光刻物镜非球面位置选择方法

摘要

本发明涉及一种基于系统Zernike波像差分析与光刻过程对于Zernike系数敏感性的光刻物镜非球面位置选择方法，属于非球面光学设计技术领域。本方法首先确定初始系统结构中各元件位置与视场和孔径的关系，分析各类像差对于孔径与视场的依赖关系，得到各元件位置对于不同像差的校正敏感度；然后根据波像差分析结果确定主导像差；再根据光刻仿真结果确定Zernike波像差各分项像差敏感度；得到添加非球面位置范围，并进行试探性优化；最后选取使像质改善较大的非球面位置作为最终位置并进行深度优化，得到像质优良的最终非球面位置。根据所述方法得到的非球面投影光刻物镜的数值孔径为0.75，工作波长为193纳米，波像差小于0.5纳米。

主权项

光刻物镜非球面位置选择方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、确定初始系统结构中各元件位置与视场和孔径的关系，分析各类像差对于孔径与视场的依赖关系，得到各元件位置对于不同像差的校正敏感度；非球面系统的五种基本像差为：球差SI，慧差SII，像散SIII，场曲SIV与畸变SV，球面系统对应的基本像差为S′I，S′II，S′III，S′IV，S′V；它们之间的关系为：SI＝S′I与ΔSI S II = S II ′ + Δ S I ( h p h ) S III = S III ′ + ΔS I ( h p h ) 2 ΔSIV＝0 S V = S V ′ + Δ S V ( h p h ) 3 其中hp为中心光线在各镜片表面高度，h为边缘光线高度，ΔSIV为初级场曲变化量，ΔSV为初级畸变变化量；高阶像差与视场与孔径光阑的依赖关系如下：步骤二、根据波像差分析结果确定主导像差；对初始系统某一视场位置在出瞳处的波面使用边缘Zernike多项式进行拟合，根据Zernike多项式系数数值大小，确定影响较大的像差项；每项边缘Zernike系数对应与不同种类的像差，大数值的Zernike系数对应的像差数值较大，对整体波像差的影响较大，为主导像差；边缘Zernike多项式各项具体含义如下：步骤三、根据光刻仿真结果确定Zernike波像差各分项像差敏感度；分析在系统所需光刻配置下，初始系统的Zernike波像差各分项对于光刻最终在硅片上成像性能的影响，确定各分项Zernike系数对光刻性能的敏感性；步骤四、结合步骤一、步骤二和步骤三的分析结果，选取适当的位置添加非球面，并进行试探性优化；步骤五、对系统进行试探性优化后，选取使像质改善较大的非球面位置作为最终位置并进行深度优化，得到像质优良的最终非球面位置。