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如上圖所示，整體裝置是一個(gè)科勒照明系統(tǒng)，其中有一個(gè)聚光元件能夠?qū)⒎窍喔晒庠吹墓膺M(jìn)入轉(zhuǎn)像透鏡的孔徑中。在一個(gè)經(jīng)典的科勒照明系統(tǒng)中，點(diǎn)光源通過一個(gè)聚光鏡成像在轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的光瞳中。光源照亮物體掩膜面，并在最后的成像面上得到適當(dāng)?shù)姆糯蟆榱藢?duì)光束合理采樣，光源放在物的共軛點(diǎn)處，這樣在光源面上，點(diǎn)光源將是有一定維度的，而不是像理想點(diǎn)光源那樣，會(huì)引起混沌。對(duì)一個(gè)具有一定尺寸的光源，它所成的像就是部分相干的。

如上圖所示，整體裝置是一個(gè)科勒照明系統(tǒng)，其中有一個(gè)聚光元件能夠?qū)⒎窍喔晒庠吹墓膺M(jìn)入轉(zhuǎn)像透鏡的孔徑中。在一個(gè)經(jīng)典的科勒照明系統(tǒng)中，點(diǎn)光源通過一個(gè)聚光鏡成像在轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的光瞳中。光源照亮物體掩膜面，并在最后的成像面上得到適當(dāng)?shù)姆糯蟆榱藢?duì)光束合理采樣，光源放在物的共軛點(diǎn)處，這樣在光源面上，點(diǎn)光源將是有一定維度的，而不是像理想點(diǎn)光源那樣，會(huì)引起混沌。對(duì)一個(gè)具有一定尺寸的光源，它所成的像就是部分相干的。

模擬結(jié)果 三柵條圖樣的部分相干成像 兩組七柵條圖樣建模對(duì)比

高數(shù)值孔徑（NA>1）光刻系統(tǒng)下，厚掩模的多層結(jié)構(gòu)引發(fā)光場(chǎng)多次反射與耦合衍射，疊加三維偏振像差的視場(chǎng)-深度耦合效應(yīng)，導(dǎo)致關(guān)鍵尺寸均勻性（CDU）與側(cè)壁傾斜度控制精度驟降。計(jì)算三維嚴(yán)格矢量成像模型是破解該瓶頸的核心理論工具，其對(duì)厚掩模衍射機(jī)制的精準(zhǔn)建模與三維偏振像差的定量表征，直接決定立體圖形光刻保真度。

矢量光刻成像模型二維矢量光刻成像流程簡(jiǎn)潔高效且精準(zhǔn)可控，每一步都經(jīng)過嚴(yán)苛的技術(shù)打磨：光源經(jīng)定制化照明系統(tǒng)進(jìn)行勻光、偏振調(diào)控后，均勻照射在高精度掩模上，掩模上的二維圖形會(huì)對(duì)入射光進(jìn)行選擇性衍射；衍射出的光進(jìn)入高數(shù)值孔徑物鏡系統(tǒng)后，系統(tǒng)會(huì)在入瞳與出瞳處通過特殊光學(xué)結(jié)構(gòu)完成偏振態(tài)、相位及振幅的精準(zhǔn)調(diào)控，濾除無(wú)效雜光，保留有效成像光；最終，經(jīng)過調(diào)控的光在硅片像面精準(zhǔn)匯聚，實(shí)現(xiàn)高保真成像。

人工智能（AI）與深度學(xué)習(xí)為計(jì)算光刻注入新動(dòng)能。新一代卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已深度應(yīng)用于光刻工藝建模、掩模優(yōu)化及SEM數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)：基于AI的OPC技術(shù)大幅提升校正速度，深度學(xué)習(xí)在光刻建模領(lǐng)域展現(xiàn)出卓越潛力，目前基于深度學(xué)習(xí)的建模工具已集成至部分良率綜合優(yōu)化系統(tǒng)，并完成產(chǎn)線驗(yàn)證。 算法復(fù)雜度提升推動(dòng)算力基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)升級(jí)。

針對(duì)高NA雙遠(yuǎn)心物鏡（NA>1.5），構(gòu)建“遠(yuǎn)心度-偏振態(tài)-深度衍射”多物理量耦合模型，解決超高清三維圖形的成像畸變問題。探索X射線雙遠(yuǎn)心光刻場(chǎng)景的模型拓展，突破傳統(tǒng)光刻的材料加工極限。2. AI驅(qū)動(dòng)的高效化與智能化演進(jìn)融合深度學(xué)習(xí)與物理驅(qū)動(dòng)建模，基于雙遠(yuǎn)心物鏡的光場(chǎng)規(guī)律性，訓(xùn)練輕量化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)替代部分三維電磁仿真過程，實(shí)現(xiàn)模型計(jì)算效率的10倍級(jí)提升。

01/簡(jiǎn)介光刻成像理論的演進(jìn)與物鏡NA發(fā)展緊密耦合。半導(dǎo)體工藝早期，光刻系統(tǒng)以低數(shù)值孔徑（NA<1）為特征，光的傳播與成像可通過標(biāo)量光刻成像理論精準(zhǔn)描述，其核心是將光場(chǎng)視為標(biāo)量、忽略偏振特性，該簡(jiǎn)化在低NA場(chǎng)景下誤差極小且能降低模型復(fù)雜度，為早期光刻技術(shù)產(chǎn)業(yè)化奠定理論基礎(chǔ)。

三維矢量成像模型通過全空間矢量光場(chǎng)建模，可精準(zhǔn)捕捉非雙遠(yuǎn)心光路下三維偏振演化與深度衍射規(guī)律，成為破解瓶頸的關(guān)鍵。本文以零波像差非雙遠(yuǎn)心成像為視角，對(duì)比二維與三維模型適配性，重點(diǎn)聚焦三維模型應(yīng)用機(jī)理，為先進(jìn)三維制程光刻精度提升提供支撐。

圖1.部分相干光建模示意圖部分相干光的建模過程為：將光源看作無(wú)數(shù)的點(diǎn)光源，每個(gè)點(diǎn)光源通過系統(tǒng)成像，并在成像面上進(jìn)行非相干疊加。因?yàn)辄c(diǎn)光源發(fā)出的光線要通過整個(gè)系統(tǒng)，所以點(diǎn)光源的數(shù)目一定要盡量小。一個(gè)完整的相干系統(tǒng)只需要一個(gè)點(diǎn)光源，而部分相干系統(tǒng)可能需要10個(gè)，而非相干系統(tǒng)差不多要求50個(gè)。

采用200次和250次循環(huán)的各種仿真結(jié)果的成像性能指標(biāo)HSMO技術(shù)能夠比其他算法更有效的提高光刻系統(tǒng)的成像性。例如，在循環(huán)250次時(shí)，相對(duì)于SESMO技術(shù)，HSMO技術(shù)可將PAE和平均CDE分別降低19%和17%。

其核心原理是在稀疏分布的主圖形周圍，添加尺寸遠(yuǎn)小于主圖形的輔助結(jié)構(gòu)——這些輔助圖形的尺寸低于光刻機(jī)的分辨率閾值，在曝光后不會(huì)在晶圓上形成實(shí)際成像，但能改變局部光照分布，使稀疏圖形區(qū)域的光照條件接近密集圖形區(qū)域，從而擴(kuò)大不同圖形布局下的公共工藝窗口。SRAF的應(yīng)用效果高度依賴參數(shù)控制：輔助圖形的放置位置需避開主圖形關(guān)鍵區(qū)域，尺寸需嚴(yán)格匹配光刻系統(tǒng)特性，避免因光照干擾導(dǎo)致主圖形失真。

? AI賦能仿真建模，通過深度學(xué)習(xí)優(yōu)化光源-成像的非線性映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)仿真參數(shù)自適應(yīng)調(diào)優(yōu)，降低極端制程建模誤差；? 多物理場(chǎng)耦合升級(jí)，融入EUV光刻偏振、掩模、三維衍射及熱變形等因素，提升仿真與實(shí)際制程的契合度；? 跨流程協(xié)同仿真，聯(lián)動(dòng)掩模制造、刻蝕工藝構(gòu)建全鏈路模型，預(yù)判光源優(yōu)化對(duì)后續(xù)工序的影響；? 極端場(chǎng)景突破，針對(duì)1nm及以下節(jié)點(diǎn)研發(fā)量子化光學(xué)仿真模型，突破現(xiàn)有精度瓶頸，為技術(shù)迭代提供前瞻性支撐

點(diǎn)擊藍(lán)字 關(guān)注我們 01/簡(jiǎn)介隨著集成電路制程向3nm及以下先進(jìn)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)，光刻成像系統(tǒng)中的光學(xué)衍射、掩模三維效應(yīng)與光致抗蝕劑非線性響應(yīng)相互疊加，使光源-掩模協(xié)同優(yōu)化（SMO）成為保障圖形保真度與芯片良率的核心技術(shù)。

01/簡(jiǎn)介隨著集成電路制程向3nm及以下節(jié)點(diǎn)突破，光刻系統(tǒng)的光學(xué)畸變、掩模三維衍射及光致抗蝕劑非線性響應(yīng)等效應(yīng)疊加，使光源-掩模協(xié)同優(yōu)化（SMO）成為保障成像精度的核心技術(shù)。

</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong>總結(jié)</strong></p><p class="ql-align-justify">本案例通過 OAS 光學(xué)軟件的跨尺度仿真、光機(jī)一體化建模與多目標(biāo)優(yōu)化功能，成功突破傳統(tǒng)光刻鏡頭的像差校正與量產(chǎn)一致性瓶頸。

該方案為光刻、投影顯示等領(lǐng)域的投影物鏡高精度設(shè)計(jì)提供了高效的技術(shù)支撐，助力高端光學(xué)成像系統(tǒng)的研發(fā)升級(jí)。

系統(tǒng)描述 1990年,由Barbastathis和Brady提出體全息成像技術(shù)，采用體全息光柵作為選擇成像元件，對(duì)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)三維成像。

系統(tǒng)描述 1990年,由Barbastathis和Brady提出體全息成像技術(shù)，采用體全息光柵作為選擇成像元件，對(duì)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)三維成像。

GLAD使用復(fù)振幅來描述光束，采用快速傅里葉變換結(jié)合分步傅里葉算法進(jìn)行傳輸分析，幾乎能對(duì)所有類型的激光系統(tǒng)進(jìn)行分析，或?qū)ξ锢砉鈱W(xué)系統(tǒng)做完整的端-對(duì)-端的分析處理，還囊括各種激光增益模型、數(shù)種非線性過程和許多其它的激光及物理光學(xué)效應(yīng)。GLAD的使用方法為調(diào)用內(nèi)部各類“積木”進(jìn)行建模、傳輸和分析。