先進光刻機曝光系統光學設計
李艷秋
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商品描述
先進光刻機是制造高端芯片的利器，只有少數國家掌握先進光刻設備的研制和高端芯片的制造。本書遵循國際半導體協會光刻技術發展路線圖，結合作者20余年從事先進光刻機曝光系統的研究，重點介紹光刻28nm～14nm～7nm～5nm技術節點相關的深紫外和極紫外光刻機曝光系統設計研制技術，主要包括以下內容：光刻機發展歷程以及深紫外/極紫外光刻機曝光系統光學設計的發展歷程；光刻機曝光系統光學設計基礎；浸沒式深紫外光刻機物鏡系統光學設計基礎、方法與系統設計；深紫外光刻機照明系統光學設計基礎、方法與系統設計；極紫外光刻機勻倍率/變倍率物鏡系統光學設計基礎、方法與系統設計；極紫外光刻機勻倍率/變倍率照明系統光學設計基礎、方法與系統設計。
目錄大綱
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 光刻機發展簡介 1
1.2 深紫外光刻機曝光系統光學設計 3
1.2.1 深紫外光刻機物鏡系統的光學設計 3
1.2.2 深紫外光刻機照明系統的光學設計 7
1.3 極紫外光刻機曝光系統光學設計 11
1.3.1 極紫外光刻機物鏡系統的光學設計 12
1.3.2 極紫外光刻機照明系統的光學設計 16
參考文獻 20
第2章 光刻機曝光系統光學設計基礎 29
2.1 光學表面結構 29
2.1.1 球面 29
2.1.2 非球面 30
2.1.3 自由曲面 31
2.2 光刻機物鏡系統的光學設計基礎 34
2.2.1 光刻機物鏡系統的設計方法 35
2.2.2 光刻機物鏡系統的優化方法 36
2.2.3 成像光學系統像質評價方法 39
2.3 光刻機照明系統的光學設計基礎 49
2.3.1 光能及其計算 49
2.3.2 照明系統基本組成 53
參考文獻 54
第3章 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統光學設計 56
3.1 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統設計基礎 56
3.1.1 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統設計的主要性能 56
3.1.2 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統的光學材料 57
3.2 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統分組設計方法 58
3.2.1 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統分組方法 58
3.2.2 光學元件增減與面型優化方法 59
3.2.3 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統初始結構設計方法 62
3.3 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統設計 69
3.3.1 多維度參數優化策略 69
3.3.2 公差分析方法 70
3.3.3 NA1.35深紫外物鏡系統優化設計 72
參考文獻 79
第4章 深紫外光刻機照明系統光學設計 81
4.1 深紫外光刻機照明系統設計基礎及方案 81
4.1.1 深紫外光刻機照明系統的設計基礎 81
4.1.2 深紫外光刻機照明系統的設計方案 83
4.2 深紫外光刻機照明系統雙向設計方法 85
4.2.1 深紫外光刻機照明系統的勻光照明子系統設計 85
4.2.2 深紫外光刻機照明系統的光束整形子系統設計 86
4.2.3 深紫外光刻機照明系統的偏振照明子系統設計 94
4.3 深紫外光刻機照明系統設計 100
4.3.1 NA1.35深紫外光刻機照明系統設計 100
4.3.2 照明系統仿真分析 105
4.3.3 照明光源仿真分析 106
參考文獻 109
第5章 極紫外光刻機物鏡系統光學設計 112
5.1 極紫外光刻機物鏡系統設計基礎 112
5.1.1 勻倍率極紫外光刻機物鏡系統設計基礎 112
5.1.2 變倍率極紫外光刻機物鏡系統設計基礎 113
5.2 極紫外光刻機物鏡系統分組設計方法 115
5.2.1 極紫外光刻機物鏡系統分組方法 115
5.2.2 勻倍率極紫外光刻機物鏡系統初始結構設計方法 116
5.2.3 變倍率極紫外光刻機物鏡系統初始結構設計方法 123
5.3 極紫外光刻機物鏡系統設計 130
5.3.1 極紫外光刻機物鏡系統優化方法 130
5.3.2 NA0.33勻倍率極紫外光刻機物鏡系統設計 130
5.3.3 NA0.55變倍率極紫外光刻機物鏡系統設計 134
參考文獻 137
第6章 極紫外光刻機照明系統光學設計 139
6.1 極紫外光刻機照明系統設計基礎及方案 139
6.1.1 極紫外光刻機照明系統設計基礎 139
6.1.2 極紫外光刻機照明系統設計方案 140
6.2 極紫外光刻機照明系統逆向設計方法 141
6.2.1 極紫外光刻機照明系統中繼鏡組設計 142
6.2.2 極紫外光刻機照明系統雙排復眼設計 151
6.2.3 極紫外光刻機照明系統雙排復眼對位匹配方法 158
6.3 極紫外光刻機照明系統設計 163
6.3.1 極紫外光刻機照明系統光源 163
6.3.2 勻倍率極紫外光刻機照明系統設計 164
6.3.3 變倍率極紫外光刻機照明系統設計 167
參考文獻 176
前言
第1章 緒論 1
1.1 光刻機發展簡介 1
1.2 深紫外光刻機曝光系統光學設計 3
1.2.1 深紫外光刻機物鏡系統的光學設計 3
1.2.2 深紫外光刻機照明系統的光學設計 7
1.3 極紫外光刻機曝光系統光學設計 11
1.3.1 極紫外光刻機物鏡系統的光學設計 12
1.3.2 極紫外光刻機照明系統的光學設計 16
參考文獻 20
第2章 光刻機曝光系統光學設計基礎 29
2.1 光學表面結構 29
2.1.1 球面 29
2.1.2 非球面 30
2.1.3 自由曲面 31
2.2 光刻機物鏡系統的光學設計基礎 34
2.2.1 光刻機物鏡系統的設計方法 35
2.2.2 光刻機物鏡系統的優化方法 36
2.2.3 成像光學系統像質評價方法 39
2.3 光刻機照明系統的光學設計基礎 49
2.3.1 光能及其計算 49
2.3.2 照明系統基本組成 53
參考文獻 54
第3章 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統光學設計 56
3.1 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統設計基礎 56
3.1.1 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統設計的主要性能 56
3.1.2 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統的光學材料 57
3.2 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統分組設計方法 58
3.2.1 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統分組方法 58
3.2.2 光學元件增減與面型優化方法 59
3.2.3 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統初始結構設計方法 62
3.3 浸沒式深紫外光刻機物鏡系統設計 69
3.3.1 多維度參數優化策略 69
3.3.2 公差分析方法 70
3.3.3 NA1.35深紫外物鏡系統優化設計 72
參考文獻 79
第4章 深紫外光刻機照明系統光學設計 81
4.1 深紫外光刻機照明系統設計基礎及方案 81
4.1.1 深紫外光刻機照明系統的設計基礎 81
4.1.2 深紫外光刻機照明系統的設計方案 83
4.2 深紫外光刻機照明系統雙向設計方法 85
4.2.1 深紫外光刻機照明系統的勻光照明子系統設計 85
4.2.2 深紫外光刻機照明系統的光束整形子系統設計 86
4.2.3 深紫外光刻機照明系統的偏振照明子系統設計 94
4.3 深紫外光刻機照明系統設計 100
4.3.1 NA1.35深紫外光刻機照明系統設計 100
4.3.2 照明系統仿真分析 105
4.3.3 照明光源仿真分析 106
參考文獻 109
第5章 極紫外光刻機物鏡系統光學設計 112
5.1 極紫外光刻機物鏡系統設計基礎 112
5.1.1 勻倍率極紫外光刻機物鏡系統設計基礎 112
5.1.2 變倍率極紫外光刻機物鏡系統設計基礎 113
5.2 極紫外光刻機物鏡系統分組設計方法 115
5.2.1 極紫外光刻機物鏡系統分組方法 115
5.2.2 勻倍率極紫外光刻機物鏡系統初始結構設計方法 116
5.2.3 變倍率極紫外光刻機物鏡系統初始結構設計方法 123
5.3 極紫外光刻機物鏡系統設計 130
5.3.1 極紫外光刻機物鏡系統優化方法 130
5.3.2 NA0.33勻倍率極紫外光刻機物鏡系統設計 130
5.3.3 NA0.55變倍率極紫外光刻機物鏡系統設計 134
參考文獻 137
第6章 極紫外光刻機照明系統光學設計 139
6.1 極紫外光刻機照明系統設計基礎及方案 139
6.1.1 極紫外光刻機照明系統設計基礎 139
6.1.2 極紫外光刻機照明系統設計方案 140
6.2 極紫外光刻機照明系統逆向設計方法 141
6.2.1 極紫外光刻機照明系統中繼鏡組設計 142
6.2.2 極紫外光刻機照明系統雙排復眼設計 151
6.2.3 極紫外光刻機照明系統雙排復眼對位匹配方法 158
6.3 極紫外光刻機照明系統設計 163
6.3.1 極紫外光刻機照明系統光源 163
6.3.2 勻倍率極紫外光刻機照明系統設計 164
6.3.3 變倍率極紫外光刻機照明系統設計 167
參考文獻 176
