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一种极紫外光刻含缺陷掩模衍射谱的快速严格仿真方法，该极紫外光刻含缺陷掩模的构成沿入射光方向依次包括掩模吸收层(1)、含缺陷多层膜(2)和基底(3)，所述的掩模吸收层(1)为周期性条状结构，其特征在于：该方法对所述的掩模吸收层(1)采用等效薄掩模模型(4)建模，对所述的含缺陷多层膜(2)采用分割法结合等效膜层法建模，该方法包括如下步骤：1)仿真掩模吸收层衍射谱：所述的掩模吸收层(1)的等效薄掩模模型(4)的近似复透射系数为t'(x)：<img file="FDA0000927114880000011.GIF" wi="878" he="111" />其中，<img file="FDA0000927114880000012.GIF" wi="972" he="277" />x轴为水平方向的坐标轴，坐标原点位于孤立空的中间位置，t(x)为无限薄掩模的透射系数，p为掩模上的孤立空的尺寸，w为掩模上的图形周期的尺寸，t<sub>a</sub>为孤立空尺寸p范围内的等效透射系数，t<sub>b</sub>为p<sub>abs</sub>范围内的等效透射系数，p<sub>abs</sub>为图形周期内吸收层的宽度，即p<sub>abs</sub>＝w‑p，Ae<sup>j</sup><sup>φ</sup>为等效薄掩模模型(4)的边界修正脉冲，A为所述修正脉冲的振幅，φ为所述修正脉冲的相位；δ(x)定义为x≠0时δ(x)＝0，并且<img file="FDA0000927114880000013.GIF" wi="303" he="103" />对复透射系数t'(x)进行傅里叶变换得到所述等效薄掩模模型(4)的衍射谱为：<img file="FDA0000927114880000014.GIF" wi="1365" he="117" />其中，m为所述等效薄掩模模型(4)的衍射谱的衍射级次，m的取值范围由所需的衍射级次决定，通常取值范围为‑w/λ和w/λ之间任意所需的整数区间，λ为极紫外光刻机的工作波长；入射光(6)为倾斜单位平面波，倾角表示为入射光方向与z轴的夹角<img file="FDA0000927114880000015.GIF" wi="38" he="47" />和入射光方向投影于x‑o‑y平面与x轴的夹角θ，所述掩模吸收层(1)的衍射谱为：<img file="FDA0000927114880000021.GIF" wi="1550" he="111" />其中，F<sub>thin</sub>(α<sub>m</sub>‑α<sub>in</sub>,β<sub>m</sub>‑β<sub>in</sub>)＝F<sub>thin</sub>(α<sub>m</sub>‑α<sub>in</sub>)δ(β<sub>m</sub>‑β<sub>in</sub>)，<img file="FDA0000927114880000022.GIF" wi="316" he="95" />为光从所述掩模吸收层(1)上表面到达所述等效薄掩模模型(4)的等效面位置的附加相位，<img file="FDA0000927114880000023.GIF" wi="310" he="98" />为光从所述等效薄掩模模型(4)的等效面位置到达所述掩模吸收层(1)下表面的附加相位，α<sub>in</sub>和β<sub>in</sub>分别为所述入射光(6)的x轴和y轴方向的方向余弦，且<img file="FDA0000927114880000024.GIF" wi="725" he="70" />α<sub>m</sub>为x轴方向m级次衍射光的方向余弦，并且α<sub>m</sub>＝mλ，β<sub>m</sub>为y轴方向m级次衍射光的方向余弦，二维图形时β<sub>m</sub>＝β<sub>in</sub>，d<sub>abs</sub>为所述掩模吸收层(1)的厚度；其中，<img file="FDA0000927114880000025.GIF" wi="1862" he="118" />为复透射系数的傅里叶变换，即所述等效薄掩模模型(4)的衍射谱；通过商用光刻仿真软件Dr.LiTHO进行严格仿真得到所述掩模吸收层(1)衍射谱的数值分布，将F<sub>thick</sub>(α<sub>m</sub>,β<sub>m</sub>；α<sub>in</sub>,β<sub>in</sub>)与得到的衍射谱数值分布中的任意相应的三个衍射级次的衍射谱匹配得到三元一次方程组，解方程组得到复透射系数表达式中的参数t<sub>a</sub>、t<sub>b</sub>和Ae<sup>j</sup><sup>φ</sup>的值，并且该参数值仅在改变所述掩模吸收层(1)材料和厚度时需要重新求解，即对于同一材料和厚度，只需求解一次参数即可；2)仿真含缺陷多层膜反射后的衍射谱：将所述含缺陷多层膜(2)分为无缺陷部分(21)和含缺陷部分(22)，其中所述的含缺陷部分(22)的范围为缺陷影响多层膜的复反射系数的水平范围，所述无缺陷部分(21)的复反射系数由等效膜层法求得，并且对于同一入射角，整个无缺陷部分的复反射系数是相同的；将所述含缺陷部分(22)沿x轴方向等分为N小份，N为奇数，每一小份的多层膜中各膜层之间是平行的，并且各层的厚度由该小份多层膜的中心位置的各膜层厚度决定，每一小份多层膜的复反射系数由等效膜层法求得，其中在一个周期内所述无缺陷部分(21)的宽度为w<sub>1</sub>，所述含缺陷部分(22)的宽度为w<sub>2</sub>，则所述含缺陷部分(22)等分后的每份宽度为w<sub>2</sub>/N；通过等效膜层法求得所述无缺陷部分(21)的复反射系数和所述含缺陷部分(22)中一系列小份多层膜(2201,2202,2203)的复反射系数；由此得到所述含缺陷多层膜(2)反射后的衍射谱为：<img file="FDA0000927114880000031.GIF" wi="1822" he="559" />其中，a＝2w<sub>2</sub>/w，t为x轴方向的坐标，取值为<img file="FDA0000927114880000032.GIF" wi="703" he="127" />α<sub>q</sub>和β<sub>q</sub>分别为所述含缺陷多层膜(2)反射后的q级衍射光的沿x轴方向和y轴方向的方向余弦，q为所述含缺陷多层膜(2)衍射谱的衍射级次，取值范围与m相同，<img file="FDA0000927114880000033.GIF" wi="66" he="54" />为m级衍射光的衍射角，且<img file="FDA0000927114880000034.GIF" wi="559" he="93" /><img file="FDA0000927114880000035.GIF" wi="140" he="71" />为采用等效膜层法求得的入射角为<img file="FDA0000927114880000036.GIF" wi="58" he="55" />时所述无缺陷部分(21)的复反射系数，<img file="FDA0000927114880000037.GIF" wi="162" he="71" />为采用等效膜层法求得的入射角为<img file="FDA0000927114880000038.GIF" wi="58" he="55" />时t坐标处所述含缺陷部分(22)的复反射系数，h<sub>0</sub>(t)为所述含缺陷多层膜(2)的所述含缺陷部分(22)的上表面t坐标处的缺陷高度；3)仿真含缺陷掩模衍射谱：所述含缺陷多层膜(2)反射的衍射光再次经过所述掩模吸收层(1)的衍射，在所述掩模吸收层(1)的上表面得到含缺陷掩模衍射谱：G(α<sub>n</sub>,β<sub>n</sub>)＝∫F<sub>thick</sub>(α<sub>n</sub>,β<sub>n</sub>；α<sub>q</sub>,β<sub>q</sub>)F<sub>ML</sub>(α<sub>q</sub>,β<sub>q</sub>；α<sub>m</sub>,β<sub>m</sub>)dα<sub>m</sub>dβ<sub>m</sub>，其中，n为含缺陷掩模衍射谱的衍射级次，取值范围与m相同，α<sub>n</sub>,β<sub>n</sub>分别为n级衍射光的沿x轴方向和y轴方向的方向余弦；G(α<sub>n</sub>,β<sub>n</sub>)即所要仿真的含缺陷掩模衍射谱。 |
