百納米級微細圖形投影光學光刻偏振成像原理及方法研究.pdf

1、世界半導體業(yè)界受到不斷進步的光學光刻技術的鼓舞，提高投影光學光刻系統(tǒng)的數(shù)值孔徑可以滿足對光刻圖形的高分辨力需求。超大數(shù)值孔徑和浸沒式光刻技術的運用，而產生的光學偏振問題也會日益突出，成為了投影光學光刻研究者所關注的首要問題。這就需要更加深入地了解和掌握投影光學光刻系統(tǒng)中的偏振成像及其偏振成像控制方法?，F(xiàn)在，投影光學光刻設備制造商和研究工作者就越來越重視基于偏振性的矢量衍射現(xiàn)象，并在他們最新型的設備中引入了偏振成像控制，以提高光刻成像的對

2、比度和分辨力。 本論文研究了投影光學光刻偏振成像理論，為超大數(shù)值孔徑的投影光學光刻系統(tǒng)的研究打下了基礎：分析了超大數(shù)值孔徑下偏扳成像中的TE偏振成像和TM偏振成像的差異，產生成像差異的根本原因是TM偏振光的E電場分布大小隨數(shù)值孔徑增大而劇烈變化。進一步分析了TE偏振成像、TM偏振成像的成像對比度、在光刻膠面的反射和透射情況；提出了在照明系統(tǒng)中加入線偏振器件、偏振掩模、偏振相移掩模和光柵偏振掩模的偏振成像控制方法；運用了非偏振照明

3、和TE偏振照明、傳統(tǒng)掩模和偏振掩模、傳統(tǒng)掩模和光柵偏振掩模的對比光刻實驗，從實驗上驗證了偏振成像理論和偏振成像控制提高光刻分辨力的原理。 在投影光學光刻系統(tǒng)中開展偏振成像控制技術的原理和方法的探討具有很重要的現(xiàn)實意義。偏振成像控制技術將會成為分辨力增強技術的一個新的分支。這不僅能豐富分辨力增強技術理論，對延長光學光刻技術的壽命，提高光學光刻的分辨力具有重要意義，而且具有很高的學術意義，還將對超大規(guī)模集成電路器件和工藝的進步起到巨