第 35 卷 第 8 期
2015 年 8 月
Vol. 35, No. 8
August, 2015
光 学 学 报
ACTA OPTICA SINICA
0822006-
极紫外光刻含缺陷掩模仿真模型及缺陷的补偿
刘晓雷
1,2
王向朝
1,2
李思坤
1,2
1
中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室, 上海 201800
2
中国科学院大学, 北京 100049
摘要 建立了一个基于单平面近似的极紫外(EUV)光刻三维含缺陷掩模的快速仿真模型。该仿真模型中,采用相位
突变和振幅衰减表示缺陷对多层膜的反射系数的影响,吸收层模型采用薄掩模修正模型。以 22 nm 三维接触 孔图
形为例,周期为 60 nm 时,该仿真模型与波导法严格仿真相比,仿真速度提高 10 倍以上,而关键尺寸(CD)仿真误差小
于 0.6 nm。基于该仿真模型,对掩模缺陷进行了补偿计算,得到了与严格仿真一致的最佳图形修正量。针对不同的
缺陷形态尺寸,提出了缺陷的可补偿性的概念,并进一步讨论了二维图形的缺陷的可补偿性。
关键词 光学制造; 极紫外光刻; 掩模仿真; 缺陷补偿; 单平面近似
中图分类号 O436 文献标识码 A
doi: 10.3788/AOS201535.0822006
Simulation Model of Mask with Defect and Its Application to Defect
Compensation in Extreme-Ultraviolet Lithography
Liu Xiaolei
1,2
Wang Xiangzhao
1,2
Li Sikun
1,2
1
Laboratory of Information Optics and Opt-Electronic Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics,
Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract A fast model is proposed for simulation of mask with defect based on single surface approximation in
extreme-ultraviolet (EUV) lithography. In this model, the impact of defect on the reflection of the multilayer is
calculated by phase perturbation and amplitude attenuation. Diffraction of the absorber is calculated by using the
modified thin mask model. Taking 22 nm contact holes with pitch of 60 nm as example, compared with the
waveguide method, the computation speed of the proposed model is increased more than 10 times and the critical
dimension (CD) error is less than 0.6 nm. The optimal modification size for the compensation of defect is calculated
by the proposed model and the result is same to that calculated by the waveguide method. Moreover, the concept
of defect compensability is proposed for different defect sizes, and the defect compensability of 2D mask is
discussed by using the proposed model.
Key words optical fabrication; extreme-ultraviolet lithography; mask simulation; defect compensation; single
surface approximation
OCIS codes 220.3740; 050.1960; 220.4241; 050.1755
收稿日期: 2015-03-06; 收到修改稿日期: 2015-04-12
基金项目: 国家自然科学基金(61474129,61275207,61205102)、科技部国际科技合作专项项目(2011DFR10010)
作者简介: 刘晓雷(1987—),男,博士研究生,主要从事极紫外光刻掩模缺陷建模与补偿方面的研究。
E-mail:liuxl@siom.ac.cn
导师简介: 王向朝(1957—),男,研究员,博士生导师,主要从事信息光电子技术和高端光刻机方面的研究。
E-mail:wxz26267@siom.ac.cn(通信联系人)
1 引 言
极紫外(EUV)光刻是目前最有前景的下一代光刻技术。不同于深紫外(DUV)光刻,EUV 光刻采用反射式
掩模,掩模 结 构 主 要 包 括 三部分:吸收 层 图 形 、多 层 膜 和 基 底 ,其 中 多 层 膜 由 40 层 Mo/Si 膜 构 成 ,用 于 反 射
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