实际高数值孔径光刻系统的偏振分析_罗红妹

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1、第３３卷第１１期光学学报Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．１１２０１３年１１月ＡＣＴＡＯＰＴＩＣＡＳＩＮＩＣＡＮｏｖｅｍｂｅｒ，２０１３实际高数值孔径光刻系统的偏振分析罗红妹岑兆丰李晓彤张鲁薇张跃骞（浙江大学光电信息工程学系，浙江杭州３１００２７）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

2、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。关键词光学设计；投影光刻；偏振分析；高数值孔径；实际系统；增透膜中图分类号ＴＮ３０５．７文献标识码Ａｄｏｉ：１０．３７８８／ＡＯＳ２０１３３３．１１２２００２ＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆａＲｅａｌＨｉｇｈＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｐｅｒｔｕｒｅＯｐｔｉｃａｌＬｉｔｈｏｇｒａｐｈｙＬｕｏＨｏｎｇｍｅｉＣｅｎＺｈａｏｆｅｎｇＬ

3、ｉＸｉａｏｔｏｎｇＺｈａｎｇＬｕｗｅｉＺｈａｎｇＹｕｅｑｉａｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｈｅｏｒｙｉｎｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｒｅａｌｈｉｇｈｎｕｍｅｒｉｃａｌａｐｅｒｔｕｒｅ（ＮＡ）ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙｓ

4、ｙｓｔｅｍｉｓｍａｄｅ，ｗｈｅｒｅｔｈｅａｎｔｉ－ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏａｔｉｎｇｗｉｔｈｉｎｃｕｒｒｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｉｎｃｏａｔｉｎｇａｎｄｂａｓｅ，ａｎｄｐｏｌａｒｉｚｅｄｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎａｒｅｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｔｏｏｂｔａｉｎａｈｉｇｈｅｒ－ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｒｅｓｕｌｔ．Ｓｅｖｅｒａｌｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｔｅｖｅｒｙｏｐｔｉｃａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ｓｕｃｈａｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ａｂｓｏｒｐｔａ

5、ｎｃｅａｎｄｄｉａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ，ｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｎｔｉ－ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏａｔｉｎｇ，ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｐｏｌａｒｉｚｅｄｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｏｎｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｉｍａｇｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｒｅｖｅａｌｔｈａｔｔｈｅａｎｔｉ－ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏａｔｉｎｇｃａｎｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｉｓｓａｍｐｌｅｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｌｅｒ

6、ｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖａｒｉｅｄｐｏｌａｒｉｚｅｄｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｔｏａｎｅｇｌｉｇｉｂｌｅｄｅｇｒｅｅ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅｄｒａｍａｔｉｃａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｉｎｔｈｅｂａｓｅｍａｔｅｒｉａｌｐｌａｙｓａｍａｉｎｒｏｌｅｉｎｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｌｏｓｓ，ａｎｄｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｈａｓａｓｍａｌｌｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏｏｖｅｒａｌｌｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｏｐｔｉｃａｌｄｅｓｉｇｎ；ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ；ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；ｈ

7、ｉｇｈｎｕｍｅｒｉｃａｌａｐｅｒｔｕｒｅ；ｒｅａｌｓｙｓｔｅｍ；ａｎｔｉ－ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏａｔｉｎｇＯＣＩＳｃｏｄｅｓ２２０．３７４０；２６０．５４３０；１１０．２９６０１引言系统因其高分辨率、大视场和极低的像面不平整度为满足半导体制造业生产更微小尺寸产品的需而越趋复杂化，系统的像差通常都被很好地校正，各求，所用投影光刻物镜的数值孔径（ＮＡ）和分辨率视场基本达到衍射极限，此时，偏振作用成为系统的［１］［２－４］的行业最高值不断地被刷新，同时也增加了光的偏一级效应而不可忽略。已有研究指出，对于振特性对提高光刻系统性能的重要性。高ＮＡ光刻高ＮＡ

8、（大于０．６）光刻系统，沿用常规的标量分析法收稿日期：２０１３－０５－３１；收到修改稿日期：２０１３－０６－２４基金项目：