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基于模拟退火算法的接近式紫外光刻误差修正的研究

作　者: 潘攀
导　师: 郑津津
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: UV-LIGA 接近式光刻掩模版波前分割模拟退火算法
分类号: TN305.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 87次
引　用: 2次
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内容摘要

接近式紫外光刻是UV-LIGA工艺的关键工艺之一。紫外光准直性低,而且存在衍射效应,在光刻过程中,由于间隙的存在,使得衍射效应更为明显,从而造成在光刻图形转移的过程中,得到的图形在二维的形状上有一定的偏差。针对曝光形状失真的问题,本文分两种情况进行分析:对于简单的小尺寸图形,采用模拟退火算法作为逆向算法进行全局优化;对于复杂的大尺寸图形,采用波前分割的方法对掩模图形上的波前进行划分,得到掩模图形上对场点光场影响最大的波前区域,并应用模拟退火算法对掩模特征处进行局部优化。论文的主要工作可以分为以下几个部分:1.基于模拟退火算法的逆向光刻模型本文采用了反向光刻技术,用逆向的思维来解决掩模版的设计问题,通过对掩模版图形的整个设计区域进行计算来求解。求解的过程中计算效率不受目标图案复杂度的影响,只受光学系统的相关性质的影响,目标图案在求解过程中仅仅只是收敛的判据。由于逆向算法可以遍历完整的掩模版图形函数解空间,因此有找到全局最优解的可能性。采用模拟退火算法作为逆向算法,对于简单的小尺寸图形直接进行全局修正,对于复杂的大尺寸图形,要先通过选取有效的影响区域,然后再用模拟退火算法对有效区域进行修正。2.掩模有效影响区域的选取为了解决早期的模拟退火算法在目标图形比较复杂的情况下,收敛效率和优化结果精度方面都不甚理想的问题,通过对衍射光场的有效波前作用规律分析,得出图形中有效影响区域,并经过实验验证。最后修正仅在有效影响区域内进行,这样可以在保证优化结果精度的情况下大大的缩短了修正时间,提高了收敛效率。3.接近式紫外光刻特定图形的修正在对简单的直角特征图形修正的基础上,对具有直角特征的掩模版图形进行逆向的优化,并且由修正直角特征图形受到启发,继而对具有圆弧特征的掩模图形进行逆向的设计与优化,使其转移后的光刻胶图形更加接近原掩模图形。

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第1章序言  8-20
  1.1 微型机电系统  8
    1.1.1 MEMS 的工艺基础  8
  1.2 LIGA 技术和UV-LIGA 技术  8-13
    1.2.1 UV-LIGA 的工艺过程  9-11
    1.2.2 UV-LIGA 技术的应用  11-13
  1.3 光刻技术  13-14
    1.3.1 光刻分类  13-14
  1.4 接近式光刻的误差修正  14-17
    1.4.1 光学邻近效应  14-15
    1.4.2 光学邻近修正方法  15-16
    1.4.3 反向光刻技术  16-17
  1.5 本文完成的主要工作  17-18
  参考文献  18-20
第2章模拟退火算法理论基础与模型  20-37
  2.1 模拟退火算法  20-23
    2.1.1 基本原理  21-23
    2.1.2 模拟退火算法的特点及应用  23
  2.2 基于模拟退火算法的逆向修正  23-35
    2.2.1 理论分析  23-26
    2.2.2 光刻模型的建立  26-28
    2.2.3 修正实例一  28-33
    2.2.4 修正实例二  33-35
  2.3 本章小结  35-36
  参考文献  36-37
第3章掩模有效影响区域的选取  37-46
  3.1 掩模平面波前对场点的作用规律  37-42
    3.1.1 掩模图形有效波前的分割  37-41
    3.1.2 圆孔的半波带分析方法  41-42
  3.2 理论分析结果与实验验证  42-44
    3.2.1 最有效的影响范围  42-43
    3.2.2 直角特征的光刻畸变分析  43-44
  3.3 本章小结  44-45
  参考文献  45-46
第4章掩模图形的修正  46-54
  4.1 直角特征图形的修正  46-48
  4.2 圆弧特征图形的修正  48-51
  4.3 本章小结  51-52
  参考文献  52-54
第5章总结和展望  54-58
  5.1 总结  54-55
  5.2 展望  55-56
  参考文献  56-58
攻读硕士期间发表的论文  58-59
致谢  59

基于模拟退火算法的接近式紫外光刻误差修正的研究

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