[發明專利]光刻質量的優化方法、裝置、電子設備、介質及程序產品

在審

• 申請號: 202111285528.4
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN114065573A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 劉麗紅;韋亞一;丁虎文
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F17/16;G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王文思

本公開提供了一種光刻質量的優化方法，包括：基于特征矩陣法與布洛赫定理，確定由金屬膜層表面粗糙度引入的波函數雜散項；將波函數雜散項輸入至光刻質量偏差數學模型中進行計算仿真，得到金屬膜層粗糙度對光刻質量的影響分析曲線，該影響分析曲線表征金屬膜層粗糙度對光刻質量的影響結果；根據影響結果，降低金屬膜層表面的粗糙度和/或在位于金屬?介質單元上方的掩膜版和空氣之間設置金屬?介質多層膜結構，以優化金屬?介質單元的光刻質量。本公開還提供了一種光刻質量的優化裝置、電子設備、計算機可讀存儲介質及計算機程序產品。

技術領域

本公開涉及納米光刻與光學計量技術領域，具體涉及一種光刻質量的優化方法、裝置、電子設備、介質及程序產品。

背景技術

表面等離子體以束縛在金屬介質交界面上的倏逝波的形式進行傳播。倏逝波具有指數衰減的特性，通過金屬介質單元周期性分布的形式，進行倏逝波的耦合、放大、傳輸、匯聚與成像。因此，基于表面等離子體的納米光刻技術，通過金屬介質單元的周期性分布，將掩模上的圖案曝光成像在光刻膠中。納米光刻工藝的可靠性和穩定性，依賴于光刻膠空間像的對比度和強度。因此，金屬膜層表面的粗糙度對納米光刻的質量具有不可忽視的重要影響。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本公開的實施例提供的一種光刻質量的優化方法、裝置、電子設備、介質及程序產品，基于金屬膜層粗糙度對光刻質量的影響分析，以優化金屬-介質單元的光刻質量。

本公開的第一個方面提供了一種光刻質量的優化方法，包括：基于特征矩陣法與布洛赫定理，確定由金屬膜層表面粗糙度引入的波函數雜散項；將波函數雜散項輸入至光刻質量偏差數學模型中進行計算仿真，得到金屬膜層粗糙度對光刻質量的影響分析曲線，該影響分析曲線表征金屬膜層粗糙度對光刻質量的影響結果；根據影響結果，降低金屬膜層表面的粗糙度和/或在位于金屬-介質單元上方的掩膜版和空氣之間設置金屬-介質多層膜結構，以優化金屬-介質單元的光刻質量。

進一步地，基于特征矩陣法與布洛赫定理，確定由金屬膜層表面粗糙度引入的波函數雜散項，包括：根據特征矩陣法，得到金屬-介質單元中單層膜的特征矩陣；根據單層膜的特征矩陣，得到金屬-介質單元的單元特征矩陣；基于布洛赫定理及單元特征矩陣，確定由金屬膜層粗糙度導致的膜層厚度引入變化項，進而得到由金屬膜層表面粗糙度引入的波函數雜散項。

進一步地，單層膜的特征矩陣M_n(k_x，t_n)滿足以下關系：

其中，k_x表示倏逝波沿x軸的波矢，t_n表示單層膜的層厚，k_zn表示電磁波沿著z軸的波矢，k₀表示真空中的波矢，ε₀表示真空的介電常數，ε_n表示單層膜的介電常數。

進一步地，金屬-介質單元的單元特征矩陣M_unit(k_x，t_n)滿足以下關系：

其中，t_n＝t_m＝t_d，t_m表示金屬層的層厚，t_d表示介質層的層厚，k_zm表示電磁波在金屬層中沿著z軸的波矢，k_zd表示電磁波在介質層中沿著z軸的波矢，ε_m為金屬層的介電常數。

進一步地，由金屬膜層表面粗糙度引入的波函數雜散項Δψ(z′)滿足以下關系：

Δψ(z′)＝exp(-ik_z(t_m+Δt+t_d))ψ(z)