近場光學鄰近效應研究獲進展
發布時間：2023-06-28 1314人看過
表面等離子體光刻（Plasmonic lithography）作為一種近場成像技術，具有可打破衍射極限的特性，能夠為發展高分辨率、低成本、高效、大面積納米光刻技術提供重要方法和技術途徑，是下一代光刻技術的主要候選方案之一。目前，雖然已通過實驗驗證表面等離子體光刻可以滿足微納制造領域對14 nm及以下技術節點分辨率的要求，但隨著集成電路特征尺寸的進一步縮小，嚴重的近場光學鄰近效應（Near-field optical proximity effect，near-field OPE）不僅會降低曝光圖形的分辨率，而且會增大曝光圖形的失真現象，造成納米器件物理性能及電學特性的偏差，進而影響到產品的功能和成品率，限制了表面等離子體光刻技術的實際應用性。
為滿足集成電路中對納米結構器件的尺寸及質量的高性能要求，有效地解決表面等離子體光刻技術中存在的near-field OPE問題，中國科學院大學集成電路學院教授韋亞一課題組通過對表面等離子體光刻特有的近場增強效應進行定量表征，從物理根源上揭示了near-field OPE的產生機理，以及倏逝波（Evanescent waves）復雜的衰減特性和場分布的不對稱性對曝光圖形邊緣特征尺寸的影響，并從光刻參數與表征光刻圖形保真度的指標之間的數學關系出發，通過對曝光劑量和目標圖形的聯合優化，提出了基于倏逝波場強衰減特性進行空間調制的近場光學鄰近效應矯正（Near-field optical proximity correction，OPC）的優化方法。相比于傳統的OPC優化方法，該方法能夠實現對近場高頻倏逝波信息的空間調制，可提高優化自由度，能夠更有效地提高表面等離子體光刻系統的成像及曝光圖形質量，為批量生產低成本、高分辨率和高保真度的任意二維納米圖形奠定了技術基礎，并為微納米光刻加工技術的發展提供了理論支持。
