三维掩模光刻成像快速计算模型

掩模吸收层厚度引起的散射效应会导致深紫外和极紫外光刻成像产生偏差。传统光刻模型建立在满足薄掩模近似的Hopkins成像理论上,但随着掩模上吸收层的高宽比增大,掩模厚度成为衍射计算中不可忽略的因素。为实现对空间像的精准预测,提出一种三维掩模成像模型,利用严格电磁学仿真生成的掩模衍射近场来修正Hopkins模型结果。严格电磁学仿真需要的计算开销可以通过一种基于旋转变换和仿真维度减少的快速掩模边沿近场生成方法来减少。因此,将三维掩模成像模型和快速衍射近场生成方法结合后可以快速构建精准的三维掩模光刻成像模型。

极紫外投影光刻掩模衍射简化模型的研究

建立一个计算极紫外投影光刻掩模衍射场的简化模型,在该简化模型中通过对入射光场进行追迹推导衍射场分布的解析表达式。简化模型中的掩模包括多层膜结构和吸收层结构两部分。多层膜结构的衍射近似为镜面反射。吸收层结构的衍射利用薄掩模修正模型进行分析,即将吸收层等效为位于某等效面上的薄掩模,引入边界点脉冲描述边界衍射效应,通过确定等效面的位置和边界点脉冲的振幅和相位,对经过吸收层的几何光波进行修正。吸收层结构的薄掩模修正模型能够用于计算斜入射角在12°范围内变化时,11nm及其以上节点的密集线条的衍射场。以计算6°角斜入射、22nm密集线条的掩模衍射场为例,该掩模简化模型与严格仿真计算结果相一致。

液晶显示器色度特征化的分空间补偿模型

由于液晶显示器不能完全满足通道独立性和色品恒定性而导致其色度特征化精度不高,故液晶显示器精确色度特征化模型的研究具有重要意义。将分空间处理的思想应用于对液晶显示器色度特征化精度较高的掩模(Masking)模型,提出了分空间补偿(SC)模型。该模型将RGB颜色空间分为8个子空间,基于不同子空间的相应训练样本,将掩模模型的预测三刺激值差值拟合成各通道驱动值的多项式函数,并对其三刺激值进行补偿。通过对四台液晶显示器色度特征化的实验测试表明,分空间补偿模型的最优平均预测色差分别为0.2783,0.3199,0.7090和1.2216CIELAB单位,验证了其颜色预测精度优于现有的相关色度特征化模型,且可以适用于各类液晶显示器。

极紫外投影光刻接触孔掩模的快速仿真计算

采用一个极紫外投影光刻掩模衍射简化模型实现了三维接触孔掩模衍射场的快速仿真计算。基于该模型,得到了接触孔掩模衍射场分布的解析表达式,并对光刻成像时的图形位置偏移现象进行了解释和分析。简化模型中,掩模包括吸收层和多层膜两部分结构,吸收层的透射利用薄掩模修正模型进行计算,多层膜的反射近似为镜面反射。以周期44nm、特征尺寸分别为16nm和22nm的方形接触孔为例,入射光方向发生变化时,该简化模型与严格仿真相比,图形特征尺寸误差小于0.4nm,计算速度提高了近100倍。此外,考虑到多层膜镜面位置对图形位置偏移量的影响,得到了图形位置偏移量的计算公式,其计算结果也与严格仿真相一致。

极紫外光刻快速掩模优化方法

提出了一种快速的极紫外光刻像素化掩模优化方法。优化过程中采用改进的像素化快速厚掩模模型,根据掩模像素尺寸设置边界像素上点脉冲的大小。以双重边界演化方法为基础,在每轮优化时,根据当前光刻胶轮廓与目标图形轮廓的差异自适应地对优化变量进行初始化,利用先验信息生成初始个体和种群,从而提高优化效率。以一维线空图形和二维复杂图形为例进行了仿真验证,结果表明该方法有效提高了掩模成像仿真精度,两种二维掩模图形的优化效率得到明显提高。

EUV光刻三维掩模成像研究进展

极紫外(EUV)光刻是目前最先进的光刻技术,是芯片向更高集成度发展的重要保障。高成像质量是确保EUV光刻机性能指标的前提,而反射式三维掩模和特殊的光学成像系统给提高成像质量带来了更多挑战。研究三维掩模成像是提高EUV光刻成像质量的基础,三维掩模成像模型是重要的研究工具。本文结合本团队在EUV光刻三维掩模成像领域的研究,介绍了EUV光刻三维掩模成像的基本原理,总结了典型的三维掩模模型,介绍了提高EUV光刻三维掩模成像质量相关技术的研究进展,并展望了该领域的发展趋势。

极紫外光刻掩模缺陷检测与补偿技术研究

极紫外(EUV)光刻机是推动集成电路向先进技术节点发展的核心装备,已应用于7 nm及以下技术节点芯片的量产。高成像质量是EUV光刻机应用于芯片量产的基础。作为成像系统的重要组成部分,掩模是影响EUV光刻成像质量的重要因素。EUV掩模的制造过程中会产生以多层膜缺陷为代表的掩模缺陷,显著降低光刻成像质量。对EUV掩模缺陷的位置、尺寸和形貌等进行准确检测,并根据检测结果进行缺陷补偿是确保光刻成像质量的重要手段。为了有效补偿掩模缺陷对光刻成像质量的影响,需要建立快速准确的含缺陷掩模模型。本文结合本团队在掩模缺陷检测和补偿技术领域的研究工作,介绍了典型的含缺陷掩模仿真方法,总结了现有掩模缺陷检测技术,介绍了掩模缺陷补偿技术的研究进展。