高数值孔径（High NA, NA=0.55）极紫外（EUV）光刻是实现5nm及以下技术代先进集成电路制造的关键技术，其成像性能受到诸多因素的限制。光源-掩模联合优化（SMO）是先进光刻工艺中提升成像质量的一项重要技术，并在14nm及以下技术代中实现成功应用。因此，建立面向High NA EUV光刻系统的SMO算法具有明确且重要的实际应用价值。
近日，中国科学院大学集成电路学院韦亚一教授课题组与北京理工大学光电学院马旭教授课题组开展合作，提出了一种适用于High NA EUV光刻系统的SMO算法，有效提升了光刻系统的成像质量。首先，该工作建立了一种快速光刻成像模型，模型考虑了High NA EUV光刻系统中的掩模三维效应、变形放大效应、及杂散光效应对光刻成像过程的影响。然后，通过基于最速下降方法的掩模优化技术和基于压缩感知的光源优化技术的有效结合，提出了SMO算法。最后，该算法在GPU环境下可以实现10倍以上的计算效率提升。仿真结果表明，该算法可以降低光刻图形误差约70%，显著提高光刻成像质量，并在约150秒内快速完成优化。
相关研究成果发表在光学类顶级期刊《Opto-Electronic Advances》（2023年影响因子/JCR分区：14.1/Q1）上 (DOI: 10.29026/oea.2024.230235) 。
中国科学院大学集成电路学院博士生李梓棋为文章第一作者, 中国科学院微电子所董立松副研究员和马旭教授（北京理工大学）为文章第二、三作者，中国科学院大学集成电路学院韦亚一教授为通讯作者。该项研究获得国家自然基金、科技部、广东省重点研发计划、中国科学院、中央高校基本科研业务等项目及组织资助。
