极紫外光刻掩模缺陷计算补偿方法

Optical lithography is a key process in semiconductor device fabricating which is constantly driving the manufacturable critical dimension (CD) of integrated circuits(IC). Extreme-ultraviolet (EUV) lithography is considered to be a promising candidate for Next-generation lithography, which will be the most important lithography for IC manufacture below 10nm node. The mask defectivity is one of the two most critical problems in nowadays EUV lithography. The phase defects can not be repaired by standard mask repair techniques, because they are buried in the multilayer. So we need to develop defect compensation methods. In this application, we will build a fast simulation model for Gaussion-shape phase defects diffraction spectrum, and will investigate an analytical expression of the diffraction spectrum, which will provide a fast and analytical analysis of the impact of the defects to imaging quality. Then, a fast and accurate model will be developed for diffraction spectrum simulation of arbitrary-shape phase defects。By using the developed models, a cost function measuring the impact of defect to the imaging quality will be established. Finally, an effective computational compensation method for EUV mask defects will be developed.

光刻是集成电路制造的核心工艺，光刻分辨率的不断提高推动着集成电路向着更小线宽尺寸发展。极紫外光刻被认为是最具前景的下一代光刻技术，有望成为10nm以下节点集成电路制造的主流光刻技术。掩模缺陷是目前阻碍极紫外光刻实现量产的两大主要问题之一。掩模缺陷中的相位型缺陷因为深埋于掩模多层膜之中，尚无法利用标准的掩模修复技术进行修复，因此需要发展极紫外光刻掩模缺陷补偿技术。本项目拟在前期工作的基础上建立高斯形相位缺陷衍射谱快速仿真模型，获得相位型缺陷衍射谱解析表达式，实现缺陷对光刻成像影响的解析、快速分析，弄清其物理本质，进而创新性地基于米氏散射理论研究任意形状掩模缺陷衍射谱仿真模型。在此基础上建立缺陷对成像质量影响评价函数，提出一种掩模缺陷计算补偿方法。

极紫外光刻被认为是最具前景的下一代光刻技术，目前国际上已应用于7nm节点芯片制造工艺研发。掩模缺陷是阻碍极紫外光刻实现量产的主要问题之一。掩模缺陷中的相位型缺陷因为深埋于掩模多层膜之中，尚无法利用标准的掩模修复技术进行修复，因此需要发展极紫外光刻掩模缺陷补偿技术。项目组在前期工作的基础上建立高斯形相位缺陷衍射谱快速仿真模型，获得了相位型缺陷衍射谱解析表达式，实现了缺陷对光刻成像影响的解析、快速分析，创新性地基于米氏散射理论建立了任意形状掩模缺陷衍射谱仿真模型。在此基础上研究了主流的缺陷补偿技术，提出三种掩模缺陷计算补偿方法。为极紫外光刻切入量产提供了重要的掩模缺陷问题解决方案。. 本项目在光刻领域国际一流学术期刊《J. Micro/Nanolith. MEMS MOEMS》《Journal of Vacuum Science & Technology B》等刊物与国内光学领域EI全刊收录学术期刊《光学学报》上发表SCI/EI期刊学术论文7篇；发表第十七届全国光学测试学术交流会议论文1篇、作分会场口头学术报告1次；项目负责人作国际会议口头学术报告1次；第十六届全国光学测试学术交流会分会场口头学术报告1次、获优秀论文奖1项。本项目申请发明专利4项，均已授权，其中1项已转让给深圳晶源信息技术有限公司。项目共培养博士研究生3人，硕士研究生1人，其中已毕业博士研究生1人、硕士研究生1人。.