極紫外光刻聚光鏡冷卻優(yōu)化及光機熱分析.pdf

1、光源聚光系統(tǒng)是極紫外光刻機的重要組成部分。隨著光源功率的提高，聚光系統(tǒng)吸收的熱量也越大。高溫使聚光反射鏡膜層使用壽命降低，鏡體嚴重熱變形，造成極紫外光線在后續(xù)中間焦點處大幅離焦，會聚光斑尺寸增大且能量分布非均勻性進一步加大。照明質量的下降最終會影響光刻質量和產(chǎn)量。
　　本文以激光等離子光源(LPP)與Wolter型聚光系統(tǒng)為研究實例,對鏡體背側冷卻管布局的優(yōu)化進行了研究。分析并建立輻射源與鏡體的熱輻射模型，詳細計算了鏡體表面的非均

2、勻熱流分布，擬定冷卻管總體布局方案；建立鏡體熱傳導計算模型，采用冷卻水熱對流經(jīng)驗模型，再利用能量守恒關系式將三者統(tǒng)一到優(yōu)化程序中，以各相鄰冷卻管間距為最終循環(huán)變量，以鏡面溫差范圍最小為優(yōu)化目標，完成了冷卻管最優(yōu)軸向間距的計算。結果表明，針對具有40kw功率的極紫外光源，聚光系統(tǒng)外層聚光鏡僅在4根回路單管的布局下，利用上述冷卻管間距優(yōu)化方法，可將整個鏡體溫差控制在1℃范圍內(nèi)。分析過程及優(yōu)化方法可為其他具有非均勻邊界熱流分布的光學系統(tǒng)反射鏡