近日，由中科院上海光机所牵头，上海理工大学、国家光刻设备工程技术研究中心共同承担的上海市基础研究重点项目“光刻成像焦深延拓与像质原位检测的理论和实验研究”通过上海市科委验收。

      极大规模集成电路已成为几乎一切高技术领域发展的基础。新一代集成电路的出现，总是以光刻工艺实现更小的芯片特征尺寸为主要技术标志。根据2009年国际 半导体技术蓝图，193纳米浸没式光刻技术是45纳米以下节点重要的光刻技术，经过技术创新可延伸至16纳米节点。在超大数值孔径投影物镜与偏振光照明条 件下，如何通过理论创新和突破，发展适用于上述节点的193纳米浸没式光刻机的像质原位检测技术与焦深延拓技术是该领域面临的一个重要研究课题。

      上海光机所王向朝研究员研究团队、上海理工大学庄松林院士研究团队与国家光刻设备工程技术研究中心密切合作，在光刻机像质原位检测技术与光刻成像焦深延拓 技术研究领域取得了重大进展。在大视场、大数值孔径投影物镜与偏振光照明条件下，基于掩模电磁场三维散射理论与物方衍射的偏振和非近轴特性，建立了描述光 刻系统像空间光场分布的矢量场衍射理论与光刻矢量场成像理论模型；基于Hopkins部分相干成像理论和非近轴标量场成像条件，通过引入倾斜因子分别从振 幅和相位两方面对国际现有光刻成像理论进行了修正，完善了标量场光刻成像理论模型；基于电磁波矢量平面波谱理论建立了应用于共轴光学系统和双折射光学系统 的光学矢量场成像理论模型，发展了矢量场衍射的焦深延拓理论模型。在此基础上，该项目建立了投影物镜波像差检测线性模型，研究了能够较大幅度提高测量精度 的投影物镜波像差检测新技术，研究了浸没式光刻机偏振照明优化技术，分析了特殊偏振光产生与转换调节新方法。项目相关研究成果已在上海微电子装备有限公司 研发的步进扫描投影光刻机上得到应用。

      在项目研究过程中，项目组建立了光学成像系统聚焦区三维光强分布纳米级分辨率测量平台与光刻机像质原位检测技术基础研究实验平台。项目组在国际一流光学期 刊《Optics Express》、《Applied Optics》、《Journal of Optics Society of America A》、国际一流微电子期刊《Microelectronic Engineering》等学术刊物上发表SCI收录论文20篇，申请国家专利31项，其中发明专利27项。