基于混合梯度下降的高性能光刻机离轴照明衍射光学元件设计

作     者：宋强 朱菁 王健 张方 吕向博 杨宝喜 黄惠杰 Song Qiang;Zhu Jing;Wang Jian;Zhang Fang;Lü Xiangbo;Yang Baoxi;Huang Huijie

作者机构：中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家科技重大专项(2011ZX020402) 国家国际科技合作专项(2011DFR10010) 上海市青年科技英才扬帆计划(14YF1406300) 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2015年第35卷第1期

页      码：354-362页

摘      要：深紫外(DUV)光刻机照明系统普遍采用衍射光学元件(DOE)实现光瞳整形。根据光刻机的指标要求,衍射光学元件应具有高衍射效率和高均匀性的特点。传统的相位恢复算法如Gerchberg-Saxton(GS)及其改进算法,一般只能通过降低均匀性来提高衍射效率,无法得到最优的解。而全局优化算法如模拟退火法、遗传基因法等需要大量的计算时间,难以实现像素数目多的深紫外DOE的设计。为了克服上述困难,提出了一种基于GS的混合梯度下降算法,在迭代过程中对每次迭代的振幅进行加权反馈修正,在加快收敛速度的同时,减少误差,同时实现高效率和高信噪比。利用该算法对光刻需要的传统、四极照明光瞳、定制照明光瞳的DOE进行了设计,结果表明,实现传统和四极照明光瞳的16阶量化相位DOE的衍射效率均超过92%,而非均匀性分别为3.98%和2.3%。实现定制照明光瞳的DOE的衍射效率为91%,图形恢复误差为5.8%。该方法为获得高性能深紫外DOE提供一条可行的途径。

主 题 词：光学设计 光学光刻 光瞳整形 衍射光学元件设计 部分相干光 

学科分类：0808[工学-自动化类] 070207[070207] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/aos201535.0122005

馆 藏 号：203986736...