[发明专利]极紫外光刻无缺陷掩模衍射谱快速严格仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及极紫外光刻掩模，特别是一种极紫外光刻无缺陷掩模衍射谱快速严格仿真方法。 

背景技术

极紫外（EUV）光刻作为最有前景的下一代光刻技术，是深紫外（DUV）光刻向更短波长的合理延伸。在EUV光刻工艺研发过程中，需要利用光刻仿真来降低工艺研发成本和缩短研发周期。不同于DUV光刻，EUV光刻采用反射式掩模，而且掩模厚度远大于入射光波长，此时传统的标量衍射理论已不再适用，为满足工艺研发和大面积掩模仿真的需求，需要研发准确快速的掩模仿真方法。 

目前，极紫外光刻掩模仿真通常采用的是严格仿真方法求解掩模衍射场，如FDTD方法（参见在先技术1，Yen-Min Lee,Jia-Han Li,Philip C.W.Ng,Ting-Han Pei,Fu-Min Wang,Kuen-Yu Tsai and Alek C.Chen,“Using Transmission Line Theory to Calculate Equivalent Refractive Index of EUV Mask Multilayer Structures for Efficient Scattering Simulation by Finite-Difference Time-Domain Method”,Proc.of SPIE Vol.7520,75200W(2009)），波导法（参见在先技术2，Peter Evanschitzky and Andreas Erdmann,“Fast near field simulation of optical and EUV masks using the waveguide method”,Proc.of SPIE Vol.6533,65330Y(2007)）。严格仿真方法主要通过求解麦克斯韦方程组得到准确的掩模衍射场分布，但严格仿真方法计算量大，计算速度慢，不利于大面积的掩模仿真计算和分析，并且严格仿真方法涉及数值计算，存在数值运算误差而且不能给出与现有光刻成像公式兼容的衍射谱解析表达式。为了提高掩模仿真速度，Yuting Cao等人提出了极紫外光刻解析模型仿真方法（在先技术3，Yuting Cao,Xiangzhao Wang,Andreas Erdmann,Peng Bu,and Yang Bu,“Analytical model for EUV mask diffraction field calculation”,Proc.of SPIE Vol.8171,81710N(2011)）。该方法中，吸收层采用基尔霍夫修正模型，多层膜采用平面镜近似，并通过与严格仿真匹配得到相位传播的补偿距离，与严格仿真相比，仿真速度得到了极大的提高，并且给出了掩模衍射谱的解析表达式，但是此技术中利用平面镜近似计算多层膜复反 射系数的方法仅能有效计算15度衍射角范围内的衍射级次，使得仿真结果与严格仿真存在一定的误差。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种极紫外光刻无缺陷掩模衍射谱快速严格仿真方法。本发明可以准确快速的仿真极紫外光刻无缺陷掩模的衍射谱。 

本发明的技术解决方案如下： 

一种极紫外光刻无缺陷掩模衍射谱快速严格仿真方法，该方法包含如下的步骤： 

（1）仿真掩模吸收层的衍射谱： 

掩模吸收层的等效薄掩模模型的近似复透射系数为：