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用于波像差检测的二元光栅掩模标记优化方法研究

作　者: 王丽娟
导　师: 刘世元
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 波像差在线检测采样方案二元光栅掩模优化
分类号: TN305.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 2次
引　用: 0次
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内容摘要

光刻机投影物镜波像差是影响步进扫描投影光刻机性能的重要指标。随着数值孔径逐渐增大,为保证成像质量,要求投影物镜波像差足够小,因此对投影物镜波像差检测精度提出了更高的要求。二元光栅掩模标记具有容易制造且成本较低等优点,在波像差在线检测方法中获得了广泛使用;而一套对波像差灵敏的二元光栅掩模标记可以降低在线检测的误差传播率,从而提高波像差检测的精度。本学位论文以此为研究背景,重点研究了面向波像差检测的二元光栅掩模标记优化方法。利用部分相干成像的基本原理及波像差理论,通过比较完全相干成像和部分相干成像正向模型,并结合波像差Zernike系数逆求算法,提出两种情况下波像差在线检测技术的一般原理及对应检测流程。基于误差传播原理和灵敏度分析方法,对交叉传递函数和空间像进行了波像差灵敏度分析;并提出二元光栅掩模标记优化的目标函数。以完全相干成像情况下的二元光栅掩模优化为例,分析比较了约束优化问题的直接解法和间接解法,选择了合适的优化方法,并给出了用直接解法对部分相干成像情况进行二元光栅掩模进行优化的结果。运用Matlab及Prolith仿真软件,分别在完全相干照明情况下及部分相干照明情况下,分析并比较优化后二元光栅掩模组与随机选取掩模组用于波像差在线检测时的精度。仿真结果表明,掩模优化后其对应的检测方法精度提高了近10倍,再一次验证了用于波像差检测二元光栅掩模优化的必要性、可行性及实用性。上述研究在控制光刻机成像质量、光刻分辨率及特征尺寸均匀性等方面具有广阔的应用前景。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题来源  8
  1.2 选题意义及背景  8-9
  1.3 国内外基本研究概况  9-12
  1.4 本文的主要研究内容  12-13
2 基于二元光栅掩模标记的波像差检测方法  13-25
  2.1 光刻机波像差基本概念  13-16
  2.2 部分相干成像模型  16-17
  2.3 完全相干照明时波像差检测方法  17-20
  2.4 部分相干照明时波像差检测方法  20-24
  2.5 本章小结  24-25
3 用于波像差检测的二元光栅掩模标记优化方法  25-47
  3.1 光瞳面离散采样原理  25-26
  3.2 波像差的灵敏度分析  26-36
  3.3 条件数与误差传播率  36-38
  3.4 二元光栅掩模标记优化的目标函数  38-42
  3.5 优化方法的选择  42-46
  3.6 本章小结  46-47
4 优化方法的实现及仿真分析  47-54
  4.1 完全相干照明时的仿真分析  47-50
  4.2 部分相干照明时的仿真分析  50-53
  4.3 本章小结  53-54
5 总结与展望  54-56
  5.1 全文总结  54
  5.2 展望  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-61
附录攻读硕士学位期间发表论文  61

用于波像差检测的二元光栅掩模标记优化方法研究

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