形的集合.现有的多边形分解算法不适合应用于双成像光刻,会产生工艺无法接受的薄片,覆盖误差会导致图形断开,与双成像光刻中的版图分解的目标也不同.提出了一种新的版图分解算法,通过引入交叠,消除薄片的产生,同时解决由于覆盖误差引起的图形断开问题;减少分解后的矩形数目,从而减少双成像光刻中颜色分配后的冲突总数,适合用于双成像光刻技术.实验说明该算法有效.

大数值孔径(NA=0.55)变倍率极紫外光刻投影物镜偏振像差高精度检测方法

提出了一种严格的非线性成像测量大数值孔径(NA=0.55)变倍率极紫外光刻(EUVL)投影物镜偏振像差的方法。首先在变倍率极紫外(EUV)严格矢量成像模型基础上,通过建立偏振像差与空间像频谱的非线性关系,得到非线性超定方程组,并提出一种同步旋转测量的方法,通过构建和训练深度神经网络算法求解严格非线性超定方程组,实现了EUV投影物镜偏振像差琼斯光瞳的高精度快速测量。仿真结果表明,测量精度达到了10^(-4)λ(λ为波长)量级,该技术将支撑3~7 nm技术节点EUVL质量的在线监控。