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光刻技术是半导体器件微细加工的典型技术,随着科技的不断快速发展,器件的尺寸越来越小,集成度也越来越高,这就对光刻分辨率的要求也越来越高。然而因为有光学衍射极限的存在,致使传统的光刻技术的分辨率受到了极大的限制,最多只能达到入射波长的一半。如,入射波长为193nm,分辨率仅能达到100nm,入射波长为157nm分辨率也只能达到70nm左右。为了得到更高的分辨率,传统做法是缩短入射波长,然而由于一般材料对深紫外线的强烈吸收,继续缩短波长将很难找到合适的材料制作光学系统,这使得光学光刻在跨越70nm的技术节点上遇到难以逾越的困难。随着表面等离激元光学的蓬勃发展,表面等离激元因其具有共振增强和纳米聚焦等突出特性为超衍射光刻的研究提供了一条新的途径。表面等离激元光刻是在传统光刻的基础上进行的,相比其他的方法,它有着成本低、重复性好、产量高等优点,因此研究表面等离激元光刻具有非常重要的意义。 本论文首先对纳米光刻技术做了简单的介绍,并指出纳米光刻技术的重要性及其面临的问题,接着介绍了能够突破衍射极限的表面等离激元的光刻技术的研究进展。对表面等离激元的理论基础知识做了较为详细的论述,详细介绍了表面等离激元数值模拟计算的理论基础,主要包括金属的色散模型以及时域有限差分算法的情况。本论文的主要工作如下: 1.验证了基于表面等离激元的光刻结构,研究了光栅周期对光刻胶中干涉条纹周期的影响; 2.研究了表面等离激元在由金属/介质多层膜组成的平面超透镜中的干涉情况,分析了SPP在平面超透镜中的耦合模式,指出SP P在平面超透镜的干涉条纹周期受金属膜厚度的影响; 3.提出一种适用于248nm紫外光刻的干涉光刻结构,利用超透镜放大消逝波,可以实现超分辨成像光刻,分辨率达到22nm。