极紫外投影光刻简化模型：衍射场计算与应用

本文研究了极紫外投影光刻掩模衍射的简化模型，这是一种在光刻技术中至关重要的理论基础。该模型的主要目标是提供一种更为简便的方法来计算在极紫外（ Extreme-Ultraviolet, EUV）光刻中，特别是在高密度线条设计中，掩模产生的衍射效应。EUV光刻是半导体制造的关键步骤，它依赖于极小尺寸的图案转移，因此对于衍射控制的要求非常高。 简化模型的核心在于处理两种主要的掩模结构：多层膜结构和吸收层结构。对于多层膜结构，模型采用了镜面反射的近似，这有助于简化复杂的光波传播过程。然而，吸收层结构则更为复杂，因为它会导致光波的吸收和散射，从而影响衍射特性。为了处理这个问题，作者采用了薄掩模修正模型，将吸收层视为一个等效薄层，并通过引入边界点脉冲来描述边界衍射效应。通过精确确定等效面的位置以及边界点脉冲的振幅和相位，模型可以有效地修正经过吸收层后的几何光波，准确模拟实际的衍射行为。 研究者特别关注了斜入射角的影响，因为角度的变化会显著影响光的传播路径和衍射特性。在文中，他们着重分析了当斜入射角在12°范围内变化时，对于11纳米及以上节点的密集线条的衍射场计算。通过具体实例，如6°角斜入射、22纳米密集线条的掩模衍射场，模型的预测与严格的仿真计算结果高度一致，证明了其在实际应用中的有效性。 本文的工作不仅提升了计算效率，还为优化极紫外光刻工艺提供了理论依据。此外，它还涉及到了关键的数学工具，如时域有限差分算法，这是一种数值方法，用于解决偏微分方程，常被用于光学系统的模拟。总结来说，这项研究为极紫外投影光刻领域的衍射控制和设计优化提供了重要的理论支持和技术指导。