反射式光刻物镜设计 | SYNOPSYS 光学设计软件第79课

随着光刻分辨率的不断提高，光学光刻机中采用的投影物镜结构型式经历了演变和筛选过程。在早期的低分辨率光刻机中，全反射型、全折射型、折反射型多种结构型式并存：在目前的高分辨率光刻机中，全折射式结构型式是主流。

与全折射式结构型式相比，折反射式结构的投影物镜具有许多优越的光学性能，但其在光刻机中的真正使用尚需克服许多技术问题。在现代高分辨率光学光刻机中，投影物镜的结构型式大致分为两类：全折射型和折反射型。

全折射型投影物镜是指只含有透镜的投影物镜，而折反射型投影物镜则是同时含有透镜和反射镜的投影物镜。

二．SYNOPSYS自由曲面设计功能

受限于EUV（极紫外光）使用的波长为13.5nm，由于该波段的光几乎没有光学材料可以透过，因此为了使用更短的波长，此类光刻物镜只能采用完全反射式进行设计。

SYNOPSYS的自由曲面设计功能可以非常方便快捷地设计自由曲面反射式光学系统。

只需要输入每个反射镜的初始位置、形状，以及系统的物方参数和像方要求，此功能会自动生成对应的优化文件和初始结构。

宏文件和镜头文件，请联系我们获取

三.反射式光刻物镜优化结果

得到优化的宏文件，请联系我们获取

调整优化宏，进一步优化反射镜的形状以达到更好的成像质量。额外的质量要求都可以在优化文件内按需要增加或调整。

对应镜头文件，请联系我们获取

软件自动优化功能，会自动将反射镜的位置优化匹配到不会影响光线轨迹的情况。（对比图可以看到，优化后的结果和未优化的效果图）如上图镜头文件的pad二维窗口显示，光线在各个反射镜之间传递，无任何光线轨迹被遮挡的情况。

畸变在1.6%

MTF曲线，在1200线对/毫米内满足大于0.3

RMS光斑尺寸，全视场小于0.0011

波前图

点列图

以上就是本次设计的全部流程和结果，如有需要可联系工作人员获取对应宏文件以及试用版SYNOPSYS软件，感谢阅读。

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