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

考慮大家對于不同軟件之間進行交互操作以及具體案例操作流程不熟悉的情況，武漢墨光將在 05月12號 開展 用 SYNOPSYS 和 ASAP 聯(lián)合設計仿真設計分析光刻鏡頭 線上研討會 。給大家分享關于運用不同光學設計軟件對光刻鏡頭的設計到分析的案例演示。從而帶大家更加直觀的了解 SYNOPSYS 和 ASAP 如何進行交互操作。

摘要：為了探究原子光刻中基片與會聚激光場間距對沉積納米光柵質(zhì)量的影響，我們基于VirtualLab Fusion平臺實現(xiàn)了基片定位控制方案中光學系統(tǒng)的建模和仿真。

仿真采用193nm浸沒式光刻系統(tǒng)，取有限掩模區(qū)域仿真，孤立線條、半密集線條、密集接觸孔的掩模尺寸分別為3420nm×3420nm、3060nm×3060nm、2640nm×2640nm，掩模像素尺寸分別為12nm×12nm、12nm×12nm、16nm×16nm，掩模矩陣大小分別為285×285、255×255、165×165。

張寶武1，霍劍鋒1，饒鵬輝2，張明月1，劉媛媛1，余桂英1，王道檔1 （1.中國計量大學計量測試工程學院，浙江 杭州310018； 2.訊技光電科技（上海）有限公司，上海200092） 摘要：為了探究原子光刻中基片與會聚激光場間距對沉積納米光柵質(zhì)量的影響，我們基于VirtualLab Fusion平臺實現(xiàn)了基片定位控制方案中光學系統(tǒng)的建模和仿真。

而當前主流的基于模型的OPC技術(shù)，通過構(gòu)建完整的光刻系統(tǒng)仿真體系實現(xiàn)了精度突破——其不僅建立了涵蓋光源、鏡頭、掩膜等核心要素的光學成像模型，還融入了光刻膠曝光、顯影全過程的物理化學模型，通過軟件仿真模擬光刻全流程，從而實現(xiàn)對圖形誤差的精準預測與校正。該技術(shù)的核心體系涵蓋光學成像物理仿真、光學鄰近效應校正以及光源-掩膜協(xié)同優(yōu)化等關鍵技術(shù)。

作為當前先進技術(shù)節(jié)點的主流方法，它通過構(gòu)建完整的光刻工藝仿真模型，對光源、光學系統(tǒng)、光刻膠顯影等全流程進行模擬，以邊緣放置誤差（EPE）為核心評價指標開展迭代修正——通過反復調(diào)整掩模圖形并仿真驗證，持續(xù)縮小實際圖形與設計圖形的EPE，最終實現(xiàn)高精度圖形還原，完美適配復雜圖形與先進制程的需求。

零波像差非雙遠心、存在波像差：二者成像性能存在差異，三維矢量成像模型更具優(yōu)勢 二維矢量成像模型與三維矢量成像模型仿真零像差非遠心物鏡成像結(jié)果二維和三維矢量成像模型仿真結(jié)果的差異在成像物鏡為存在像差的非理想系統(tǒng)時，三維矢量成像模型較二維矢量成像模型預測成像特性更精確。

仿真計算：建立光刻仿真條件（機臺信息、照明方式、薄膜堆棧等），開展SMO計算。</p><p>3. 優(yōu)化與驗證：以重疊工藝窗口（DOF、EL、MEEF、ILS等指標）為評價標準；若滿足需求，進行掩模優(yōu)化驗證（OPC模擬+晶圓數(shù)據(jù)比對）；若發(fā)現(xiàn)新弱點，迭代優(yōu)化直至符合要求。

非線性壓縮感知（NCS）理論的興起為突破這一瓶頸提供了關鍵路徑，其通過構(gòu)建非線性重構(gòu)模型，可更貼合光刻系統(tǒng)的物理本質(zhì)。然而，不同非線性CS-SMO技術(shù)的適配場景與性能表現(xiàn)尚未形成系統(tǒng)對比，仿真條件的差異也導致技術(shù)優(yōu)劣難以客觀評判。

未來，技術(shù)將向多維深化演進：AI賦能仿真模型實現(xiàn)最佳焦面參數(shù)自適應尋優(yōu)；融入EUV多物理場耦合計算，提升復雜工藝下仿真精度；構(gòu)建跨流程數(shù)值框架，聯(lián)動刻蝕仿真實現(xiàn)全鏈路性能預測。針對1nm及以下制程，量子化數(shù)值模型與動態(tài)穩(wěn)定性驗證體系研發(fā)將成為核心，推動光刻成像性能再突破。

2.先進制程適配升級：面向5nm及以下節(jié)點，開發(fā)極紫外（EUV）光刻適配的矢量成像模型，深化偏振態(tài)與極紫外光場相互作用機制研究；針對高密度接觸孔陣列等復雜圖形，構(gòu)建動態(tài)偏振像差實時校正模型。3.全鏈路智能化演進：搭建“仿真-優(yōu)化-制造”閉環(huán)系統(tǒng)，集成光刻過程實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)矢量模型參數(shù)自適應調(diào)整；拓展與元宇宙等領域的交叉應用，開發(fā)高分辨率可縮放矢量圖形的光刻級生成技術(shù)。

此外，面向3nm及以下節(jié)點，構(gòu)建EUV光刻專屬三維矢量模型，深化極紫外光與多層掩模的矢量相互作用機制研究。針對垂直堆疊結(jié)構(gòu)，開發(fā)“深度-偏振-劑量”多維度耦合優(yōu)化模型，實現(xiàn)亞納米級CD均勻性控制。 通過推進AI與物理驅(qū)動建模的深度融合，利用Transformer架構(gòu)捕捉三維光場長距離依賴關系，結(jié)合FPGA硬件加速實現(xiàn)毫秒級動態(tài)光場仿真。

02/仿真非線性CS重構(gòu)模型在先進光刻的非線性優(yōu)化場景中，非線性CS重構(gòu)算法（IHTs、Newton-IHTs、L-BFGS）是破解復雜運算難題的核心工具——它們既能精準適配非線性光刻的優(yōu)化需求，更能通過梯度、Hessian矩陣的協(xié)同作用加速收斂，在保障優(yōu)化精度的同時，大幅提升計算效率。

本項目基于 OAS 光學軟件，通過跨尺度光學仿真與多維度優(yōu)化，構(gòu)建高可靠性光刻鏡頭方案，突破傳統(tǒng)設計瓶頸。

探索X射線雙遠心光刻場景的模型拓展，突破傳統(tǒng)光刻的材料加工極限。2. AI驅(qū)動的高效化與智能化演進融合深度學習與物理驅(qū)動建模，基于雙遠心物鏡的光場規(guī)律性，訓練輕量化神經(jīng)網(wǎng)絡替代部分三維電磁仿真過程，實現(xiàn)模型計算效率的10倍級提升。搭建數(shù)字孿生系統(tǒng)，實時采集雙遠心物鏡的偏振態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)與光刻圖形質(zhì)量反饋，實現(xiàn)模型參數(shù)的動態(tài)自適應調(diào)整。

光刻系統(tǒng)為照明波長193nm、NA=1.2的浸沒式光刻系統(tǒng)采用相干因子為σ=0.12的圓形照明，對垂直線條采用Y偏振照明，對水平線條采用X偏振照明，掩模為AItPSM型PSM。為了驗證WP罰函數(shù)在降低掩模復雜度方面的作用，在OPC的優(yōu)化損失函數(shù)中分別加入傳統(tǒng)WP和GWP兩種罰函數(shù)項，并對比PSM的OPC優(yōu)化結(jié)果，分析WP和GWP在降低掩模復雜度和提高成像質(zhì)量方面的性能。

作為最著名的衍射效應之一，泰伯(Talbot)效應可以用于光刻技術(shù)中以制造周期性納米結(jié)構(gòu)。繼I.-H. Lee等人，我們在六邊形網(wǎng)格上構(gòu)造了一個圓錐形光柵掩膜版，并以深度方式模擬了Talbot圖像的生成。 特別是，由于光刻過程中使用的紫外光是非偏振的，因此我們在示例中演示了如何為VirtualLab Fusion中的光柵模擬建模非偏振光。

先進技術(shù)與未來發(fā)展方向面向3nm及以下節(jié)點，開發(fā)EUV非雙遠心適配模型，深化極紫外光與矢量光場耦合機制研究；結(jié)合Transformer架構(gòu)與FPGA加速，實現(xiàn)毫秒級動態(tài)光場仿真，搭建數(shù)字孿生系統(tǒng)實時調(diào)整參數(shù)；跨場景拓展：拓展至生物芯片、量子芯片光刻，構(gòu)建多材質(zhì)適配模型，支撐全鏈路工藝優(yōu)化。

本文將深度解析該技術(shù)的設計理念、仿真過程與核心優(yōu)勢，展現(xiàn)其在半導體制造領域的巨大應用潛力。設計背景與核心意義近年來，國內(nèi)數(shù)字光刻投影物鏡研究取得一定進展：2013年湖北工業(yè)大學胡思熠設計出分辨率1.2μm的光刻物鏡[2]，廣東工業(yè)大學劉海勇團隊同期研發(fā)出分辨率3.5μm的微縮物鏡[3]，2016年鄺建團隊將分辨率提升至2μm[4]。