光刻质量的优化方法、装置、电子设备、介质及程序产品

1.本公开涉及纳米光刻与光学计量技术领域，具体涉及一种光刻质量的优化方法、装置、电子设备、介质及程序产品。


背景技术：

2.表面等离子体以束缚在金属介质交界面上的倏逝波的形式进行传播。倏逝波具有指数衰减的特性，通过金属介质单元周期性分布的形式，进行倏逝波的耦合、放大、传输、汇聚与成像。因此，基于表面等离子体的纳米光刻技术，通过金属介质单元的周期性分布，将掩模上的图案曝光成像在光刻胶中。纳米光刻工艺的可靠性和稳定性，依赖于光刻胶空间像的对比度和强度。因此，金属膜层表面的粗糙度对纳米光刻的质量具有不可忽视的重要影响。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中存在的问题，本公开的实施例提供的一种光刻质量的优化方法、装置、电子设备、介质及程序产品，基于金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析，以优化金属-介质单元的光刻质量。
4.本公开的第一个方面提供了一种光刻质量的优化方法，包括：基于特征矩阵法与布洛赫定理，确定由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项；将波函数杂散项输入至光刻质量偏差数学模型中进行计算仿真，得到金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析曲线，该影响分析曲线表征金属膜层粗糙度对光刻质量的影响结果；根据影响结果，降低金属膜层表面的粗糙度和/或在位于金属-介质单元上方的掩膜版和空气之间设置金属-介质多层膜结构，以优化金属-介质单元的光刻质量。
5.进一步地，基于特征矩阵法与布洛赫定理，确定由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项，包括：根据特征矩阵法，得到金属-介质单元中单层膜的特征矩阵；根据单层膜的特征矩阵，得到金属-介质单元的单元特征矩阵；基于布洛赫定理及单元特征矩阵，确定由金属膜层粗糙度导致的膜层厚度引入变化项，进而得到由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项。
6.进一步地，单层膜的特征矩阵mn(k
x
，tn)满足以下关系：
[0007][0008]
其中，k
x
表示倏逝波沿x轴的波矢，tn表示单层膜的层厚，k
zn
表示电磁波沿着z轴的波矢，k0表示真空中的波矢，ε0表示真空的介电常数，εn表示单层膜的介电常数。
[0009]
进一步地，金属-介质单元的单元特征矩阵m
unit
(k
x
，tn)满足以下关系：
[0010][0011]
其中，tn＝tm＝td，tm表示金属层的层厚，td表示介质层的层厚，k
zm
表示电磁波在金属层中沿着z轴的波矢，k
zd
表示电磁波在介质层中沿着z轴的波矢，εm为金属层的介电常数。
[0012]
进一步地，由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项δψ(z
′
)满足以下关系：
[0013]
δψ(z
′
)＝exp(-ikz(tm+δt+td))ψ(z)
[0014]
其中，kz表示倏逝波沿z轴的波矢，ψ(z)表示x-z平面内横磁波归一化的波函数，δt表示由金属膜层粗糙度导致的膜层厚度tm引入变化项，z
′
＝z+tm+td，z表示电磁波的坐标，z
′
表示电磁波经过一个金属-介质单元的坐标。
[0015]
进一步地，将波函数杂散项输入至光刻质量偏差数学模型中进行计算仿真，得到金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析曲线，包括：
[0016]
将波函数杂散项输入至光刻质量偏差数学模型中进行计算仿真，得到金属-介质单元的能量密度分布结果；根据能量密度分布结果，得到金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析曲线。
[0017]
进一步地，在所述确定由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项的步骤之前，该方法还包括：采用原子力显微镜测试金属膜层的上表面形貌；采用模板剥离、翻转技术测试金属膜层下表面形貌；根据上表面形貌及下表面形貌，得到金属膜层的表面粗糙度。
[0018]
进一步地，金属-介质单元由至少一层金属膜层构成，金属-介质单元中的介质层位于金属膜层之间。
[0019]
进一步地，金属膜层由ag、al、au中的一种或多种构成。
[0020]
进一步地，金属-介质多层膜结构为ag-sio2多层膜结构。
[0021]
本公开的第二个方面提供了一种光刻质量的优化装置，包括：波函数杂散项确定模块，用于基于特征矩阵法与布洛赫定理，确定由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项；仿真模块，用于将波函数杂散项输入至光刻质量偏差数学模型中进行计算仿真，得到金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析曲线，该影响分析曲线表征金属膜层粗糙度对光刻质量的影响结果；光刻质量优化模块，用于根据影响结果，降低金属膜层表面的粗糙度和/或在位于金属-介质单元上方的掩膜版和空气之间设置金属-介质多层膜结构，以优化金属-介质单元的光刻质量。
[0022]
本公开的第三个方面提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现本公开的第一个方面提供的光刻质量的优化方法。
[0023]
本公开的第四个方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现本公开的第一个方面提供的光刻质量的优化方法。
[0024]
本公开的第五个方面提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本公开的第一个方面提供的光刻质量的优化方法。
[0025]
本公开提供的一种光刻质量的优化方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质及
计算机程序产品，通过特征矩阵法与布洛赫定理，确定由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项，结合波函数杂散项进行数值仿真，将金属膜层粗糙度对光刻质量进行影响分析，以使提高金属-介质单元的光刻质量，进而降低光刻胶图形的线边缘粗糙度。
附图说明
[0026]
为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：
[0027]
图1示意性示出了根据本公开一实施例的光刻质量的优化方法的流程图；
[0028]
图2示意性示出了根据本公开一实施例的金属-介质单元的结构示意图；
[0029]
图3示意性示出了图2所示的金属-介质单元的坡印廷矢量分布示意图；
[0030]
图4示意性示出了图2所示的金属-介质单元光刻胶中心归一化的光强分布示意图；
[0031]
图5示意性示出了图2所示的光刻胶中的光强对比度与ag层面型粗糙度的曲线示意图；
[0032]
图6示意性示出了根据本公开再一实施例的金属-介质单元的结构示意图；
[0033]
图7示意性示出了图6所示的金属-介质单元的坡印廷矢量分布示意图；
[0034]
图8示意性示出了图6所示的金属-介质单元光刻胶中心归一化的光强分布示意图；
[0035]
图9示意性示出了图6所示的光刻胶中的光强对比度与ag层面型粗糙度的曲线示意图；
[0036]
图10示意性示出了根据本公开又一实施例的金属-介质单元的结构示意图；
[0037]
图11示意性示出了图10所示的金属-介质单元的坡印廷矢量分布示意图；
[0038]
图12示意性示出了图10所示的金属-介质单元光刻胶中心归一化的光强分布示意图；
[0039]
图13示意性示出了图10所示的光刻胶中的光强对比度与ag层面型粗糙度的曲线示意图；
[0040]
图14示意性示出了根据本公开一实施例的光刻质量的优化装置的方框图；
[0041]
图15示意性示出了根据本公开一实施例的适于实现上文描述的方法的电子设备的方框图。
具体实施方式
[0042]
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0043]
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0044]
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的
含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0045]
在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b和c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。在使用类似于“a、b或c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。
[0046]
附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。
[0047]
膜层粗糙度分为长程和短程粗糙度。长程粗糙度是由于膜层加工过程中的平均误差导致的，短程粗糙度是由于膜层加工过程中某一个点的随机缺陷引起的。本公开主要针对膜层加工过程中的长程粗糙度rms，分析加工过程中的平均面型误差，导致的光刻胶空间像与理想像的偏差。表面等离子体通过周期排布的金属介质单元进行传输。金属膜层的表面粗糙度rms分布在0～2nm的范围内，金属膜层粗糙度对光刻质量的影响，不仅表现在成像分辨力的降低，随着膜层粗糙度的增加，电磁场的能量会迅速衰减。具体实施中，主要基于光强对比度分析金属膜层表面粗糙度对光刻胶中成像质量的影响。
[0048]
图1示意性示出了根据本公开实施例的光刻质量的优化方法的流程图。如图1所示，该方法包括：步骤s101～s103。
[0049]
在操作s101，基于特征矩阵法与布洛赫定理，确定由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项。
[0050]
在操作s102，将波函数杂散项输入至光刻质量偏差数学模型中进行计算仿真，得到金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析曲线，该影响分析曲线表征金属膜层粗糙度对光刻质量的影响结果。
[0051]
在操作s103，根据影响结果，降低金属膜层表面的粗糙度和/或在位于金属-介质单元上方的掩膜版和空气之间设置金属-介质多层膜结构，以优化金属-介质单元的光刻质量。
[0052]
下面详细说明本实施例的光刻质量的优化方法的各步骤的示例流程。
[0053]
本公开的实施例中，在基于特征矩阵法与布洛赫定理，确定由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项之前，该方法还包括：采用原子力显微镜测试金属膜层的上表面形貌；采用模板剥离、翻转技术测试金属膜层下表面形貌；根据上表面形貌及下表面形貌，得到金属膜层的表面粗糙度。
[0054]
进一步地，根据获取的金属膜层的表面粗糙度，基于特征矩阵法与布洛赫定理，确
定由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项。
[0055]
具体地，确定由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项包括：根据特征矩阵法，得到金属-介质单元中单层膜的特征矩阵；根据单层膜的特征矩阵，得到金属-介质单元的单元特征矩阵；基于布洛赫定理及单元特征矩阵，确定由金属膜层粗糙度导致的膜层厚度引入变化项，进而得到由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项。
[0056]
基于特征矩阵法，厚度为tn的单层膜的特征矩阵mn(k
x
，tn)满足以下关系：
[0057][0058]
其中，k
x
表示倏逝波沿x轴的波矢，tn表示单层膜的层厚，k
zn
表示电磁波沿着z轴的波矢，k0表示真空中的波矢，ε0表示真空的介电常数，εn表示单层膜的介电常数。其中，上述公式中的单层膜的层厚指的是金属膜层厚或介质层厚。
[0059]
倏逝波在金属-介质周期性排布的多层膜中符合边界连续性条件，即在金属和介质交界面上，倏逝波沿x轴的波矢k
x
具有不变性，即k
x
＝k
xd
＝k
xm
，k
xd
表示电磁波在介质层中沿x轴的波矢，k
xm
表示电磁波在金属膜层中沿x轴的波矢。
[0060]
根据特征矩阵mn(k
x
，tn)，可以得到金属-介质单元的单元特征矩阵m
unit
(k
x
，t)，其满足以下关系：
[0061][0062]
其中，mm和md分别为金属层和介质层的特征矩阵，m
11
、m
12
、m
13
、m
14
分别为单元特征矩阵m
unit
(k
x
，tn)的各元素。tn＝tm＝td，tm表示金属层的层厚，td表示介质层的层厚，k
zm
表示电磁波在金属层中沿着z轴的波矢，k
zd
表示电磁波在介质层中沿着z轴的波矢，εm为金属层的介电常数，εd为介质层的的介电常数。
[0063]
结合特征矩阵法和布洛赫定理，波函数ψ(z)在周期排列系统中：
[0064]
ψ(z
′
)＝exp(-ikz(tm+td))ψ(z)
[0065]
其中，波函数ψ(z)表示x-z平面内横磁波归一化的波函数，其沿x轴和z轴的电场分别可表示为：
[0066][0067]
[0068]
其中，k
xn
、k
zn
为横磁波沿着x轴和z轴的波矢；ω为角频率；经过一个金属-介质周期后的波函数为ψ(z
′
)。其中，z
′
＝z+tm+td，z表示电磁波的坐标，z
′
表示电磁波经过一个金属-介质单元的坐标。
[0069]
确定金属膜层粗糙度导致膜层厚度tm引入的变化项δt，从而得到由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项δψ(z
′
)可以表示为：
[0070]
δψ(z
′
)＝exp(-ikz(tm+δt+td))ψ(z)
[0071]
其中，kz表示倏逝波沿z轴的波矢，ψ(z)表示x-z平面内横磁波归一化的波函数，δt表示由金属膜层粗糙度导致的膜层厚度tm引入变化项。
[0072]
基于特征矩阵法与布洛赫定理，将表面的粗糙度rms引入到金属膜层的厚度tm中，分析膜层厚度的纳米级起伏，导致的倏逝波波矢(k
x
，kz)在二维空间分布上的变化。(k
x
，kz)的实部导致电磁场相位上的变化，进而影响光刻成像的分辨力；(k
x
，kz)的虚部决定了电磁场的衰减，从而影响器件的尺寸，和光刻胶中的有效焦深。
[0073]
根据本公开的实施例，将波函数杂散项输入至光刻质量偏差数学模型中进行计算仿真，得到金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析曲线，包括：将波函数杂散项输入至光刻质量偏差数学模型中进行计算仿真，得到金属-介质单元的能量密度分布结果；根据能量密度分布结果，得到金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析曲线。
[0074]
具体地，将步骤s101中得到的波函数杂散项输入至光刻质量偏差数学模型中，该模型即为金属-介质单元的仿真模型，采用有限元分析法进行仿真计算，得到金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析曲线，该影响分析曲线表征金属膜层粗糙度对光刻质量的影响结果，其可通过光刻成像对比度来衡量光刻质量。
[0075]
根据光刻成像对比度，进一步优化金属膜层表面的粗糙度或金属-介质单元的成像结构，具体为：降低金属膜层表面的粗糙度，和/或在位于金属-介质单元上方的掩膜版和空气之间设置金属-介质多层膜结构，以使优化金属-介质单元的光刻质量，进而降低光刻胶图形的线边缘粗糙度(line edge roughness)。其中，金属-介质多层膜结构可以为ag-sio2多层膜结构等。
[0076]
本公开的实施例中，金属-介质单元由至少一层金属膜层构成，金属-介质单元中的介质层位于金属膜层之间，例如，金属-介质单元可以为ag-pr构成的光刻胶-银形式的成像结构，或ag-pr-ag构成的共振腔透镜结构等，其中，pr层位于ag层的表面上或多层ag层之间。具体地，金属膜层可以由ag、al、au中的一种或多种构成。
[0077]
需说明的是，金属膜层与金属-介质多层膜结构并不仅限于上述实施例所示的类型，其可以根据实际应用情况进行设定，本公开的实施例对此不做限定。
[0078]
下面将结合具体实施例对本公开提供的优化方法进行详细说明。应当理解，图2～图13中示出的金属-介质单元的结构及实验结果仅是示例性的，以帮助本领域的技术人员理解本公开的技术方案，并非用以限制本公开的保护范围。
[0079]
实施例1
[0080]
如图2所示，该金属-介质单元结构为基于光刻胶-银形式的成像结构，具体为：二氧化硅基底10、ag层20、光刻胶层30、周期性铬条层40及掩模基底50，其中，掩模基底50为石英，ag层20、光刻胶层30依次位于二氧化硅基底10上，周期性铬条层40与光刻胶层30之间为空气(air)。
[0081]
如图2所示，理想条件下单色入射光源的波长为365nm。横磁波入射，因此磁场的振动方向向下垂直于横磁波入射方向。掩模基底石英quartz的介电常数为2.25，掩模mask由掩模基底50与六个铬(cr)条40构成，铬条之间由空气填充。
[0082]
本实施例中，金属cr的介电常数为-8.55-8.96i，cr条的厚度为40nm，cr的宽度即掩模的线宽为120nm。掩模与光刻胶之间，空气层的厚度为15nm。沿光束传播的z轴正方向，电磁波经过空气层之后达到光刻胶层。光刻胶层的厚度为30nm，光刻胶的介电常数为2.59。光刻胶下层ag的厚度为50nm，介电常数为-2.4-0.24i。基底为二氧化硅sio2，对sio2的厚度无特殊要求，在本实施例中，基底sio2的厚度为20nm，介电常数为2.17。上述参数中，对光刻胶空间像的成像质量影响较大的为空气层的厚度。由于倏逝波的指数衰减特性，空气层的间距在十几纳米的尺度。同样，光刻胶下层银20主要起到对光刻胶中电磁场的反射增强作用，因此下层银的厚度对于电场强度的影响较小，但下层银20的表面粗糙度对光强对比度具有重要影响。
[0083]
基于有限元分析法，以及结合由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项进行数值仿真计算，得到二维平面内的坡印廷矢量分布，如图3所示。坡印廷矢量即电磁场在单位时间内的功率流分布，也称时均功率流，单位为w/m2。基于坡印廷矢量，得到光刻胶中电磁场能量分布，即金属-介质单元的能量密度分布结果。
[0084]
基于金属-介质单元的能量密度分布结果，可以依次得到基于光刻胶-银形式的成像结构的光刻胶中心归一化的光强分布图，如图4所示，以及基于光刻胶-银形式的成像结构中金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析曲线，如图5所示。
[0085]
如图4所示，随着膜层粗糙度rms从0.1nm增加至0.7nm，光强逐渐降低，膜层越光滑，光刻胶中心的光强越大。随着下层银ag膜层粗糙度的增加，电磁波能量在光刻胶与ag层交界处聚集，膜层粗糙度导致的交界处所分布的杂散波的比重越大。
[0086]
如图5所示，膜层粗糙度rms由0.1nm增加至0.4nm，光强对比度由0.989降低至0.972，对比度并没有较大幅度降低；膜层粗糙度rms由0.4nm增加至0.7nm，光强对比度由0.972增长至0.986。对于光刻胶-银形式的成像结构(pr-ag结构)，膜层粗糙度在0.1nm至0.7nm的范围内，光强对比度均保持在大于0.97的范围内，光刻胶下层ag的粗糙度对光刻胶中空间像的成像质量的影响较小。
[0087]
实施例2
[0088]
本实施例中的金属-介质单元的结构如图6所示，本实施例与实施例1的区别在于：
[0089]
本实施例中，该金属-介质单元的结构为共振腔透镜，即银-光刻胶-银(ag-pr-ag)结构，如图6所示。在光刻胶30上设置上层银20，上层银20的层厚为20nm，其他参数与实施例1保持一致。
[0090]
同理，基于有限元分析法，以及结合由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项进行数值仿真计算，得到二维平面内的坡印廷矢量分布，如图7所示。本实施例相对于实施例1，ag-pr-ag形式的共振腔成像结构，对光刻胶中光强分布起到增强作用。
[0091]
图8为共振腔成像结构的光刻胶中心归一化的光强分布示意图。如图8所示，对于共振腔成像结构，光刻胶中心的电场模有一定程度的下降，电场和光强分布出现一定程度的共振现象。光刻胶上下ag膜层粗糙度rms由0.1nm增加到0.7nm，对光刻胶中心的光强分布并无明显影响。
[0092]
图9为共振腔成像结构的光刻胶中的光强对比度与ag层面型粗糙度的曲线示意图。如图9所示，光刻胶上下层ag的面型粗糙度在0.1nm到0.7nm的范围内变化，光刻胶中心空间像的光强对比度维持在0.98以上。因此，对于ag-pr-ag的成像结构，膜层粗糙度在0.7nm的范围内，对光刻质量并无较大影响，但其总体的光强对比度相比与实施例1的pr-ag的成像结构高。
[0093]
实施例3
[0094]
本实施例中的金属-介质单元的结构如图10所示，本实施例与实施例1的区别在于：
[0095]
本实施例中，该金属-介质单元的结构为基于ag-sio2多层膜的光刻胶-银形式的成像结构，如图10所示。该ag-sio2多层膜为交替设置的ag层20及二氧化硅层10构成，具体为：在铬条40上依次设置二氧化钛平坦层60、ag层20、二氧化硅层10、ag层20、二氧化硅层10及ag层20。
[0096]
其中，二氧化钛的介电常数为7.8375-0.2800i。多层膜ag的介电常数为-2.0525-0.73533i，sio2的介电常数为2.1898-0.008838i。其他参数与实施例1保持一致。
[0097]
同理，基于有限元分析法，以及结合由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项进行数值仿真计算，得到二维平面内的坡印廷矢量分布，如图11所示。本实施例相对于实施例1，基于ag-sio2多层膜的光刻胶-银形式的成像结构，由于多层膜对倏逝波的逐层耦合、叠加效应，导致传播过程中的电磁场能量较实施例1得到增强。
[0098]
图12为共振腔成像结构的光刻胶中心归一化的光强分布示意图。如图12所示，对于ag-sio2多层膜的光刻胶-银形式的成像结构，属ag膜层粗糙度rms由0.1nm增长至0.7nm，引入的倏逝波杂散项，经过膜层的逐层累积与耦合，到达光刻胶的部分，并没有导致光刻胶中心空间像光强分布的变化。膜层的积累与耦合效应，可以提高pr-ag这种成像结构对于膜层粗糙度的容忍度，降低了膜层粗糙度对光刻质量的影响。
[0099]
图13为共振腔成像结构的光刻胶中的光强对比度与ag层面型粗糙度的曲线示意图。如图13所示，膜层粗糙度由0.1nm增长至0.7nm，光刻胶中心空间像的光强对比度维持在大于0.992略低于0.993的水平，且光强对比度无变化。因此，对于pr-ag这种成像结构，金属膜层粗糙度对于光刻胶空间像，即光刻质量的影响，由于倏逝波在金属-介质单元周期性传输过程中的耦合与叠加作用，提高了对于金属膜层粗糙度的容忍度。
[0100]
本公开的实施例，通过实施例1和实施例2可以明显看出，金属膜层表面粗糙度对光刻质量存在一定的影响，且ag-pr-ag结构的光刻质量比pr-ag的光刻量较好，在光刻胶层的上表面引入金属ag层，ag-pr-ag形成反射共振腔，提高了光刻胶中的光强分布与与光刻对比度，由于在光刻胶的上下层引入重金属ag，需采用适配性更好的金属离子清洗工艺，对光刻后的晶圆进行有效清洗与检测，已解决该种成像结构在光刻工艺中的重金属污染问题。另外，结合实施例3可以看出，对于实施例1的mask-air-pr-ag结构，在mask和air之间引入金属-介质多层膜，降低了膜层粗糙度对光刻质量的影响。
[0101]
需说明的是，上述实施例中的金属-介质单元的结构、单层膜层厚、材料等仅为示例性的说明，其并不代表本公开的实施例不适用于其他结构的金属-介质单元结构。另外，本公开提供的优化方法并不仅限于用于金属膜层为ag的金属-介质单元结构，在其他实际应用过程中，其可以为其他金属层与介质层的粗糙度的优化。
[0102]
在实际应该的光刻过程中，可根据实际需求的金属-介质单元结构，基于本公开提供的优化方法进行分析，可对光刻过程中的光刻质量进行优化，进而降低光刻胶图形的线边缘粗糙度(1ine edge roughness)
[0103]
图14示意性示出了根据本公开实施例的光刻质量的优化装置的方框图。
[0104]
如图14所示，该光刻质量的优化装置1400包括：波函数杂散项确定模块1410、仿真模块1420及光刻质量优化模块1430。该光刻质量的优化装置1400可以用于实现参考图1所描述的光刻质量的优化方法。
[0105]
波函数杂散项确定模块1410，用于基于特征矩阵法与布洛赫定理，确定由金属膜层表面粗糙度引入的波函数杂散项。根据本公开的实施例，该波函数杂散项确定模块1410例如可以用于执行上文参考图1所描述的s101步骤，在此不再赘述。
[0106]
仿真模块1420，用于将波函数杂散项输入至光刻质量偏差数学模型中进行计算仿真，得到金属膜层粗糙度对光刻质量的影响分析曲线，该影响分析曲线表征金属膜层粗糙度对光刻质量的影响结果。根据本公开的实施例，该仿真模块1420例如可以用于执行上文参考图1所拙述的s102步骤，在此不再赘述。
[0107]
光刻质量优化模块1430，用于根据影响结果，降低金属膜层表面的粗糙度和/或在位于金属-介质单元上方的掩膜版和空气之间设置金属-介质多层膜结构，以优化金属-介质单元的光刻质量。根据本公开的实施例，该光刻质量优化模块1430例如可以用于执行上文参考图1所描述的s103步骤，在此不再赘述。
[0108]
根据本公开的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑阵列(pla)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(asic)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
[0109]
例如，波函数杂散项确定模块1410、仿真模块1420及光刻质量优化模块1430中的任意多个可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本公开的实施例，波函数杂散项确定模块1410、仿真模块1420及光刻质量优化模块1430中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑阵列(pla)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(asic)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，波函数杂散项确定模块1410、仿真模块1420及光刻质量优化模块1430中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
[0110]
图15示意性示出了根据本公开实施例的适于实现上文描述的方法的电子设备的
方框图。图15示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0111]
如图15所示，本实施例中所描述的电子设备1500，包括：处理器1501，其可以根据存储在只读存储器(rom)1502中的程序或者从存储部分1508加载到随机访问存储器(ram)1503中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器1501例如可以包括通用微处理器(例如cpu)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(asic))，等等。处理器1501还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器1501可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
[0112]
在ram 1503中，存储有电子设备1500操作所需的各种程序和数据。处理器1501、rom 1502以及ram 1503通过总线1504彼此相连。处理器1501通过执行rom 1502和/或ram 1503中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除rom 1502和ram 1503以外的一个或多个存储器中。处理器1501也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。
[0113]
根据本公开的实施例，电子设备1500还可以包括输入/输出(i/o)接口1505，输入/输出(i/o)接口1505也连接至总线1504。电子设备1500还可以包括连接至i/o接口1505的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分1506；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分1507；包括硬盘等的存储部分1508；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1509。通信部分1509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1510也根据需要连接至i/o接口1505。可拆卸介质1511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1508。
[0114]
根据本公开的实施例，根据本公开实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1511被安装。在该计算机程序被处理器1501执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
[0115]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的光刻质量的优化方法。
[0116]
根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开的实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的rom 1502和/或ram 1503和/或rom 1502和ram 1503以外的一个或多个存储器。
[0117]
本公开的实施例还包括一种计算机程序产品，其包括计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。当计算机程序产品在计算机系统中运行时，该程序代码用于使计算机系统实现本公开实施例所提供的光刻质量的优化方法。
[0118]
在该计算机程序被处理器1501执行时执行本公开实施例的系统/装置中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
[0119]
在一种实施例中，该计算机程序可以依托于光存储器件、磁存储器件等有形存储介质。在另一种实施例中，该计算机程序也可以在网络介质上以信号的形式进行传输、分发，并通过通信部分1509被下载和安装，和/或从可拆卸介质1511被安装。该计算机程序包含的程序代码可以用任何适当的网络介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
[0120]
在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1511被安装。在该计算机程序被处理器1501执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
[0121]
根据本公开的实施例，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例提供的计算机程序的程序代码，具体地，可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。程序设计语言包括但不限于诸如java，c++，python，“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0122]
需要说明的是，在本公开各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来。
[0123]
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0124]
本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可
以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
[0125]
尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。