1 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室，上海 201800
2 超强激光科学与技术重点实验室（中国科学院），上海 201800
极紫外（EUV）光刻是7 nm及以下技术节点芯片大规模量产的关键技术。随着技术节点的减小、工艺复杂性的增加，芯片的良率面临着巨大挑战。边缘放置误差（EPE）是量化多重曝光技术过程中制造图案保真度的最重要指标。EPE控制已成为多重曝光和EUV融合光刻时代最大的挑战之一。EPE是关键尺寸（CD）误差和套刻误差的结合。在EUV光刻中，光学邻近效应和随机效应是引起光刻误差的重要因素。光学邻近效应校正（OPC）可以使EPE最小化。对于最先进的技术节点，EPE通常由随机效应主导，因此需要对EPE进行建模，尤其是需要对随机效应进行严格的建模，以分析影响EPE的关键参数。选择不同的测量手段对关键参数进行测量并优化EPE是提高芯片良率的重要途径。本文首先综述了EPE在EUV光刻中的重要作用，然后讨论了OPC和随机效应、EPE模型及涉及的关键参数，并介绍了关键参数的测量方法，最后总结和展望了与EPE相关的技术。
测量 极紫外光刻光源 套刻 光学邻近效应校正 对准
1 云南大学 物理与天文学院和云南省量子信息重点实验室，云南 昆明 650091
2 深圳网联光仪科技有限公司，广东 深圳 518118
3 中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所 材料物理重点实验室，安徽 合肥 230031
考虑外加磁场导致的量子化朗道能级以及邻近效应诱导产生的交换作用，采用无规相近似（Random-phase approximation，RPA）下的介电函数对单层二硫化钼（Monolayer molybdenum disulfide，ML-MoS2）的纵向磁光电导率进行理论研究。探究了磁场、邻近效应诱导产生的交换作用等因素对纵向磁光电导率的影响。在太赫兹（Terahertz，THz）频段，可以看到由导带内电子跃迁所贡献的两个磁光吸收峰。在可见光频段，可以观察到从价带到导带电子跃迁所贡献的多个磁光吸收峰。研究结果表明，邻近效应诱导产生的交换作用和磁场强度对纵向磁光电导率有重要的影响，单层二硫化钼可应用于可见光到太赫兹频段的自旋电子学和谷电子学磁光器件。
单层二硫化钼 磁光电导率 邻近效应诱导产生的交换作用 ML-MoS2 magneto-optical conductivity proximity-induced exchange interaction
1 海南空天信息研究院，海南 三亚 572032
2 中国科学院空天信息创新研究院，国家环境保护卫星遥感重点实验室，北京 100101
3 中国科学院大学，北京 100049
4 中国空间技术研究院遥感卫星总体部，北京100094
5 生态环境部卫星环境应用中心，北京 100094
6 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所，安徽 合肥 230031
7 河南理工大学测绘与国土信息工程学院，河南 焦作 454003
8 安徽师范大学地理与旅游学院，安徽 芜湖 241003
利用大气辐射传输模型和指数衰减点扩展函数，发展了一套适用于亚米级分辨率的全色卫星影像的大气校正方法，该方法充分考虑了大气参数（气溶胶、水汽、臭氧及其他吸收气体等参数）、空间分辨率、背景像元与目标像元的空间距离等对邻近效应的影响。结果表明，本文建立的大气校正方法能够有效去除大气及周围环境对卫星入瞳信号的影响，充分解决全色卫星影像中的邻近效应问题，全面提升了卫星影像的质量（清晰度至少提高了155%，对比度至少提高了115%，边缘能量至少提高了247%，细节能量至少提高了204%，调制传递函数至少增大了169%）。
大气光学 全色卫星影像 高分二号 大气校正 邻近效应校正
首先综述了当前X射线透镜的分辨率和效率的水平,预测并讨论了发展我国波带片透镜、赶超国际先进水平的技术路径图。在原有100 nm分辨率波带片和会聚透镜工艺基础上,综述了电子束光刻结合金电镀进一步发展30~70 nm分辨率的X射线波带片的最新进展。在研发30 nm分辨率的波带片中,电子束光刻中的邻近效应严重限制了波带高宽比,而现有商业软件(基于蒙特卡罗模型和显影动力学)的邻近效应修正在同时处理从微米到30 nm的各种图形时效果甚微。为此,本团队针对70 nm分辨率的硬X射线波带片采用了图形修正法,实现了20∶1的波带高宽比,针对50 nm分辨率的硬X射线波带片采用了分区域修正法,获得了15∶1的波带高宽比;30 nm波带片透镜的金属化摒弃了传统的直流电镀工艺,采用脉冲金电镀,实现了金环均匀电沉积,成功研制了30 nm分辨率的软X射线波带片透镜和30~100 nm的大高宽比分辨率测试卡。所有研制的波带片透镜在上海同步辐射装置得到了X射线光学成像验证。
光学学报
2022, 42(11): 1134005
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室，上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心，北京 100049
光刻机是极大规模集成电路制造的核心装备，深紫外光刻机是用于先进技术节点芯片制造的主流光刻设备。光刻机的成像质量直接影响光刻机性能指标，是光刻机正常工作的前提。作为提高光刻成像质量的重要手段，计算光刻技术在光刻机软硬件不变的条件下，采用数学模型和软件算法对照明光源、掩模图形和工艺参数等进行优化，使目标图形高保真度地成像到硅片上。光刻成像模型是计算光刻技术的基础，成像模型仿真精度和速度的不断提高支撑了计算光刻技术的发展。结合本团队的研究工作，介绍了光刻成像模型的发展，总结了光学邻近效应修正技术、光源掩模优化技术和逆向光刻技术这三种主要计算光刻技术的研究进展。
激光与光电子学进展
2022, 59(9): 0922007
1 东方晶源微电子科技（北京）有限公司，北京 100176
2 中芯北方集成电路制造（北京）有限公司，北京 100176
3 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电子技术实验室，上海 201800
计算光刻技术是提高分辨率的重要手段，是连接芯片设计与制造的桥梁。首先，介绍了计算光刻技术的起源即第1代光学邻近效应校正（OPC）技术，基于规则的OPC；随后，以14 nm芯片制造过程为例介绍了现代芯片制造采用的各种计算光刻技术，包括基于模型的第2代OPC技术、光源掩模联合优化技术、二次成像图形拆分技术。最后，介绍了计算光刻的发展趋势，包括反向光刻技术、曲线掩模、人工智能应用及协同优化。综合芯片设计、制造、检测的集成优化将是未来计算光刻发展的主要方向。
激光与光电子学进展
2022, 59(9): 0922001
长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室，吉林 长春 130022
采用电子束光刻技术制备出了深刻蚀的GaAs基微纳光栅。针对电子束曝光过程中存在的由邻近效应引起的光栅结构图形失真和变形的问题，本课题组采用厚度较薄的PMMA A4抗蚀剂和SiO2薄膜形成多层抗蚀剂来减小邻近效应，同时将SiO2薄膜作为硬掩模，实现了高深宽比的光栅结构。此外，针对电感耦合等离子体刻蚀过程中光栅结构出现长草的现象，通过增强电感耦合等离子体的物理刻蚀机制，有效消除了结构底部的草状结构。扫描电镜测试结果显示：将100 nm厚SiO2作为硬掩模，可以实现周期为1.00 μm、占空比为0.45、刻蚀深度为1.02 μm的光栅结构，该光栅结构具有陡直的侧壁形貌以及良好的周期性和均匀性。在该工艺条件下，电感耦合等离子体刻蚀工艺对SiO2掩模的刻蚀选择比可达26.9∶1。最后，将该结构应用于分布式布拉格反射锥形半导体激光器中，获得了线宽为40 pm的激光输出。这表明，采用电子束光刻技术制备的光栅结构对半导体激光器具有很好的选模特性。
光栅 电子束光刻 邻近效应 干法刻蚀 长草现象
1 浙江水利水电学院测绘与市政工程学院, 浙江 杭州 310018
2 浙江工商大学旅游与城乡规划学院, 浙江 杭州 310018
3 南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室, 江苏 南京 210023
对于沿岸水体, 传感器接收到的水体辐射信号受到沿岸陆地高反射率的影响, 图像对比度降低, 邻近效应影响显著。有效剔除大气衰减和邻近效应, 准确获取水体表面反射率, 是水色遥感定量反演的重要前提。基于2016年4月29日太湖沿岸水体的实测光谱数据与同步过境的高分一号宽覆盖相机(GF-1/WFV)影像, 使用6S模型剔除大气衰减的影响, 并使用核函数表达大气点扩展函数, 进行邻近效应校正。实验结果表明, 邻近效应校正后的图像更清晰, 对比度增大, 水体细节信息更丰富。与6S校正结果相比, 3个同步实测样点的邻近效应校正结果的平均相对误差分别降低了10.8%, 5.24%, 10.39%, 邻近效应校正改进了水面遥感反射率的辐射探测精度。
遥感 大气校正 邻近效应 高分一号 6S模型 太湖 激光与光电子学进展
2018, 55(10): 102803
1 中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
大气点扩展函数(PSF)是开展光学遥感邻近效应研究和校正的有效方法。基于蒙特卡罗模拟获得的大气PSF，设计足够多带有Sigmoid函数的隐藏神经元和线性输出神经元的两层前馈神经网络，采用Levenberg-Marquardt反向传播算法，获得了大气、光谱和观测几何等输入参数与大气PSF之间的关系。模拟结果证明该方法能够在相对较短的时间内，以95%的计算精度产生预期的大气PSF的近似值。
遥感 邻近效应 大气点扩展函数 逆向蒙特卡罗法 人工神经网络 激光与光电子学进展
2016, 53(10): 102801
中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230000
在遥感观测中，目标辐射信息中包含了背景辐射经过大气散射后进入传感器视场的部分，从而使地物边缘模糊，对比度降低，即邻近效应。要从遥感图像中准确获取目标信息，邻近效应校正是必不可少的环节。根据大气辐射传输模型，利用MODIS气溶胶产品并引入新的邻近效应校正系数对高分一号卫星多光谱遥感影像进行邻近效应校正。结果表明，经过校正的遥感影像对比度增强，清晰度增加，地物信息更丰富。
遥感 大气光学 邻近效应 MODIS气溶胶产品 校正系数
