基于多波长迭代算法的极紫外光刻掩模检测关键技术研究

摘要

极紫外(EUV)（λ=13.5nm）光刻技术是世界范围内最被看好的实现22nm最小刻线的下一代光刻技术。其光刻掩膜版在制作过程中参入纳米量级的灰尘污染、杂质颗粒，引入的鼓包、凹坑出现在基底表面或埋藏在多层膜内部或掩模表面，都会造成光刻样品出现严重的缺陷。光学非干涉相位恢复检测法完全基于光强信息测量，系统光路结构简单，降低仪器分辨率要求而不丢失相关信息，是实现极紫外掩膜缺陷检测的重要途径。
　　本文在现有非干涉相位恢复理论的基础上，针对缺陷相位信息的恢复，展开基于迭代算法缺陷检测方法研究。在传统多波长迭代算法的基础上，引入角谱传输理论和梯度加速函数，提出一种快速收敛的相位恢复迭代算法——多波长梯度加速迭代算法，并采用matlab编写了算法程序。
　　基于所提多波长梯度加速迭代算法进行仿真模拟，分别对相位分布在[-0.84，0]的高斯型相位面以及[-π，0]的“lena”相位面进行恢复，表征复原精度的相对均方根值均达到10-3数量级，验证了该方法的可行性。并与传统多波长迭代恢复算法进行对比验证，该加速算法相较于传统算法在收敛速度上提高了2倍以上且具有更高的复原精度。最后对算法中波长数目、波段范围、传输距离、恢复相位区间参数对算法性能影响进行讨论。搭建了多波长梯度加速迭代算法实验装置，采用带通滤光片与白光光源形成七种不同波长入射光。对入射光输入面波前相位面信息进行恢复，并将输出面光强信息的算法计算值与测量值进行比较得到振幅误差E=0.078％，说明该算法的正确性;分别对分辨率板一定宽度的三条对线、字母e装片两种透射性元件的相位面进行恢复计算宽度、高度信息，得到的实验结果符合预期。