论文部分内容阅读
分辨率增强技术是光学光刻中用来实现高分辩光刻成像质量的重要手段，主要包括离轴照明、相移掩模、邻近效应校正、偏振照明四种技术。这四种技术从不同的方面影响传递信息的载体一光来达到提高光刻分辨率的目的。但各种技术在综合应用时，很有可能相互冲突反而影响分辨率的提高。因此研究几种分辨率增强技术的结合方式，确定适当的掩模．照明设计方案是十分必要的。
论文从信息光学的角度分析光刻曝光系统的成像过程，深入讨论了离轴照明、相移掩模和邻近效应校正对成像系统交叉传递函数和像场空间频率分布的影响，研究这几种技术的物理光学本质，从理论上揭示了分辨率增强技术提高分辨率的机理。并根据Hopkins部分相干理论建立了光学成像模型，计算出物平面的成像图形，获得了与商业光刻软件Prolith一致的成像结果。最后在频谱分析的基础上提出了一种能够应用于65nm干式光刻，45rim浸没式光刻的照明．掩模协同设计方案，并从系统传递函数和光刻工艺窗口两方面对协同设计方案的成像性能进行评价。
通过利用光刻仿真软件Prolith对协同设计方案进行验证，结果表明采用先设计优化照明，后掩模设计优化的协同设计方案能够达到很好的成像效果。对65nm密集图形，离轴照明与相移掩模结合后工艺窗口最高可达到：EL;5％/DOF：0.51μm。对45nm密集图形，Annular、Quasar、Dipole照明与衰减相移掩模结合后工艺窗口分别可以达到：EL：3％/DOF：0.16/am、EL：5％/DOF：0.14/am、EL：5％/DOF：0.3μm通过对RET频谱分析，从频谱的角度出发设计合理的照明一掩模协同设计方案是一种合理的设计途径，对提高干式光刻和浸没式光刻的分辨率有重要意义。离轴照明通过影响交叉传递函数从而改善系统对不同级衍射光的衰减特性，提高进入光瞳的高频衍射光的透过率，使成像对比度增强，从而达到提高分辨率的目的。相移掩模和邻近效应校正技术则是直接控制掩模频谱，加强代表图形细节信息的高频分量，抑制低频分量，使成像图形更接近实物。两者结合可以灵活地控制到达成像面的频谱分布，提高像质和光刻工艺窗口。