光学光刻和极紫外光刻

　　《光学光刻和极紫外光刻》是一本Z新的光刻技术专著，内容涉及该领域的各个重要方面。在介绍光刻技术应用上，涵盖了全面又丰富的内容；在论述光刻技术的物理机制和数学模型时，采用了完整而不繁琐的方法，增加了可读性。本书在系统地阐述了光学光刻技术的基本内容后，还专门开辟章节，介绍了最先进的极紫外光刻技术的特点和难点，揭示了极紫外光刻的技术奥秘。本书具有全面、完整、翔实和新颖的特点，它凝聚了作者三十多年光刻领域科研和教学的精华。

　　安迪·爱德曼（Andreas Erdmann），国际光学工程学会（SPIE）会士，德国弗劳恩霍夫协会（Fraunhofer）下属集成系统和元器件技术研究所（IISB）计算光刻和光学部门的负责人。他还是埃朗根大学（University of Erlangen）的客座教授、国际Fraunhofer光刻仿真研讨会的组织者，主持过国际光学工程学会（SPIE）的光学光刻和光学设计大会。拥有25年以上的光学光刻和极紫外光刻的研究经验，为多个先进光刻仿真软件的发展做出了关键贡献，其中包括光刻仿真软件Dr.LiTHO的研发。 高伟民，阿斯麦公司（ASML）中国区技术总监，资深的光刻技术专家。获浙江大学光学工程学士学位和比利时鲁汶大学物理学硕士、博士学位。曾任职于比利时微电子研发中心（IMEC）和美国新思科技（Synopsys）。他专注先进光刻技术研发20多年，参与了从0.13μm到5nm节点的多世代先进光刻技术开发，拥有16年极紫外光刻技术研发的丰富经验。技术专长涵盖了广泛的光刻领域，包括光刻工艺开发、成像技术、分辨率增强技术、计算光刻、先进掩模和设计工艺协同优化技术（DTCO）等。 徐东波，比利时微电子研发中心（IMEC）研究员。获中国科学院大学硕士学位和弗里德里希-亚历山大-埃朗根-纽伦堡大学博士学位，博士攻读于德国埃朗根弗劳恩霍夫（Fraunhofer IISB）计算光刻和光学小组。研究方向包括光学光刻和极紫外光刻仿真、光源掩模协同优化（SMO）、光学邻近效应矫正（OPC）建模及图像处理。 诸波尔，阿斯麦公司（ASML）中国区计算光刻高级工程师、项目主管。获浙江大学工学学士学位和中国科学院上海光学精密机械研究所博士学位（研究方向：高端光刻机技术）。拥有0.18μm～7nm全节点计算光刻研发经验，掌握光源掩模协同优化（SMO）和光学邻近效应校正（OPC）建模在各制程节点中的应用与优化技术。此外，研究方向还包括EUV计算光刻、设计工艺协同优化技术（DTCO）和严格电磁场仿真等。

第1章光刻工艺概述

1.1微型化：　从微电子到纳米技术_1

1.2光刻技术的发展史_3

1.3投影光刻机的空间成像_5

1.4光刻胶工艺_10

1.5光刻工艺特性_12

1.6小结_18

参考文献_18

第2章投影光刻的成像原理

2.1投影光刻机_20

2.2成像理论_21

2.2.1傅里叶光学描述_21

2.2.2倾斜照明与部分相干成像_26

2.2.3其他成像仿真方法_30

2.3阿贝瑞利准则及其影响_30

2.3.1分辨率极限和焦深_31

2.3.2影响_36

2.4小结_39

参考文献_39

第3章光刻胶

3.1光刻胶概述、常规反应原理和现象学描述_42

3.1.1光刻胶的分类_42

3.1.2基于重氮萘醌的光刻胶_45

3.1.3先进的正型化学放大光刻胶_46

3.1.4现象学模型_48

3.2光刻胶工艺步骤和建模方法_50

3.2.1技术方面_50

3.2.2曝光_51

3.2.3曝光后烘焙_54

3.2.4化学显影_58

3.3建模方法和紧凑光刻胶模型概述_61

3.4负型与正型光刻胶材料和工艺_65

3.5小结_68

参考文献_69

第4章光学分辨率增强技术

4.1离轴照明_74

4.1.1线空图形的最佳离轴照明形态_76

4.1.2接触孔阵列的离轴照明_78

4.1.3从传统/参数化的照明形态到自由照明形态_80

4.2光学邻近效应校正_81

4.2.1孤立密集线宽偏差补偿_82

4.2.2线端缩短补偿_84

4.2.3从基于规则到基于模型的OPC和反演光刻技术_85

4.2.4OPC模型和工艺流程_88

4.3相移掩模_89

4.3.1强相移掩模：　交替型相移掩模_90

4.3.2衰减型或弱相移掩模_97

4.4光瞳滤波_100

4.5光源掩模协同优化_102

4.6多重曝光技术_106

4.7小结_109

参考文献_110

第5章材料驱动的分辨率增强

5.1分辨率极限的回顾_115

5.2非线性双重曝光_119

5.2.1双光子吸收材料_119

5.2.2光阈值材料_120

5.2.3可逆对比增强材料_121

5.3双重和多重成形技术_124

5.3.1光刻刻蚀光刻刻蚀_124

5.3.2光刻固化光刻刻蚀_125

5.3.3自对准双重成形_126

5.3.4双色调显影_127

5.3.5双重和多重成形技术的选项_128

5.4定向自组装_129

5.5薄膜成像技术_133

5.6小结_135

参考文献_135

第6章极紫外光刻

6.1EUV光源_141

6.2EUV和多层膜中的光学材料特性_143

6.3EUV掩模_146

6.4EUV曝光设备和图像形成_151

6.5EUV光刻胶_156

6.6EUV掩模缺陷_157

6.7EUV光刻的光学分辨率极限_161

6.7.16.xnm波长的超极紫外光刻_162

6.7.2高数值孔径EUV光刻_162

6.7.3低k1技术：　EUV光刻的光学分辨率增强技术_166

6.8小结_167

参考文献_168

第7章投影成像以外的光刻技术

7.1非投影式光学光刻：　接触式和接近式光刻_176

7.1.1图像形成和分辨率限制_176

7.1.2技术实现_179

7.1.3先进的掩模对准光刻_182

7.2无掩模光刻_186

7.2.1干涉光刻_186

7.2.2激光直写光刻_189

7.3无衍射限制的光刻_194

7.3.1近场光刻_195

7.3.2利用光学非线性_198

7.4三维光刻_203

7.4.1灰度光刻_203

7.4.2三维干涉光刻_205

7.4.3立体光刻和三维微刻印_206

7.5浅谈无光刻印_209

7.6小结_210

参考文献_211

第8章光刻投影系统：　高级技术内容

8.1实际投影系统中的波像差_220

8.1.1波像差的泽尼克多项式表示_221

8.1.2波前倾斜_226

8.1.3离焦像差_226

8.1.4像散_228

8.1.5彗差_229

8.1.6球差_231

8.1.7三叶像差_233

8.1.8泽尼克像差小结_233

8.2杂散光_234

8.2.1恒定杂散光模型_235

8.2.2功率谱密度（PSD）杂散光模型_236

8.3高数值孔径投影光刻中的偏振效应_239

8.3.1掩模偏振效应_240

8.3.2成像过程中的偏振效应_241

8.3.3光刻胶和晶圆堆栈界面的偏振效应_243

8.3.4投影物镜中的偏振效应和矢量成像模型_246

8.3.5偏振照明_248

8.4投影光刻机中的其他成像效应_250

8.5小结_250

参考文献_251

第9章光刻中的掩模和晶圆形貌效应

9.1严格电磁场仿真的方法_256

9.1.1时域有限差分法_257

9.1.2波导法_260

9.2掩模形貌效应_262

9.2.1掩模衍射分析_263

9.2.2斜入射效应_266

9.2.3掩模引起的成像效应_268

9.2.4EUV光刻中的掩模形貌效应及缓解策略_272

9.2.5各种三维掩模模型_277

9.3晶圆形貌效应_279

9.3.1底部抗反射涂层的沉积策略_279

9.3.2靠近栅极的光刻胶底部残余_281

9.3.3双重成形技术中的线宽变化_282

9.4小结_283

参考文献_283

第10章先进光刻中的随机效应

10.1随机变量和过程_288

10.2现象_291

10.3建模方法_294

10.4依存性及其影响_297

10.5小结_299

参考文献_299

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