收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

共轴极紫外投影光刻物镜设计研究

刘菲  
【摘要】:极紫外光刻技术是具有很好发展前景的下一代光刻技术。投影曝光系统是极紫外光刻系统的核心组成部分。极紫外光刻投影物镜和照明系统设计是极紫外光刻技术研究的重要内容之一,对我国的半导体制造设备的研制具有重要意义和作用。本文在极紫外光刻投影物镜的初始结构设计方法、非球面结构成像系统优化方法、极紫外光刻照明系统的初始建模与优化等方面开展了深入的研究。利用本文建立的设计方法,设计了多套极紫外光刻机成像系统。利用本文建立的优化设计方法,优化后的成像系统,具有接近衍射极限分辨率和很好的成像质量。 建立了极紫外光刻投影物镜的初始结构分组设计的方法和人机交互设计程序。针对现有设计方法存在的计算量大,搜索速度慢,搜索不全面,普遍适用性和灵活性差,人机互动不良等不足,提出了全球面共轴反射投影物镜分组设计的方法和人机交互设计程序。分组设计方法将复杂投影物镜分为若干镜组,根据各镜组的光路特点、反射镜结构和系统结构参数的特征,选取适当的计算条件,分别计算各组反射镜的结构参数;然后通过物像匹配和光瞳匹配规则进行衔接,进而得到全光路无遮拦或中心遮拦较小的共轴全球面初始结构设计。这一方法将人工设计和计算机自动搜索过程相结合,运算耗时短,计算和搜索过程直观可控,能够在短时间内给出大量备选的初始结构设计。 应用本文建立的共轴全球面初始结构设计方法和人机交互设计程序,设计了多种六枚反射镜、八枚反射镜,以及十枚反射镜构成的成像物镜的初始结构,对应的数值孔径在0.3~0.7范围内。详细和具体地实施了分组设计的方法,研究确定了物镜中每个镜组的结构参数取值范围和多种参数组合、选取出适当的镜组结构衔接、得到了多种满足给定系统参数要求的全球面初始结构。同时,提出了初始结构的微调优化方法,通过对结构参数实施人工判断和程序自动步进微调,实现更为紧凑、平衡、合理的光路结构。 建立了将全球面初始结构转化为非球面镜系统的参数渐进优化方法。渐进优化方法基于阻尼最小二乘法,从小数值孔径和低次非球面系数逐步优化投影物镜,分类、分次加入优化控制条件,操作简单,保证了优化速度,易于掌握和实现。本文使用渐进优化方法,对部分结构较为合理的全球面系统加入非球面系数进行了优化,并对优化后的非球面成像系统进行了成像质量分析,其系统达到衍射极限分辨率时,获得了很好的成像质量,即有效控制了畸变和成像均匀性,各项成像指标符合产业化极紫外光刻光学系统的光学设计要求。 建立了逆向设计方法并设计了传统照明方式的极紫外光刻照明系统。提出从投影物镜方向开始对极紫外光刻照明系统进行建模。首先设定和计算出中继镜组及复眼组的空间位置,使之与常用的极紫外光源的尺寸和发散角等参数相匹配,然后对复眼进行对位和排布,从获得照明性能良好的极紫外照明系统。利用复眼对位的微调方法能够进一步对照明均匀性进行优化,从而保证极紫外光刻所需的掩模面照明性能。逆向设计方法能够很好地对任意给定的投影物镜物方视场和入瞳参数进行匹配,光能利用率高,设计速度快。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 田伟;王平;王汝冬;王立朋;隋永新;;193nm光刻投影物镜单镜支撑仿真分析及实验研究[J];中国激光;2012年08期
2 涂远莹;王向朝;;一种基于线性模型的光刻投影物镜偏振像差补偿方法[J];光学学报;2013年06期
3 秦硕;巩岩;袁文全;杨怀江;;大时间热响应常数投影物镜的超高精度温度控制[J];光学精密工程;2013年01期
4 曹振;李艳秋;刘菲;;16~22nm极紫外光刻物镜工程化设计[J];光学学报;2013年09期
5 赵阳;巩岩;;投影物镜小比率模型系统补偿量的选择[J];光学精密工程;2013年12期
6 秦硕;巩岩;于新峰;袁文全;彭海峰;杨怀江;;热扰动条件下投影物镜温度响应的高精度建模[J];光学精密工程;2013年11期
7 耿康;;193nm光刻投影物镜的研究[J];光学仪器;2010年03期
8 刘菲;李艳秋;;大数值孔径产业化极紫外投影光刻物镜设计[J];光学学报;2011年02期
9 齐克奇;;光刻机投影物镜安装方式研究[J];光机电信息;2011年08期
10 映青;;投影物镜及掩模调整显微镜[J];半导体情报;1971年03期
11 余斌;李小平;聂宏飞;;步进扫描投影光刻机投影物镜精密温度控制系统[J];机床与液压;2006年10期
12 杨光华;李艳秋;;22nm极紫外光刻物镜热和结构变形及其对成像性能影响[J];光学学报;2012年03期
13 杨济硕;李思坤;王向朝;闫观勇;徐东波;;基于空间像自适应降噪的投影物镜波像差检测方法[J];光学学报;2013年01期
14 华洋洋;巩岩;;光刻物镜高精度挠性结构镜框设计及分析[J];光电工程;2013年07期
15 王帆,王向朝,马明英,张冬青,施伟杰;光刻机投影物镜像差的现场测量技术[J];激光与光电子学进展;2004年06期
16 张津,姚汉民,陈旭南,唐小平;亚半微米光刻投影物镜温度补偿控制及算法研究[J];微细加工技术;1999年02期
17 杨济硕;王向朝;李思坤;闫观勇;;基于相位环空间像主成分分析的投影物镜波像差检测方法[J];光学学报;2014年02期
18 蔡燕民;王向朝;黄惠杰;;共轭距可变的光刻投影物镜光学设计[J];中国激光;2014年04期
19 倪明阳;巩岩;;光刻投影物镜光学元件运动学支撑结构的设计与分析[J];中国光学;2012年05期
20 孙振;巩岩;;光刻投影物镜V形柔性轴向调节机构设计[J];激光与光电子学进展;2013年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭勃;王向朝;;用于光刻投影物镜波像差检测的照明设置优化[A];第十三届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2010年
2 杨济硕;王向朝;闫观勇;徐东波;李思坤;;基于空间像自适应降噪的投影物镜波像差检测方法[A];第十四届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2012年
3 涂远莹;王向朝;;基于双缝图形空间像峰值光强差的光刻投影物镜奇像差检测技术[A];第十四届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2012年
4 段立峰;彭勃;王向朝;;基于空间像主成分分析的光刻投影物镜波像差检测技术[A];第十三届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2010年
5 袁琼雁;王向朝;邱自成;;基于移相掩模优化的光刻机投影物镜偶像差检测技术[A];第十二届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2008年
6 张禹;陈琛;刘宵禅;李维善;;高亮度数字投影机短焦投影物镜设计[A];2010年西部光子学学术会议摘要集[C];2010年
7 张禹;陈琛;刘宵禅;李维善;;工程投影机广角投影物镜设计[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
8 徐东波;王向朝;步扬;闫观勇;杨济硕;;空间像噪声拟合及滤波分析方法[A];第十四届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2012年
9 邱自成;王向朝;袁琼雁;彭勃;;基于平移对称移相光栅的光刻机投影物镜波像差检测方法[A];第十二届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2008年
10 汤飞龙;李中梁;王向朝;步扬;曾绍谦;;一种提高光束斯托克斯参数与偏振度测量精度的方法[A];第十四届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 金春水;极紫外投影光刻中若干关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
2 刘菲;共轴极紫外投影光刻物镜设计研究[D];北京理工大学;2014年
3 董立松;矢量光刻成像理论与分辨率增强技术研究[D];北京理工大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 杜伟峰;深紫外浸没式光刻投影物镜设计[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 杨宝喜;平原光电公司光学技术发展现状研究与投影物镜设计[D];长春理工大学;2006年
3 邓亚飞;大面积高精度PCB光刻技术的研究[D];广东工业大学;2013年
4 王新星;基于准分子激光投影扫描系统的大面积ITO及TFT光刻的研究[D];广东工业大学;2012年
5 陆国华;LCOS大屏幕薄型背投电视广角投影物镜的设计[D];苏州大学;2008年
6 代会娜;基于ZEMAX的LCOS微型投影镜头设计研究[D];长春理工大学;2010年
7 战崇华;基于移相掩模标记的光刻机投影物镜波像差检测方法研究[D];华中科技大学;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978