[發明專利]一種極紫外光刻投影物鏡設計方法

有效

• 申請號: 201110404929.7
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102402135A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 李艷秋;劉菲
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;楊志兵

1.一種極紫外光刻投影物鏡設計方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟101、確定投影物鏡的光學系統參數：物方數值孔徑NAO，系統放大倍率M，像方數值孔徑NAI，物方視場高度YOB，像方視場高度YIM；并根據物方數值孔徑NAO確定物方主光線入射角度CA；

步驟102、確定置于掩模和硅片之間的極紫外光刻投影物鏡包含六枚反射鏡和光闌，其中六枚反射鏡和光闌之間的位置關系為：從掩模開始沿光路方向依次為第一反射鏡M1、光闌、第二反射鏡M2、第三反射鏡M3、第四反射鏡M4、第五反射鏡M5以及第六反射鏡M6，且光闌放置于第二反射鏡M2上；

步驟103、確定物方視場高度與掩模到第一反射鏡M1距離的比例參數radio₁，第二反射鏡M2到第一反射鏡M1距離與掩模到第一反射鏡M1距離的比例參數radio₂，第一反射鏡M1與第二反射鏡M2出射的光線不發生遮擋的空間CLEAPE1，硅片到第六反射鏡M6的距離WDI，硅片到第六反射鏡M6距離WDI與第五反射鏡M5到第六反射鏡M6間距的比radio₃，第六反射鏡M6與第五反射鏡M5的入射光線不發生遮擋的空間CLEAPE6，第六反射鏡M6出射的光線與第五反射鏡M5不發生遮攔的空間CLEAPE5；

步驟104、設定掩模到第一反射鏡M1的距離為-l₁，則|-l₁|＝YOB/radio₁；設定第一反射鏡M1到第二反射鏡M2的距離-d₁，則|-d₁|＝YOB/radio₁·radio₂；

步驟105、設定第一反射鏡M1的半徑為r₁，則

r1=hz1/(arctan(hz1/(-d1+zz1))2-CA2)]]>

其中，h_z1為主光線RAY1與第一反射鏡M1交點的高度，z_z1為第一反射鏡M1上主光線RAY1入射點與第一反射鏡M1頂點的軸向距離；

步驟106、設定第二反射鏡M2的半徑為r₂，則

r2=ha2/tan(Ua22-arctan(hb1-CLEAPE1-ha2-d1)2)]]>

其中，U_a2為入射至第一反射鏡M1上的上光線RAY2與光軸的夾角，h_a2為上光線RAY2與第二反射鏡M2交點的高度，h_b1為下光線RAY3與第一反射鏡M1交點的高度；

步驟107、設定第五反射鏡M5到第六反射鏡M6之間的間距為d₅，則|d₅|＝WDI·radio₃；

步驟108、在光路中設置虛擬面D1，虛擬面D1的空間位置與第五反射鏡M5的空間位置相同，設定入射至第六反射鏡M6上的主光線RAY1與光軸OA平行，進一步設定第六反射鏡M6的半徑為r₆，則

r6=hb6/tan(arctan((hb6-(hbD1-CLEAPE5))/(-d5-zb6))2+Ub6′2)]]>

其中，h_b6為下光線RAY3與第六反射鏡M6交點的高度，h_bD1為下光線RAY3與虛擬面D1交點的高度，z_b6為第六反射鏡M6上下光線RAY3入射點與第六反射鏡M6頂點的軸向距離，U′_b6為第六反射鏡M6出射下光線RAY3與光軸的夾角；

步驟109、設定第五反射鏡的半徑為r₅，則

r5=hb5/tan(arctan((hb5-(ha6-CLEAPE6))/(-d5-za6))2+Ub5′2)]]>

其中，h_b5為下光線RAY3與第五反射鏡M5交點的高度，h_a6為下光線RAY3與第六反射鏡M6交點的高度，U′_b5為第五反射鏡M5出射下光線RAY3與光軸的夾角，z_a6為第六反射鏡M6處上光線RAY2入射點與第六反射鏡M6頂點的軸向距離，U′_b5為第五反射鏡M5出射下光線RAY3與光軸的夾角；

步驟110、選取第三反射鏡M3的半徑r₃，根據物象共軛關系、放大倍率關系、匹茲萬和條件以及光瞳共軛關系，并利用上述確定的第一反射鏡M1、第二反射鏡M2、第五反射鏡M5以及第六反射鏡M6的半徑以及相互之間的距離，利用近軸迭代算法獲取第四反射鏡M4的半徑r₄、第三反射鏡M3與第四反射鏡M4的間距d₃、第三反射鏡M3與第二反射鏡之間的距離d₂即第三反射鏡M3的物距l₃、以及第四反射鏡M4和第五反射鏡之間的距離d₅即第四反射鏡M4的像距l′₄。

步驟111、根據上述步驟獲取的6枚反射鏡的半徑以及相應的位置關系，極紫外光刻投影物鏡。