[发明专利]一种极紫外光刻投影物镜的优化设计方法

摘要

本发明提供一种极紫外光刻投影物镜的优化设计方法，具体优化过程为：对投影物镜是否具有可优化的潜力进行判断，当判定其具有可优化潜力时，则设定优化的边界条件，该边界条件包括远心限制、非球面度限制、间距限制和各镜片无遮拦空间的限制；设定投影物镜可优化变量；运用阻尼最小二乘法，在边界条件内对投影物镜的可优化变量进行优化，直至在设定的边界条件内，投影物镜可达到的理想像方数值孔且出摄像满足要求为止。本发明通过设定包括不遮拦空间等优化边界条件，对投影物镜的参数进行优化，这样可以使得优化后的投影物镜满足用户的需求，且不对光线产生遮拦。

主权项

一种极紫外光刻投影物镜的优化设计方法，该极紫外光刻投影物镜包括六枚反射镜，从掩模开始，沿光路方向依次为第一反射镜M1，第二反射镜M2，第三反射镜M3，第四反射镜M4，第五反射镜M5，第六反射镜M6，硅片；其特征在于，所述极紫外光刻投影物镜的具体优化设计过程为：步骤101、设定投影物镜像方数值孔径为NA1；判断第五反射镜M5和第六反射镜M6的光路遮拦情况，判断投影物镜的后工作距情况；当判定第五枚反射镜上部和第六枚反射镜下部的遮拦比皆等于0且(WDI‑WDIP)/WDI≤5%时，则进入步骤102，否则结束本优化方法，其中NA1为投影物镜理想像方数值孔径，WDI为事先给定的优化后的目标工作距，WDIP为第五枚反射镜的顶点至近轴像点的距离；步骤102、计算当前投影物镜上的6个遮拦空间CLEAPENA116，给当前投影物镜的像方数值孔径NA3赋一初始值，并进入步骤103；步骤103、计算当前投影物镜上的6个遮拦空间CLEAPENA316，并根据步骤102中计算的遮拦空间CLEAPENA11～6，设定无遮挡空间的限制条件为CLEAPEcon1‑6： CLEAPE con n = CLEAPE NA 3 n × ( 1 + 5 % ) CLEAPE NA 1 n > 0 CLEAPE con n = CLEAPE NA 3 n CLEAPE NA 1 n = 0 其中n为1至6的正整数；步骤104、设定边界条件包括远心限制、非球面度限制、间距限制和步骤103中确定的各镜片无遮拦空间的限制CLEAPEcon1‑6；远心限制定义为：像方主光线与光轴的夹角处于用户设定的范围内；非球面限制定义为：非球面度应处于用户给定的范围内；间距限制定义为：后工作距处于用户给定的范围内，方向相背的两反射镜顶点之间距离处于所给定的范围内；步骤105、设定投影物镜可优化变量；运用阻尼最小二乘法，在边界条件内对投影物镜的可优化变量进行优化，获取投影物镜出射像；并进行如下两次判断：第一、判断出射像子午面上四个视场的平均均方根波像差值是否小于0.04λ，第二、判断此时像方数值孔径NA3=NA1是否成立；如果第一和第二个判断皆成立，则将此时获得的投影物镜参数作为最优参数，结束对光刻投影物镜的优化；如果第一个判断成立且第二个判断不成立了，则令NA3增加0.01，返回步骤103如果第一个判断不成立，则再运用阻尼最小二乘法进行优化，直至满足上述两个条件为止。