极紫外光刻厚掩模缺陷的快速仿真方法技术

一种极紫外光刻厚掩模缺陷的快速仿真方法，该方法将缺陷多层膜等效为无缺陷平面镜和缺陷平面镜两部分，首先通过薄掩模近似得到掩模吸收层衍射谱，相位补偿后经过缺陷多层膜反射，然后再进行相位补偿，最后通过薄掩模近似和相位补偿，得到极紫外光刻缺陷掩模衍射谱。本发明专利技术可以有效的仿真缺陷对掩模成像的影响，并提高了极紫外光刻厚掩模缺陷的仿真速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及极紫外光刻掩模，特别是一种。
技术介绍
掩模缺陷是极紫外光刻发展过程中的主要障碍之一。掩模缺陷极大的影响极紫外光刻掩模的多层膜反射率，因此需要一定的方法进行补偿，而准确、快速地仿真掩模缺陷对掩模成像的影响是补偿的主要依据和大面积掩模仿真的要求。因此研究快速而准确的掩模缺陷仿真方法具有十分重要的意义。目前，极紫外光刻掩模仿真通常采用的是严格仿真方法求解掩模衍射场分布如 FDTD 方法(参见在先技术 I，T.Pistor, Y.Deng, and A.Neureuther, “Extremeultraviolet mask defect simulation:low-profile defects”，J.Vac.Sc1.Technol.B18, 2926-2929 (2000)),波导法(参见在先技术 2, Peter Evanschitzky and AndreasErdmann, “Fast near field simulation of optical and EUV masks using thewaveguide method”，Proc.0f SPIE Vol.6533，65330Y (2007))。严格仿真方法主要通过计算麦克斯韦方程组得到准确的掩模衍射场分布，但严格仿真方法计算量大，计算速度慢，不利于大面积的掩模仿真计算和数据统计分析，并且严格仿真涉及数值计算，无法给出与现有光刻成像公式兼容的衍射谱解析表达式。为了提高计算速度，Yuting Cao等人提出了极紫外光刻解析模型仿真方法(在先技术3, Yuting Cao, Xiangzhao Wang, AndreasErdmann, Peng Bu, and Yang Bu, “Analytical model for EUV mask diffraction fieldcalculation”, Proc.0f SPIE Vol.8171，81710N(2011))。该方法通过分解掩模结构计算衍射谱，吸收层采用薄掩模模型和点脉冲修正，多层膜采用平面镜近似，并通过与严格仿真比对得到相位传播的补偿距离，与在先技术2相比，在掩模图形周期44nm，特征尺寸22nm，误差3%以内的情况下，运算速度提高近100倍，并且此方法给出了掩模衍射谱的解析表达式，但该仿真方法仅能用于无缺陷掩模仿真，限制了该方法的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，该方法可以有效的表征掩模缺陷对掩模成像的影响，并可以提高掩模缺陷的仿真速度。本专利技术的技术解决方案如下:一种，该方法包含如下的步骤:( I)仿真掩模吸收层衍射谱:吸收层薄掩模近似的复透射系数为:t (λ.) = t(x) + Αβιφδ{χ—吾)+ Αβ'φδ{χ+吾)，权利要求1.一种极紫外光刻厚掩模的快速仿真方法，该极紫外光刻厚掩模的构成沿入射光方向依次包括吸收层(I)、多层膜(2)、缺陷(3)和基底(4)，其特征在于:该仿真方法的缺陷掩模简化模型包括:吸收层等效薄掩模(8)、多层膜等效平面镜(9)、多层膜等效平面镜位置(10)和缺陷等效宽度(11)，该方法包括如下步骤: ①仿真掩模吸收层衍射谱: 吸收层薄掩模近似的复透射系数为:2.根据权利要求1所述的，其特征在于: 复透射系数表达式中的参数ta、tb和Aeilil的求解过程包含以下步骤: 吸收层衍射谱为:3.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述的缺陷掩模多层膜的等效反射参数求解过程包含以下步骤: I)求解缺陷多层膜的反射光强截面图的衰减幅度Hsa (14)和影响范围Wsc (15): 衰减幅度1Iml (14)满足:全文摘要一种，该方法将缺陷多层膜等效为无缺陷平面镜和缺陷平面镜两部分，首先通过薄掩模近似得到掩模吸收层衍射谱，相位补偿后经过缺陷多层膜反射，然后再进行相位补偿，最后通过薄掩模近似和相位补偿，得到极紫外光刻缺陷掩模衍射谱。本专利技术可以有效的仿真缺陷对掩模成像的影响，并提高了极紫外光刻厚掩模缺陷的仿真速度。文档编号G03F1/72GK103197503SQ20131010255公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日专利技术者刘晓雷, 李思坤, 王向朝, 步扬 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极紫外光刻厚掩模的快速仿真方法，该极紫外光刻厚掩模的构成沿入射光方向依次包括吸收层（1）、多层膜（2）、缺陷（3）和基底（4），其特征在于：该仿真方法的缺陷掩模简化模型包括：吸收层等效薄掩模（8）、多层膜等效平面镜（9）、多层膜等效平面镜位置（10）和缺陷等效宽度（11），该方法包括如下步骤：①仿真掩模吸收层衍射谱：吸收层薄掩模近似的复透射系数为：t′(x)=t(x)+Aejφδ(x-w2)+Aejφδ(x+w2),其中，t(x)=tb-p2w<x<p2wta-12w<x<-p2wandp2w<x<12w,w为图形周期（5），p为图形尺寸（6），ta为图形区域（6）等效透过率，tb为吸收层区域（7）等效透过率，Aeiφ为薄掩模图形与吸收层交界处边界脉冲修正，A为修正脉冲的振幅，φ为修正脉冲的相位；对复透射系数进行傅里叶变换得到的薄掩模衍射谱为：Fthin(m)=(ta-tb)pwsinc(mpw)+tbsinc(m)+2Aexp(jφ)cos(πmpw),其中，m为衍射级次，取值范围为?psin(15°)/λ和psin(15°)/λ之间的整数；由Dr.LiTHO严格仿真的计算结果得到复透射系数表达式中的参数ta、tb和Aeiφ，从而得到吸收层薄掩模的复透射系数；入射光（12）为倾斜单位平面波，倾角表示为与z轴的夹角和投影于x?o?y平面与x轴的夹角θ，掩模吸收层的衍射谱为：Fthick(αm,βm;αin,βin)=e-i2πλdabs21-αin2-βin2Fthin(αm-αin,βm-βin)e-i2πλdabs21-αm2-βm2,其中，Fthin(αm?αin,βm?βin)＝Fthin(αm?αin)δ(βm?βin)，Fthin(αm)=(ta-tb)pwsinc(αmλpw)+tbsinc(αmλ)+2Aexp(iφ)cos(παmλpw)为复透射系数的傅里叶变换式，即薄掩模衍射谱，其中，为光从吸收层（1）上表面到达等效薄掩模位置（8）的附加相位，为光从等效薄掩模位置（8）到达吸收层（1）下表面的附加相位，其中，αm为m级次衍射光的方向余弦，并且αm＝mλ，λ为极紫外光刻机光源的波长，dabs为掩模吸收层（1）厚度；②仿真含缺陷掩模多层膜反射后的衍射谱：通过与Dr.LiTHO严格仿真结果匹配得到简化模型中掩模多层膜缺陷等效反射参数，该缺陷等效反射参数包括多层膜缺陷等效反射系数与多层膜反射系数之比ηdefect和缺陷等效宽度wdefect（11），得到掩模多层膜等效反射系数为：R＝RML·tML，其中，tML=1-12<x<wdefectwandwdefectw<x<12ηdefect-wdefectw<x<wdefectw,rML为多层膜等效反射系数，为多层膜等效反射率的最大有效角度；由此，得到含缺陷掩模多层膜反射后的衍射谱：其中，为多层膜（2）上表面到达等效平面镜位置（9）的附加相位，为m衍射级的入射角，且dML（10）为多层膜等效平面镜位置（9）与多层膜（2）上表面的距离；③仿真掩模衍射谱：由多层膜等效平面镜（9）反射的光再次经过吸收层（1）衍射，在吸收层（1）上表面得到掩模衍射谱G(αm,βm)：G(αm,βm)＝∫Fthick(αn,βn;αm,βm)FML(αm,βm)dαmdβm。FDA00002972155300014.jpg,FDA00002972155300021.jpg,FDA00002972155300022.jpg,FDA00002972155300023.jpg,FDA00002972155300024.jpg,FDA00002972155300026.jpg,FDA00002972155300027.jpg,FDA00002972155300028.jpg,FDA00002972155300029.jpg,FDA000029721553000210.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓雷，李思坤，王向朝，步扬，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：