第24卷第3期2016年3月光学精密工程OpticsandPrecisionEngineeringVOI．24NO．3Mar．20l6文章编号：1004-924X(2016)03-0469-08掩模位置误差对光刻投影物镜畸变的影响杨旺，黄玮，尚红波(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：为使光刻投影物镜满足光刻工艺的要求，研究了掩模位置误差对光刻投影物镜引入的畸变。采用勒让德多项式描述光刻投影物镜的畸变，并应用勒让德多项式对光刻投影物镜进行了畸变分析及畸变补偿。利用以上方法，对一台工作波长为193nm，数值孑L径(NA)为0．75的光刻投影物镜进行了畸变分析。结果显示：当掩模面3个方向的平移公差为1．0岬，绕3个轴的转动公差为0．1mrad~，光刻投影物镜标定前后的畸变分别为2113．2nm和10．0nnl。利用勒让德多项式进行了畸变拟合，获得了多项式中各项系数，并给出掩模面位置误差的畸变敏感度系数；然后利用畸变敏感度系数对掩模面的随机位置误差进行了公差分析和补偿。结果表明，将光刻投影物镜畸变控制在2am以内时，掩模面z方向的位置公差为士2．0gm，掩模面与轴与Y轴的倾斜公差分别为=t=22-3gmad和士55．3umad。实验结果证明提出的方法适用于对掩模面引入的光刻投影物镜畸变进行有效分析及补偿。关键词：光刻；光学设计；光刻投影物镜；畸变；勒让德多项式；公差分析中图分类号：TN305．7；TH703文献标识码：Adoi：i0．3788／OPE．20162403．0469EffectofalignmenterrorsofreticleondistortioninlithographicprojectionlensYANGWang’，HUANGWei，SHANGHong-bo(1．ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Correspondingautho~E-mail：yangwang@ciomp．ac．cnAbstract：Tomeettherequirementoflithographictoolforthedistortioninalithographicprojectionlens，thedistortionoftheopticallithographyintroducedbyalignmenterrorsofareticlewasresearched．TheLegendrepolynomialswereusedtodescribethedistortionoflithographicprojection1ens．andthenitwastakentoanalyzeandcompensatethedistortion．Basedontheproposedmethods，alithographicprojectionlenswithaNumericalAperture(NA)of0．75andtheworkingwavelengthof193nmwasanalyzed．Theanalysisresultsshowthatthecombinationaltolerancesofthereticletilterrorin1．0I．tmandthereticle仃anslationerrorin0．1mradhavearousedbyuncalibrateddistortionsof2l13．2mnandl0．0nm．TheLegendrepolynomia1wasusedtofitthedistortiontoobtainthecoefficientsoftheLegendrepolynomial，andthentogetthedistortionsensitivityofthereticlealignmenterrors．Thedistortionsensitivitythenwasusedtoperfornqthetoleranceanalysisandcompensationfortherandompositionerrorsofthereticle．Asthedistortionwasexpectedtobeless2nm．therequirementofthereticlez-directiontoleranceis士2．0gmandthoseofthereticleX-tiltandy-tilttolerancesare~22．3／xmadand+55．3收稿日期：2015．05—26；修订日期：2015．07—20基金项目：国家重大科技专项资助课题470光学精密工程第24卷gmad，respectively．Theresultsdemonstratethatthewayproposedissuitableforanalyzingandcompensatingthedistortionintroducedbyreticlealignmenterrorsinlithographicprojectionlenses．Keywords：lithography；opticaldesign；lithographicprojectionlens；opticaldistortion；Legendrepolynomials；toleranceanalysis光刻投影物镜的主要功能是将掩模图形按一定比例近似完美地成像到硅片上，这就要求光刻投影物镜必须满足高像质、低畸变的条件。随着光刻工艺的发展，套刻工艺对光刻投影物镜的像质、畸变等要求也越来越高。其中，畸变是影响光刻投影物镜成像的关键【】】。工作波长为193nm的产品化光刻投影物镜的波像差和畸变都为纳米级【2J。所以，畸变分析及控制是光刻投影物镜设计者必须考虑的问题。传...
