专利名称 ---【 用于光刻照明的多分区光学位相板的设计方法 】

基本信息
申请号
CN201110047072.8
申请日
20110225
公开(公告)号
CN102109676B
公开(公告)日
20110629
申请(专利权)人
中国科学院上海光学精密机械研究所
申请人地址
201800 上海市800-211邮政信箱
发明人
朱菁;胡中华;杨宝喜;陈明;曾爱军;黄惠杰; 专利类型 发明专利
摘要
一种用于光刻照明的多分区光学位相板的设计方法,其特点在于该方法包括下列步骤:①计算位相单元的尺寸l;②光学位相板分区大小d的选取;③入射光束和确定所需光束的光强分布并进行矩阵化处理;④对位相板中一个分区的初始位相赋值;⑤采用迭代算法并进行离散化处理,得到该分区的位相分布;⑥逐一对每一个分区重复步骤④和步骤⑤,得到每个分区的位相分布,并组合在一起得到整体位相分布;⑦设计结果的评估。本发明设计的光学位相板具有对入射光束的位置、尺寸、形状与光强分布变化不敏感,能获得所需要的输出光强分布的特点。
主权项
一种用于光刻照明的多分区光学位相板的设计方法,其特征在于该方法包括下列步骤:①计算位相单元尺寸;②选取光学位相板分区的大小;③入射光束和确定所需光束的光强分布并进行矩阵化处理;④对位相板中一个分区的初始位相赋值;⑤采用迭代算法并进行离散化处理,得到该分区的位相分布;⑥逐一对每一个分区重复步骤④和步骤⑤,得到每个分区的位相分布,并组合在一起得到整体位相分布;⑦设计结果的评估;计算所述的位相单元尺寸l是依据夫琅和费衍射定理和来奎斯特采样定律通过下式求得:l≤λf/M其中:λ为入射光束的波长,f为薄透镜的焦距,M为光强分布的尺寸;所述的光学位相板分区大小d的选取,以保障每个分区中有足够的位相单元数目需要大于500×500,即d/l>500;所述的入射光束的截面光强分布是二维的高斯分布;采用二维高斯方程得到入射光强分布矩阵Iin:式中:x和y是单元所在矩阵的行和列,σx和σy分别是入射光束在x和y方向的束腰半径;所述的光强分布的矩阵化处理是通过计算机对矩阵的每个单元逐一进行判断和赋值,判断依据为:当所述的单元有大于一半的面积是落在有光区域,将Iout(x,y)赋值为1,当所述的单元落在无光区域中的面积超过一半,则将Iout(x,y)赋值为0,对所有单元赋值后得到所需的出射光强分布矩阵Iout;所述的位相板中一个分区的初始位相赋值的方法是给这个分区位相分布矩阵的每个单元逐一地随机地赋上0到2π区间中的一个位相值,完成后得到这个分区的初始位相分布矩阵所述的迭代算法是盖师贝格‑撒克斯通(G‑S)迭代算法,具体的计算步骤是首先将入射光强分布矩阵Iin和初始位相分布矩阵的矩阵中的相对应的矩阵元素相乘,得到新的矩阵,并对这个矩阵做傅立叶变换得到输出光的复振幅分布矩阵其中Iout(0)为目前得到的输出光强分布矩阵,还没有得到期望的输出光强分布矩阵Iout,下面需要进行如下步骤计算出所需的位相分布矩阵将Iout替换Iout(0)得到新的输出光的复振幅分布矩阵并对该输出光的复振幅分布矩阵做傅立叶逆变换,得到将Iin替换Iin(1)得到新的矩阵再进行傅立叶变换得到之后,判断Iout(1)中落在所需光强分布区域的能量占入射光总能量的比例是否满足要求≥90%,否则重复上述替换和变化过程,直到满足要求结束迭代;如果碰到无法满足设定光强分布的要求,通过设置迭代次数结束迭代,最后可以得到满足期望的输出光强分布矩阵Iout的位相分布矩阵所述的离散化处理,又称之为台阶化结构处理,是将0到2π之间的位相数值依据就近赋值的原则变为几个等间隔的位相值根据所述的位相分布矩阵赋值给所述的多分区光学位相板,形成离散位相分布,所述的离散位相分布通常为二台阶、四台阶、八台阶或十六台阶结构赋值,所述的八台阶结构赋值为0、2π/8、2×2π/8、3×2π/8、4×2π/8、5×2π/8、6×2π/8和7×2π/8八种位相数值;所述的评估是计算输出光强分布的衍射效率和均匀性并和所需要的光强分布指标进行对比,如果结果不能满足指标要求,则重新选择所述的位相单元尺寸和分区大小,并重复上述设计步骤,直到满足指标要求为止。

 

IPC信息
IPC主分类号
G02B27/00

 

法律状态信息
法律状态公告日
20110629
法律状态
公开 法律状态信息
CN201110047072 20110629 公开 公开
法律状态公告日
20110810
法律状态
实质审查的生效 法律状态信息
CN201110047072 20110810 实质审查的生效 实质审查的生效IPC(主分类):G02B 27/00申请日:20110225
法律状态公告日
20120523
法律状态
授权 法律状态信息
CN201110047072 20120523 授权 授权
法律状态公告日
20191025
法律状态
专利申请权、专利权的转移 法律状态信息
CN201110047072 20191025 专利申请权、专利权的转移 专利权的转移IPC(主分类):G02B 27/00登记生效日:20190930变更前 专利权人:中国科学院上海光学精密机械研究所 地址:201800 上海市800-211

 

代理信息
代理机构名称
上海新天专利代理有限公司 31213
代理人姓名
张泽纯


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