优化设计的193nm ArF光刻机偏振沃拉斯顿棱镜

"这篇论文是关于在ArF光刻机偏振照明系统中设计沃拉斯顿棱镜的研究。文中提出了一种创新方法，通过使用正晶体来增大分束角度，解决了传统设计中分束角小或棱镜长度过长的问题。通过对不同晶体组合的分析，设计出了一种在193纳米波长下分束角约为10°的偏振分光沃拉斯顿棱镜，以及一种只输出线性偏振光的沃拉斯顿棱镜。这两种棱镜采用两种正晶体制成，具有适中的长度，有助于整个偏振照明系统的紧凑化设计。关键词包括光学器件、沃拉斯顿棱镜、石英晶体、氟化镁晶体、o光和e光。" 在光刻技术中，ArF光刻机的偏振照明系统是关键组成部分，它涉及到高精度的光学器件，如沃拉斯顿棱镜。沃拉斯顿棱镜是一种用于将入射光束分为两个具有特定偏振状态的分束光束的光学元件，通常用于光谱分析、激光技术以及精密测量等领域。传统的沃拉斯顿棱镜设计通常基于193纳米波长的透明材料，如石英晶体或氟化镁晶体，这些材料在紫外光范围内具有良好的透射性能。 然而，传统设计存在局限性，当需要大分束角时，会导致棱镜长度增加，这不利于设备的小型化。为解决这一问题，论文作者深入研究了折射定律，推导出了由单一正晶体和两种正晶体构成沃拉斯顿棱镜的分束角公式。结果显示，采用两种正晶体组成的棱镜可以显著提高分束角，这对优化ArF光刻机的偏振照明系统至关重要。 具体来说，设计了一种193纳米波长下分束角约为10°的沃拉斯顿棱镜，这种偏振分光棱镜能有效地将入射光分成两束具有不同偏振态的光，提高了光刻过程的效率和精度。同时，还设计了一种仅输出线性偏振光的沃拉斯顿棱镜，这种设计适用于特定的应用场景，例如需要单偏振态光束的情况。 通过采用两种正晶体制作的棱镜，不仅实现了所需的分束效果，还确保了棱镜尺寸的适度，有利于整个偏振照明系统的紧凑布局，减少了设备的体积和重量，提升了系统的集成度。这些设计对ArF光刻技术的进步以及半导体制造的精细化有着积极的影响。 这篇论文的贡献在于提供了一种创新的沃拉斯顿棱镜设计方法，优化了光刻机的偏振照明性能，为微电子制造业提供了更高效、更紧凑的解决方案。这项工作展示了在光学器件设计中理论与实践相结合的重要性，对于推动光刻技术的发展具有重要意义。