发明名称 一种极紫外光刻投影物镜设计方法
摘要 本发明提供一种极紫外光刻投影物镜的设计方法,具体步骤为:确定光刻系统中投影物镜为六反射镜结构,并设定该投影物镜的光学系统参数;选取六枚反射镜和光阑设置于光刻系统中掩膜和硅片之间,确定各反射镜之间的比例参数;根据给定的物方数值孔径和物方主光线入射角度,计算对第二反射镜M2与第一反射镜M1出射的光线不发生遮挡的空间和/或第一反射镜主光线入射角度,并根据计算出的参数判断出设定的光学系统参数是否合理,最终完成光刻投影物镜的设计。本发明能够根据不同的用户要求进行设计和搜索,避免了传统光学设计方法在现有结构上进行修改和试错的盲目性。
申请公布号 CN102681357A 申请公布日期 2012.09.19
申请号 CN201210097574.6 申请日期 2012.04.01
申请人 北京理工大学 发明人 李艳秋;刘菲
分类号 G03F7/20(2006.01)I 主分类号 G03F7/20(2006.01)I
代理机构 北京理工大学专利中心 11120 代理人 李爱英;杨志兵
主权项 一种极紫外光刻投影物镜的设计方法,其特征在于,具体步骤为:步骤101、确定光刻系统中投影物镜为六反射镜结构,并设定该投影物镜的光学系统参数;选取六枚反射镜和光阑设置于光刻系统中掩膜和硅片之间,六枚反射镜及光阑的设置位置:从掩膜开始沿光路方向依次为第一反射镜M1、光阑、第二反射镜M2、第三反射镜M3、第四反射镜M4、第五反射镜M5以及第六反射镜M6,且光阑放置于第二反射镜M2上;确定各反射镜之间的比例参数;步骤102、计算掩膜到第一反射镜M1的距离为‑l1和第二反射镜M2到第一反射镜M1的距离为‑d1,并获取第一反射镜M1的当前半径为r1;步骤103、给定物方数值孔径NAO和物方主光线入射角度CA,根据所述‑d1和r1,判断出步骤101中给定的光学系统参数是否合理,具体的判断过程为:步骤201、计算所述比例参数中第二反射镜M2到第一反射镜M1距离与掩膜到第一反射镜M1距离之比radio2的上限值Uradio2;Uradio2=1‑FWDI·radio1/YOB其中,FWDI为投影物镜最小物方工作距,YOB为投影物镜的物方视场高度,radio1为物方视场高度与掩膜到第一反射镜M1距离的比例参数;步骤202、给定物方数值孔径NAO和物方主光线入射角度CA,设定radio2的搜索步长为ξr2,设定循环次数k=1,radio2(1)=0,radio2的下限值Dradio2=0;步骤203、判断radio2(k)是否小于Uradio2,若是,则进入步骤204,否则进入步骤209;步骤204、根据所述‑d1和r1,根据光线追踪原理,计算出利用radio2(k)所设计的投影系统的CLEAPE2(k)和/或CA1(k),其中CLEAPE2(k)表示第二反射镜M2与第一反射镜M1出射的光线不发生遮挡的空间,CA1(k)表示第一反射镜M1主光线入射角度;步骤205、对步骤204计算出参数的类型进行判断,当仅计算出CLEAPE2(k)时,则进入步骤206,当仅计算出CA1(k)时,则进入步骤207,当同时计算出CLEAPE2(k)和CA1(k)时,则进入步骤208;步骤206、判断CLEAPE2(k)>0是否成立,若是,则将此时radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2,即令Dradio2=radio2(k),进入步骤209,否则令k=k+1,令radio2(k)=radio2(k‑1)+ξr2,返回步骤203;步骤207、判断CA1(k)<MAXCA1是否成立,若是,则将此时radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2,即令Dradio2=radio2(k),进入步骤209,其中MAXCA1为事先给定的第一反射镜最大主光线入射角,否则令k=k+1,令radio2(k)=radio2(k‑1)+ξr2,返回步骤203;步骤208、判断CA1(k)<MAXCA与CLEAPE2(k)>0是否皆成立,若是,则将此时的radio2(k)确定为radio2的下限值Dradio2,即令Dradio2=radio2(k),进入步骤209,否则令k=k+1,令radio2(k)=radio2(k‑1)+ξr2,返回步骤203;步骤209、判断Dradio2=0是否成立,若是,则判定所给定的投影物镜的光学系统参数不合理,不存在第二反射镜M2到第一反射镜M1距离与掩膜到第一反射镜M1距离的比例参数radio2,并结束,若否,输出Dradio2并进入步骤104;步骤104、根据所述第二反射镜M2到第一反射镜M1的距离‑d1,计算第二反射镜M2的半径为r2;步骤105、计算出第五反射镜M5到第六反射镜M6之间的间距为d5,以及根据所述d5获取第五反射镜M5的半径r5和第六反射镜M6的半径r6;步骤106、选取第三反射镜M3的半径r3,根据物象共轭关系、放大倍率关系、匹兹万和条件以及光瞳共轭关系,并利用上述确定的第一反射镜M1、第二反射镜M2、第五反射镜M5以及第六反射镜M6的半径以及相互之间的距离, 利用近轴迭代算法获取第四反射镜M4的半径r4、第三反射镜M3与第四反射镜M4的间距d3、第三反射镜M3与第二反射镜之间的距离d2、以及第四反射镜M4的像距l′4。步骤107、根据上述步骤计算的6枚反射镜的半径以及相应的位置关系,得到极紫外光刻投影物镜。
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