超大数值孔径光刻成像与图形保真技术研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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超大数值孔径光刻成像与图形保真技术研究

项目名称：超大数值孔径光刻成像与图形保真技术研究
项目类别：重点项目
批准号：60938003
申请代码：F050809
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2013-12-31

项目负责人：李艳秋
负责人职称：教授
依托单位：北京理工大学
批准年度：2009

中文摘要：

《超大数值孔径光刻成像与图形保真技术》的关键光学问题是光学的传播成像、物镜像差检测与控制等问题。NA>1光刻成像系统中各种偏振光源的偏振效应、光刻掩模、物镜和光刻胶叠层对偏振光传播影响，偏振效应检测、偏振像差的表征研究取得进展。但偏振光通过光路中各个部分所引起的偏振效应的相互作用和累积效应、偏振像差理论、光刻图形保真度技术需深入系统地研究，偏振像差理论及检测与控制需进一步完善。本项目研究NA>1光刻系统中非理想偏振光通过掩模、物镜、光刻胶工艺叠层整个光路的传播及成像特性，深入研究NA>1掩模、光学系统、工艺叠层引起的偏振态变化及其偏振像差产生的机制，研究偏振像差的表征、检测与控制等科学问题与技术基础，实现高保真光刻成像模拟技术，建立高分辨成像与像质控制的实验研究系统，为45-32 nm光刻技术提供必要的理论基础和技术支撑，项目内容具有基础性、前瞻性和学科交叉性，符合指南要求。

中文主题词：浸没光刻；偏振效应；像差检测；矢量成像；分辨率增强技术

英文摘要：

immersion lithography；polarization effect；wave aberration measurement；vector imaging；RET

英文主题词： immersion lithography；polarization effect；wave aberration measurement；vector imaging；RET

结论摘要：

《超大数值孔径光刻成像与图形保真技术研究》重点项目完成了系统地研究了矢量光波在超大数值孔径光学系统中的传播、成像、偏振效应及偏振像差理论、分辨率增强技术、矢量光刻成像性能分析、偏振态及偏振像差检测理论等关键科学问题，开发多项高分辨及高保真成像的关键技术、高精度标量像差检测与标定关键技术，优化设计了实验需要的器件与系统，建立了模拟研究平台和实验研究平台。项目成果不仅解决了45-22nm光刻设备研制和芯片制备工艺中的关键科学问题和技术，也能提供显微和望远成像需要的理论基础和关键技术。主要成果1、理论和科学研究创新创新了全光路严格的3D矢量（偏振）光刻成像理论及模型，即在全局坐标系下，建立了光源和照明系统、掩模、含偏振像差的成像系统、工艺叠层、非远心系统光瞳等全光路严格的3D矢量成像理论。论证了理论和模型的正确性及其精度。深入研究和解决了光刻系统全光路偏振效应产生机制、规律及其对成像性能的影响、偏振像差获取、表征、分析和控制的诸多科学问题；奠定了45-22nm高分辨和高保真光刻成像的理论和科学基础。2、核心关键技术创新创新了矢量成像分辨率增强技术（RET）和全光路多参数协同优化技术；在成像系统中融合统一了物理光学和光线光学技术与目标，创新双向灵活的照明系统设计，实现同一照明系统匹配多个成像系统、多种RET所需照明方式与系统设计；建立高分辨光刻系统协同设计技术，在更大焦深下获得高分辨和高保真成像，并降低了光源和掩模修正的复杂度和制造成本；突破了45-22nm 光刻成像设备与工艺研发的核心技术。3、模拟和实验平台及数据库建设方面在创新成像与检测理论的基础上，开发多种研究设计软件、建立了数据库；创新高NA器件和系统结构设计，创新了3种高NA系统偏振和像差高精度检测技术；建立先进的高分辨成像模拟和实验研究平台，实验验证了检测理论和技术，并获得偏振及偏振像差检测结果；发表高水平论文77篇（SCI 34篇、EI/ISTP 67篇）；申请（授权）发明专利75（50）项，获软件版权8项；为我国实现45-22nm光刻机、掩模和工艺的设计研制，提供先进理论依据、可制造性设计优化技术，为协同创新提供纽带和桥梁，支撑科技重大专项，减少设备与工艺研发周期和风险。圆满超额完成合同书任务目标。

成果综合统计