專利名稱：一種基于能量守恒定律的光學(xué)系統(tǒng)分析設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于能量守恒定律的光學(xué)系統(tǒng)分析設(shè)計方法，能夠應(yīng)用在光學(xué)系統(tǒng)的評價分析及優(yōu)化設(shè)計中，屬于光學(xué)設(shè)計領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
極紫外光刻技術(shù)(EUVL)采用13.5nm的極紫外光(EUV)作為工作波長，幾乎所有物質(zhì)對該波長均不透明且折射率接近于1，因此EUVL系統(tǒng)必須采用全反射式系統(tǒng)，且須在鏡面上鍍制Mo/Si增反射率光學(xué)薄膜。現(xiàn)有的用于極紫外光刻技術(shù)的Mo/Si膜厚度約在300nm左右，遠(yuǎn)大于其工作波長，經(jīng)嚴(yán)格電磁場理論計算，光能在薄膜中入射到一定深度后，其能量將全部反射回真空環(huán)境中(光學(xué)領(lǐng)域中常指的能量降低到初始能量的1/e2)，因此，光學(xué)薄膜作為一種能量調(diào)制機(jī)制必定會向系統(tǒng)引入像差。在光學(xué)設(shè)計過程，一套可行的設(shè)計方案必須考慮后續(xù)加工制作的因素，光學(xué)薄膜作為極紫外光刻技術(shù)中的一項關(guān)鍵技術(shù)必須在設(shè)計過程中加以考慮，須對添加光學(xué)薄膜后的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行合理評估?，F(xiàn)有技術(shù)中，光學(xué)設(shè)計軟件對光學(xué)薄膜的處理一般采取薄膜向基底內(nèi)部生長的方式(參見CODEV、ZEMAX光學(xué)設(shè)計軟件說明書)，即只考慮薄膜引入系統(tǒng)的透過率和介于[-JI，Ji]的位相差，在進(jìn)行像質(zhì)評估時仍以裸光學(xué)系統(tǒng)基底為工作面，因此無法對添加光學(xué)薄膜后的光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量做出合理評估，導(dǎo)致按設(shè)計加工所得光學(xué)系統(tǒng)無法與光學(xué)薄膜兼容的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有光學(xué)設(shè)計軟件對光學(xué)薄膜的處理方式無法對添加光學(xué)薄膜的成像系統(tǒng)質(zhì)量做出合理預(yù)估，導(dǎo)致按設(shè)計加工所得光學(xué)系統(tǒng)無法與光學(xué)薄膜兼容的問題，提供一種基于能量守恒定律的光學(xué)系統(tǒng)分析設(shè)計方法，用于有膜光學(xué)系統(tǒng)的評價分析和優(yōu)化設(shè)計。本發(fā)明提供一種基于能量守恒定律的光學(xué)系統(tǒng)分析設(shè)計方法，該方法包括以下步驟:(I)在裸光學(xué)系統(tǒng)中優(yōu)化設(shè)計光學(xué)薄膜；(2)根據(jù)光學(xué)薄膜和裸光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)構(gòu)建等效工作界面，構(gòu)建過程如下:計算光學(xué)薄膜的吸收率R，透射率T ；
在T〈〈R時，根據(jù)公式及
權(quán)利要求
1.一種基于能量守恒定律的光學(xué)系統(tǒng)分析設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在裸光學(xué)系統(tǒng)中優(yōu)化設(shè)計光學(xué)薄膜； (2)根據(jù)光學(xué)薄膜和裸光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)構(gòu)建等效工作界面，構(gòu)建過程如下: 計算光學(xué)薄膜的吸收率R，透射率T ； 在T〈〈R時，根據(jù)公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于能量守恒定律的光學(xué)系統(tǒng)分析設(shè)計方法，其特征在于，步驟(I)在裸光學(xué)系統(tǒng)中優(yōu) 化設(shè)計光學(xué)薄膜的具體過程為:根據(jù)裸光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)求解光線入射角隨鏡面有效照明面積的分布，再通過平均入射角分布及光學(xué)薄膜性能要求優(yōu)化得到光學(xué)薄膜結(jié)構(gòu)參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于能量守恒定律的光學(xué)系統(tǒng)分析設(shè)計方法，其特征在于，步驟(4)所述的像質(zhì)評價的具體過程為:將步驟(3)得到的系統(tǒng)參數(shù)輸入光學(xué)設(shè)計軟件，若直接滿足要求，結(jié)束設(shè)計，稱裸光學(xué)系統(tǒng)與光學(xué)薄膜兼容性優(yōu)，若不能滿足要求，則以像距為優(yōu)化變量，對等效光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行首次優(yōu)化，若滿足要求，則結(jié)束設(shè)計，稱裸光學(xué)系統(tǒng)與光學(xué)薄膜兼容性良，若仍不滿足要求，則以等效光學(xué)系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)參數(shù)為變量對等效光學(xué)系統(tǒng)再次優(yōu)化，若滿足要求，則結(jié)束設(shè)計，稱裸光學(xué)系統(tǒng)與光學(xué)薄膜兼容性合格，若不滿足要求，稱裸光學(xué)系統(tǒng)與光學(xué)薄膜兼容性不合格，重新設(shè)計。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于能量守恒定律的光學(xué)系統(tǒng)分析設(shè)計方法，屬于光學(xué)設(shè)計領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有光學(xué)設(shè)計軟件中對光學(xué)薄膜的處理方式無法對添加光學(xué)薄膜的光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量做出合理預(yù)估，導(dǎo)致按設(shè)計加工所得光學(xué)系統(tǒng)無法與光學(xué)薄膜兼容的問題。該方法從能量調(diào)制的角度，以嚴(yán)格的電磁場理論為出發(fā)點，建立了等效工作界面，結(jié)合裸光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)構(gòu)建了添加光學(xué)薄膜后的等效光學(xué)系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進(jìn)行了評價分析。本發(fā)明克服了現(xiàn)有光學(xué)設(shè)計軟件對光學(xué)薄膜處理的不足，將光學(xué)薄膜中復(fù)雜的物理光學(xué)過程等效為幾何光學(xué)過程，較現(xiàn)有的光學(xué)軟件節(jié)約了時間和成本。
文檔編號G03F7/20GK103226241SQ201310140570
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者王君, 王麗萍, 金春水 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所