混合分区设计提升投影光刻机光瞳均匀性

"用于投影光刻机光瞳整形的衍射光学元件设计" 本文主要探讨了投影光刻机中衍射光学元件（DOE）在光瞳整形中的应用，特别是针对准分子激光器的空间相干性差的问题。作者提出了一种创新的混合分区设计方法，用于优化DOE的设计，以改善照明模式的均匀性和提高光瞳的性能。 投影光刻机是半导体制造的关键设备，其工作原理是通过精确控制光束形状来将微小的电路图案转移到硅片上。在这一过程中，DOE被用来生成特定的照明模式，如传统照明、二极照明和四极照明，以实现更精细的分辨率和更高的工艺精度。然而，准分子激光器的低空间相干性会降低光束质量，导致光瞳不均匀，从而影响光刻效果。 传统的DOE设计通常采用重复分区方法，但这种方法在处理空间相干性差的光源时可能效果不佳。为解决这个问题，研究者提出了混合分区设计策略。该方法结合了不同分区的特性，能够在保持高衍射效率的同时，显著提升光瞳的均匀性。通过仿真对比，混合分区方法设计的DOE在传统照明模式下非均匀性降低了约96%，二极照明模式下降低了71%，四极照明模式下降低了80%以上。这些改进对于提高光刻质量和生产效率至关重要。 迭代傅里叶变换（Iterative Fourier Transform）是DOE设计中的一个重要工具，它在优化过程中起到了关键作用。在相同的局部优化算法条件下，混合分区方法能够有效利用这一工具，无需改变算法本身，就能达到更好的设计效果。 这项研究揭示了混合分区设计在提高投影光刻机中DOE性能方面的潜力，对于提升半导体制造工艺的精度和效率具有重要意义。该方法不仅适用于准分子激光器，也可能适用于其他具有类似问题的光学系统，为未来的光学设计提供了新的思路和技术支持。