高數(shù)值孔徑（High NA, NA=0.55）極紫外（EUV）光刻是實(shí)現(xiàn)5nm及以下技術(shù)代先進(jìn)集成電路制造的關(guān)鍵技術(shù)，其成像性能受到諸多因素的限制。光源-掩模聯(lián)合優(yōu)化（SMO）是先進(jìn)光刻工藝中提升成像質(zhì)量的一項(xiàng)重要技術(shù)，并在14nm及以下技術(shù)代中實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用。因此，建立面向High NA EUV光刻系統(tǒng)的SMO算法具有明確且重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

近日，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)集成電路學(xué)院韋亞一教授課題組與北京理工大學(xué)光電學(xué)院馬旭教授課題組開展合作，提出了一種適用于High NA EUV光刻系統(tǒng)的SMO算法，有效提升了光刻系統(tǒng)的成像質(zhì)量。首先，該工作建立了一種快速光刻成像模型，模型考慮了High NA EUV光刻系統(tǒng)中的掩模三維效應(yīng)、變形放大效應(yīng)、及雜散光效應(yīng)對(duì)光刻成像過程的影響。然后，通過基于最速下降方法的掩模優(yōu)化技術(shù)和基于壓縮感知的光源優(yōu)化技術(shù)的有效結(jié)合，提出了SMO算法。最后，該算法在GPU環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)10倍以上的計(jì)算效率提升。仿真結(jié)果表明，該算法可以降低光刻圖形誤差約70%，顯著提高光刻成像質(zhì)量，并在約150秒內(nèi)快速完成優(yōu)化。

相關(guān)研究成果發(fā)表在光學(xué)類頂級(jí)期刊《Opto-Electronic Advances》（2023年影響因子/JCR分區(qū)：14.1/Q1）上 (DOI: 10.29026/oea.2024.230235) 。