《套用矢量成像模型的光源-掩模最佳化技術基礎研究》是依託北京理工大學，由馬旭擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：套用矢量成像模型的光源-掩模最佳化技術基礎研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：馬旭
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
45nm-16nm浸沒式光刻系統的解析度增強技術是當前國際前沿課題。其中光源-掩模最佳化（source-mask optimization，簡稱SMO）是關鍵技術之一。對於45nm-16nm技術節點，標量成像模型已經無法精確描述高數值孔徑浸沒式光刻系統的成像過程，從而無法滿足 SMO的精度要求。本項目套用課題組自主研發的矢量成像模型，研究和發展高成像精度的基於像素的SMO技術，通過對光源強度、偏振態和掩模拓撲結構的聯合最佳化，探索提高SMO最佳化維度和光刻系統成像性能的有效途徑及手段。本項目還將嘗試並創新高效且收斂性好的解析最佳化算法，從而提高現有SMO技術的最佳化速度，並獲得該問題的全局最優解。另外，本項目擬定針對45nm-16nm SMO技術中的光源、掩模可製造性問題，提出數學模型及評價函式，發展在SMO最佳化過程中提高光源、掩模可製造性的方法。最後，我們還將開發具有自主智慧財產權的光刻仿真軟體。
結題摘要
光源-掩模最佳化（SMO）技術是一項關鍵的光刻系統解析度增強技術（RET）。現有的標量SMO技術無法滿足45-16nm及以下技術節點光刻系統的仿真精度要求，無法精確預言該技術節點的SMO最佳化結果。同時，現有SMO技術在如何提高最佳化維度、運算速度及掩模的可製造性方面還有待於深入研究。本項目面向上述國際前沿課題和國家重大需求，創新了多項國際領先的RET技術，具體包括：1、針對45-16nm 深紫外（DUV）浸沒式光刻系統，採用自主研發的矢量成像模型，創新了基於像素的矢量SMO技術，突破了現有標量SMO技術的仿真精度局限，能夠精確預言45-16nm及以下節點中SMO最佳化結果。2、創新了3種高維度的RET技術，即光源-掩模-偏振態聯合最佳化（SMPO）技術、光源-掩模-光瞳波前聯合最佳化（SMPWO）技術和光源-掩模-數值孔徑聯合最佳化（SMNO）技術，通過最佳化任意偏振態、光瞳波前或數值孔徑，進一步突破了現有SMO技術的最佳化自由度，能夠獲得更高的光刻成像保真度。3、創新了3種快速RET算法，即採用壓縮感知的快速光源最佳化（SO）算法，採用非參數核回歸的快速光學鄰近效應校正（OPC）算法和快速偏振態最佳化（PO）算法，同時發展了採用非參數核回歸和數據擬合的快速厚掩模衍射近場計算方法，為突破現有RET技術的運算效率提供了關鍵技術。4、創新了基於模組的OPC（BBOPC）技術，可以在提高光刻系統成像性能的同時，提高掩模可製造性。5、超額完成了對極紫外（EUV）光刻系統OPC和SMO算法的初步探索研究，針對22-16nm及以下技術節點EUV光刻系統發展了BBOPC技術，以及參數化和像素化SMO技術。課題組發表高水平SCI國際期刊論文9篇，EI國際會議論文2篇，SPIE特邀綜述論文1篇，申請發明專利7項（授權1項），獲得軟體著作權2項。培養博士研究生5人（其中4人已畢業）、碩士研究生9人（其中4人已畢業）。研究成果可為提高45-16nm及以下節點浸沒式光刻系統的成像性能提供有效方案，為提高積體電路製造良率、降低積體電路製造成本提供有效途徑，為我國自主研發90-45nm光刻設備提供技術基礎和具有參考價值的仿真數據，為探索DUV和EUV光刻成像解析度極限、硬體設備潛力提供支撐，為45-11nm光刻技術的可持續性發展提供關鍵技術。課題組圓滿並超額完成了項目任務目標。
