光刻機(jī)光源中單元光學(xué)系統(tǒng)的ZEMAX模擬.pdf

1、極紫外光刻(EUVL)是下一代光刻技術(shù)中最有前途的方法，它向人們提供了突破22nm 節(jié)點(diǎn)的途徑。但是，限制EUV 技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要制約因素是大功率，高質(zhì)量大功率的EUV 光源難以獲得。根據(jù)預(yù)測，如果將EUV 技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)上的規(guī)?；a(chǎn)，需要EUV 光刻系統(tǒng)輸出的極紫外光功率達(dá)到115W以上。目前，最先進(jìn)并且最成熟的光刻技術(shù)依然是193nm的深紫外光刻。
　　 193nm 準(zhǔn)分子激光器放電腔發(fā)出的原始光譜寬度達(dá)幾百皮米。這樣寬

2、的光譜帶寬無法滿足光刻的要求，因此需要對初始脈沖進(jìn)行光譜線寬壓縮，常用的線寬壓縮模塊由棱鏡擴(kuò)束系統(tǒng)和光柵組成。本文采用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ZMEAX模擬了由3個(gè)棱鏡（CaF2）組成的棱鏡擴(kuò)束系統(tǒng)。3個(gè)棱鏡的尺寸依次增大，用于分離波長，減小光束的發(fā)散角，同時(shí)減小光束能量密度，減輕光柵的光學(xué)損傷，為光柵進(jìn)行窄線寬的波長選擇提供了基礎(chǔ)。
　　 另外，本文研究模擬了EUV 光源的旋轉(zhuǎn)橢球收集鏡。計(jì)算出直徑為600mm，立體角為5sr的旋轉(zhuǎn)橢球收

3、集鏡的面型參數(shù)。并且采用ZEMAX 對收集鏡進(jìn)行模擬，模擬的光源半徑分別為50μm，75μm和100μm，收集鏡直徑分別為300mm，400mm，500mm，600mm和700mm，得到了IF 點(diǎn)光斑的大小、光源輸出光展量（Etendue）和收集鏡的放大率。分析了當(dāng)收集鏡的直徑為300mm和600mm，光源半徑為50μm，75μm和100μm 時(shí)，光源在Y、Z 方向漂移對IF 點(diǎn)光斑的影響，給出了IF 點(diǎn)光斑隨漂移量變化的大小和趨勢。為