表面等離子體光刻（Plasmonic lithography）作為一種近場成像技術(shù)，具有可打破衍射極限的特性，能夠?yàn)榘l(fā)展高分辨率、低成本、高效、大面積納米光刻技術(shù)提供重要方法和技術(shù)途徑，是下一代光刻技術(shù)的主要候選方案之一。目前，雖然已通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表面等離子體光刻可以滿足微納制造領(lǐng)域?qū)?4 nm及以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)分辨率的要求，但隨著集成電路特征尺寸的進(jìn)一步縮小，嚴(yán)重的近場光學(xué)鄰近效應(yīng)（Near-field optical proximity effect，near-field OPE）不僅會(huì)降低曝光圖形的分辨率，而且會(huì)增大曝光圖形的失真現(xiàn)象，造成納米器件物理性能及電學(xué)特性的偏差，進(jìn)而影響到產(chǎn)品的功能和成品率，限制了表面等離子體光刻技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用性。

為滿足集成電路中對(duì)納米結(jié)構(gòu)器件的尺寸及質(zhì)量的高性能要求，有效地解決表面等離子體光刻技術(shù)中存在的near-field OPE問題，中國科學(xué)院大學(xué)集成電路學(xué)院教授韋亞一課題組通過對(duì)表面等離子體光刻特有的近場增強(qiáng)效應(yīng)進(jìn)行定量表征，從物理根源上揭示了near-field OPE的產(chǎn)生機(jī)理，以及倏逝波（Evanescent waves）復(fù)雜的衰減特性和場分布的不對(duì)稱性對(duì)曝光圖形邊緣特征尺寸的影響，并從光刻參數(shù)與表征光刻圖形保真度的指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系出發(fā)，通過對(duì)曝光劑量和目標(biāo)圖形的聯(lián)合優(yōu)化，提出了基于倏逝波場強(qiáng)衰減特性進(jìn)行空間調(diào)制的近場光學(xué)鄰近效應(yīng)矯正（Near-field optical proximity correction，OPC）的優(yōu)化方法。相比于傳統(tǒng)的OPC優(yōu)化方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)近場高頻倏逝波信息的空間調(diào)制，可提高優(yōu)化自由度，能夠更有效地提高表面等離子體光刻系統(tǒng)的成像及曝光圖形質(zhì)量，為批量生產(chǎn)低成本、高分辨率和高保真度的任意二維納米圖形奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，并為微納米光刻加工技術(shù)的發(fā)展提供了理論支持。

近場光學(xué)鄰近效應(yīng)對(duì)表面等離子體光刻曝光結(jié)果的影響及基于高頻倏逝波信息空間調(diào)制式的OPC優(yōu)化方法 近日，相關(guān)研究成果以Enhancement of pattern quality in maskless plasmonic lithography via spatial loss modulationh為題，發(fā)表在Microsystems & Nanoengineering上。研究工作得到中科院和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目的支持。

相關(guān)鏈接：https://www.nature.com/articles/s41378-023-00512-4

審核編輯 ：李倩