极紫外投影光刻物镜设计

极紫外投影光刻用14 nm波长的电磁辐射,可以在实现高分辨率的同时保持相对较大的焦深,有希望成为制造超大规模集成电路的下一代光刻技术。极紫外投影光刻工作于步进扫描方式,采用全反射、无遮拦、缩小的环形视场投影系统。无遮拦投影系统的初始结构设计困难且重要。介绍了一种近轴搜索方法,该方法引入了像方远心、物方准远心、固定放大率、Petzval条件和物像共轭关系等约束,通过计算确定第一面反射镜、最后一面反射镜、光阑所在反射镜的曲率,以及物距和像距。编写了近轴搜索程序,搜索出初始结构。从初始结构出发,优化得到两套物镜,一套由四反射镜组成的系统,数值孔径0.1,像方视场26 mm×1 mm,畸变10 nm,分辨率优于6000 cycle/mm。一套系统由六反射镜组成,数值孔径0.25,像方视场26 mm×1 mm,畸变3 nm,分辨率优于18 000 cycle/mm。