中频误差对光刻物镜短程杂散光影响深度分析：一种功率谱密度方法

本文主要探讨了光学表面中频误差对光刻物镜短程杂散光的影响及其在光学设计中的关键作用。作者首先介绍了中频误差作为光学系统性能的重要参数，它可能导致杂散光的产生，这对光刻技术，特别是对于工作波长为193纳米、具有高数值孔径0.75的光刻物镜来说，是至关重要的。为了准确评估这种影响，研究人员提出了使用功率谱密度函数来描述光学表面的中频误差特性，这是一种有效的分析工具，因为它能定量地反映表面粗糙度对光的散射效应。 在研究过程中，作者引入了等效光瞳空间频率的概念，这是一种将实际表面粗糙度映射到光路中的虚拟空间频率的方法，用于对表面中频误差进行公差分析。通过这种方法，他们确定了当要求在2到10微米范围内杂散光强度占比低于0.5%时，中低频等效光瞳空间频率的上限为16，而中高频等效光瞳空间频率的上限为78。这些界限提供了一个清晰的设计标准，帮助工程师控制和优化元件表面的加工精度。 进一步的研究发现，当元件表面的功率谱曲线指数取1.5时，如果功率谱密度系数小于0.06，那么该元件表面就能满足对杂散光的严格限制。这一发现表明，通过精细的功率谱分析，可以有效地管理和优化光刻物镜的性能，确保其在实际应用中的高质量图像输出。 这项研究不仅深化了我们对光学表面中频误差影响杂散光机理的理解，还提供了一种实用的分析方法，有助于提升光刻物镜的设计精度和制造质量，对于光学工程和微纳制造领域具有重要的实践意义。通过遵循文中提出的功率谱密度分析和公差控制策略，设计师能够确保光学系统的稳定性，从而减少在光刻过程中的失真和缺陷，提高整体光学系统的性能表现。