摘要：离轴照明作为一种重要的分辨率增强技术被广泛地应用于投影光刻系统。使用衍射光学元件(DOE)作为光刻照明系统的光束整形器件,能够在保持较高照明效率的基础上精确控制离轴照明光束的形状及光强分布。本文利用基于傅里叶变换的分步迭代方法,优化设计了该类衍射光学元件(DOE)。DOE采用了多台阶位相结构,设计所得8台阶DOE设计结果分别实现了偶极、四极、环形及Bulls-Eye等照明方式,其照明效率都达到了80%以上,与目标光强分布的均方根偏差均<7%。

摘要：投影光刻机普遍采用衍射光学元件(DOE)来产生各种照明模式。针对投影光刻机中准分子激光器空间相干性差的特点,提出了一种混合分区设计方法,并利用该方法对产生传统照明模式、二极照明模式和四极照明模式的DOE进行了具体的设计。仿真分析了采用常规重复分区方法和混合分区方法的两类设计结果,并对它们的远场光强分布进行了详细的比较分析。在相同的局部优化算法条件下,相对于常规重复分区方法的设计结果而言,混合分区方法设计的DOE可使传统照明模式的非均匀性从26.45%下降到1.12%,二极照明模式的非均匀性从19.93%下降到5.45%,四极照明模式的非均匀性从17.73%下降到3.54%。混合分区设计方法无需改变局部优化算法,在保持高衍射效率的同时能大幅度提高光瞳均匀性。

摘要：离轴照明是现代投影光刻中的一种重要的分辨率增强技术。针对不同的照明模式要求,提出了一种利用自由曲面来实现离轴照明的方法。根据入射面和目标面之间的坐标拓扑和能量守恒关系,利用数值求解法得出自相应的折射式自由曲面并对结果进行模拟,分别设计了环形、二极和四极照明,照明效率均达到90%以上,照明均匀性均优于93%。结果表明,可以满足193 nm投影光刻照明系统的设计要求。

摘要：设计了大面积循环扫描投影光刻的高精度对准系统,由CCD传感器、图像识别软件和共焦显微镜组成的光学测量系统和对掩模和基片的相对位置作二维和角度及时修正的精密定位系统两部分组成。标记图像的二维方向扫描分别借助光刻平台的移动和振镜的高频振动来完成。理论分析了标记位矢对准、共焦成像和CCD信号相关双采样关键技术。根据掩模和基片对应位矢的夹角余弦值大小控制基片的旋转和平动,对准更方便快捷;由共焦成像系统二维响应函数的推算,针孔滤波对提高成像分辨率很重要;对CCD像元电荷包实时准确地采样,是排除噪声干扰的关键。

摘要：叙述亚微米投影光刻物镜光学设计要点：光刻分辨力Ｒ与波长λ、数值孔径ＮＡ的关系；光学系统双远心的构成方法；光刻物镜的象差校正优化设计中的需控目标值等问题。介绍一个亚微米ｉ线投影光刻物镜的设计结果、光学制造公差和质量控制方法，以及其主要性能测试结果。

摘要：针对投影光刻成像系统在数值孔径足够大时所产生的分辨力和焦深的矛盾 ,详细研究了光瞳滤波对投影成像对比度的改善情况 ,根据不同掩模图形设计对应的最优滤波器。研究结果表明 ,光瞳滤波能大幅度提高投影光刻成像分辨力并增大焦深 。

摘要：1 第一代系统设计的目标和限制各种类型的光学设计系统中具有很大像场的系统对用于第一代投影光刻是很有用的。为了获得未来半导体器件制造要求的高密集度的电路集成。光学系统的分辨率要达到0.1μm。工作波长选定为131nm,因为在这个波长范围内业已证实能镀出高反射率(约60％)的M_0/Si多层膜。对于在13nm波长处能分辨0.1μm的光学系统,要求最小数值孔径(NA)为0.08。

摘要：叙述具有同轴对准特性的光学投影物镜双远心结构和均匀照明光学系统原理。为了满足ｉ线光刻所需的光学传递函数要求，讨论了光刻分辨率和数值孔径的关系。设计了一种新的双远心投影物镜，其数值孔径ＮＡ＝０．４２，放大倍率Ｍ＝－１／５，像场尺寸１５ｍｍ×１５ｍｍ（直径２１·２ｍｍ），共轭距Ｌ＝６０２ｍｍ。用光学设计程序ＺＥＭＡＸ－ＸＥ计算此ｉ线物镜的像质。设计结果说明，整个视场内波差＜λ／４，ＭＴＦ＞０．５５，当空间频率为７１５ｐａｉｒｌｉｎｅｓ／ｍｍ，使用波长为３６５士３ｎｍ时。可以实现０．７μｍ光刻分辨率；照明均匀器，由８１个小方型透镜组成一方列阵。用本文模拟计算软件ＯＰＥＮＧ计算被照像平面上的光能分布，说明实际系统的照明不均匀性为土２％。

摘要：在光学系统偏振传输理论的基础上,对一高数值孔径(NA)的透射式光刻系统进行了偏振分析,分析中考虑了系统的实际特性——现有工艺水平可制备的增透膜、薄膜和基底材料的吸收作用以及偏振照明,以增加分析结果的可靠性。通过计算系统各光学界面的透射率、反射率、吸收率及二次衰减值等偏振参数,得到镀膜、吸收作用以及不同偏振照明对系统传输性能和成像性能的影响。结果表明镀膜能有效提高该光刻系统的性能及稳定性,并可以将不同偏振照明对该系统性能的影响减小至可忽略的水平;同时,显著的基底吸收作用是该系统能量损失的主因,但吸收引入的偏振作用相对总体而言较小。

摘要：为研究大面积激光投影光刻的调焦,利用Zemax光学设计软件模拟离焦对光程差(OPD)和调制传递函数(MTF)的影响,分析二者对投影曝光图形质量的影响,给出系统最大的离焦量值。提出一种利用显微镜的调焦方法,分析此方法的调焦误差主要来自于显微镜景深,根据景深表达式和系统最大离焦量值,选择一款景深不大于系统最大离焦量的显微镜来构建调焦系统,并基于该调焦系统进行光刻实验。实验结果表明:利用该方法对投影成像光刻进行调焦,无论是否离焦,边缘视场与中心视场的MTF均有差异,分辨率也有差异,但这种差异不影响光刻图形的质量。