折射式紫外光学系统-深紫外（DUV）重复步进相机投影光学系统

作者：发布时间：2022-08-16 10:12:01点击：1042

深紫外（DUV）重复步进相机投影光学系统

该投影光学系统的作用是把掩模图样的缩小像传送到涂有抗蚀剂的晶片上。要求必须在视场内达到芯片设计的最小特征尺寸。在DUV物镜中有很多透镜可达到所希望的功能，如图1（a）所示是该种镜头之一。

探测透镜设计.jpg

图2为深紫外（DUV）波长区间的DUV-AT物镜。物镜的倍率为150x，数值孔经为NA=0.90。工作波长是汞弧灯的DUV线 λ=248nm。该谱线光谱带宽 △λ=10nm的折射率变化量△n=0.0076。在可见光的光学系统中可以用胶合组件来校正系统的色差。但是在工作波长为λ=248nm或更短时不能用胶合组件，因为在该波长辐射的光子能量约为E=5eV。该能量水平接近于胶合层中有机材料破坏黏合力的能量，光学胶合层不能长时间地承受高的光子能量。

对高NA DUV物镜色差也是必须校正的，用有空气间隔的双透镜也可以达到对高NA DUV物镜色差校正的要求。对于DUV光谱段只有两种材料可用，即CaF2和熔融硅，这给可行光学设计方案带来了困难，使得150x/0.90DUV-AT物镜须由多片透镜分为若干个透镜组所构成，各个透镜组要考虑单独校色差问题。

为保证Strehl比在95%以上，物镜制造和装配中对透镜面形、透镜的定中心、透镜间的空气间隙和透镜厚度等的公差要求极为严格，一般在1~2μm量级。

近年来将显微镜的沉浸技术引入到深紫外光刻中，形成浸没式光刻技术，它是将某种液体充满投影物镜最后一个透镜的下表面与硅片之间来增加系统的数值孔经，可以将193nm光刻延伸到45nm以下。浸没式光刻应专门设计。

折射式紫外光学系统.jpg