提高超分辨成像光刻性能波前调控方法地研究

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1、分类号密级注1UDC学位论文提高超分辨成像光刻性能的波前调控方法研究（题名和副题名）黄启钊（作者姓名）指导教师王皓副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电力电子与电力传动提交论文日期2014.03.17论文答辩日期2014.05.09学位授予单位和日期电子科技大学2014年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THEMETHODOLOGICALRESEARCHOFWAVEFRONTMODULATIONONIMPROVINGTHERESOLUTIONOFSUPER-RESOLUTIONIMAGINGLITHOGRAPHY

2、AMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:PowerElectronicsandPowerDrivesAuthor:HuangQizhaoAdvisor:AssociateProfessorWangHaoSchool:SchoolofMechatronicsEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得

3、电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要制造集成电路的关键要求，是对特征尺寸和缺陷的控制。但是，由于光的衍射行为的

4、限制，传统光学成像的分辨力，大约只有所使用光波长的一半。目前，关于表面等离子奇异特性的研究，显示了突破衍射极限的可能。随后，一系列包括波前工程(例如相移掩模)的尝试，被用于提升等离子透镜光刻的成像分辨力和对比度。在传统的投影光刻中，离轴照明被广泛用于提升分辨力和焦深。本论文开展了应用离轴照明提升超衍射成像性能的超透镜光刻研究。主要进行了理论研究、优化设计和光刻实验。本论文主要研究内容以及结论如下：1.在非接触的方式下，提出和证实了离轴照明等离子透镜可提高成像对比度。由于波矢的移动，纳米掩模图形的空间频谱分量得到了极大的提升，而这将会带来包括分辨力、对比度、逼真度和空气间隙延伸等成

5、像性能的提升。与垂直照明相比，通过采用数值孔径NA=1.55的离轴照明等离子透镜（Off-axisilluminationplasmoniclens，OAIPL），线宽35nm和60nm光栅图形的空气间隙拓展，分别延伸到了25nm和100nm。2.通过对60nm线宽图形照明数值孔径的优化，实现了高成像对比度。此外，不同的空气层厚度情况下，通过数值计算，分析了成像光场的对比度与光强利用率的变化规律。与垂直照明时的情况相比，照明数值孔径NA=1.52，能够将线宽60nm的银-光刻胶-银结构的空气间隙拓展到大约100nm。3.基于上述理论研究和数值仿真，开展了实验器材的设计，并完成了相

6、关超分辨光刻实验。照明角度和照明光的波长分别为60度和365nm。单侧照明时，基于光刻胶-银结构，实现了特征尺寸为60nm的超衍射成像。关键词：近场光刻，表面等离子，高数值孔径，离轴照明IABSTRACTABSTRACTThekeyrequirementsformanufacturingintegratedcircuitsareCriticalDimension(CD)control,anddefectcontrol.But，sufferingfromthediffractionbehavioroflight,theresolutionofconventionalimagingo

7、pticsislimitedtoabouthalfoftheusedlightwavelength.Recently,researchaboutabnormalcharacteristicsofsurfacePlasmonshowsthepossibilityofbreakingthediffractionlimit.Hereafter,agreatdealofeffortsincludingwavefrontengineeringtechniques,forexamplepha