提高超分辨成像光刻性能的波前調(diào)控方法研究.pdf

1、制造集成電路的關(guān)鍵要求,是對(duì)特征尺寸和缺陷的控制。但是,由于光的衍射行為的限制,傳統(tǒng)光學(xué)成像的分辨力,大約只有所使用光波長(zhǎng)的一半。目前,關(guān)于表面等離子奇異特性的研究,顯示了突破衍射極限的可能。隨后,一系列包括波前工程(例如相移掩模)的嘗試,被用于提升等離子透鏡光刻的成像分辨力和對(duì)比度。在傳統(tǒng)的投影光刻中,離軸照明被廣泛用于提升分辨力和焦深。
　　本論文開展了應(yīng)用離軸照明提升超衍射成像性能的超透鏡光刻研究。主要進(jìn)行了理論研究、優(yōu)化設(shè)

2、計(jì)和光刻實(shí)驗(yàn)。本論文主要研究?jī)?nèi)容以及結(jié)論如下:
　　1.在非接觸的方式下,提出和證實(shí)了離軸照明等離子透鏡可提高成像對(duì)比度。由于波矢的移動(dòng),納米掩模圖形的空間頻譜分量得到了極大的提升,而這將會(huì)帶來(lái)包括分辨力、對(duì)比度、逼真度和空氣間隙延伸等成像性能的提升。與垂直照明相比,通過(guò)采用數(shù)值孔徑 NA=1.55的離軸照明等離子透鏡(Off-axis illumination plasmonic lens,OAIPL),線寬35nm和60nm光

3、柵圖形的空氣間隙拓展,分別延伸到了25nm和100nm。
　　2.通過(guò)對(duì)60nm線寬圖形照明數(shù)值孔徑的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了高成像對(duì)比度。此外,不同的空氣層厚度情況下,通過(guò)數(shù)值計(jì)算,分析了成像光場(chǎng)的對(duì)比度與光強(qiáng)利用率的變化規(guī)律。與垂直照明時(shí)的情況相比,照明數(shù)值孔徑 NA=1.52,能夠?qū)⒕€寬60nm的銀-光刻膠-銀結(jié)構(gòu)的空氣間隙拓展到大約100nm。
　　3.基于上述理論研究和數(shù)值仿真,開展了實(shí)驗(yàn)器材的設(shè)計(jì),并完成了相關(guān)超分辨光刻實(shí)驗(yàn)