i线投影光刻系统的光学设计分析

简介：
本研究探讨了i线投影光刻系统中的关键光学设计要素及其性能分析，旨在提升微纳制造工艺精度与效率。 本段落叙述了一种具有同轴对准特性的光学投影物镜双远心结构及其均匀照明系统的原理，并探讨了光刻分辨率与数值孔径之间的关系以满足i线光刻所需的光学传递函数要求。设计出一种新的双远心投影物镜，该物镜的数值孔径为0.42、放大倍率为-15、像场尺寸为15 mm×15 mm（直径21.2 mm），共轭距L设定为602毫米。通过光学设计程序ZEMAX-XE对i线物镜进行了图像质量计算，结果显示在整个视场上波差为0.55，在空间频率715 pair lines/mm和使用365士3 nm的波长条件下，可以实现0.7μm光刻分辨率。 照明均匀器由81个小方型透镜组成阵列。利用模拟计算软件OPENG对被照像平面上的光能分布进行了计算分析，结果表明实际系统的照明不均匀性为±2%。