專利名稱：一種基于能量守恒定律的光學系統(tǒng)分析設計方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于能量守恒定律的光學系統(tǒng)分析設計方法，能夠應用在光學系統(tǒng)的評價分析及優(yōu)化設計中，屬于光學設計領域。
背景技術：
極紫外光刻技術(EUVL)采用13.5nm的極紫外光(EUV)作為工作波長，幾乎所有物質(zhì)對該波長均不透明且折射率接近于1，因此EUVL系統(tǒng)必須采用全反射式系統(tǒng)，且須在鏡面上鍍制Mo/Si增反射率光學薄膜?，F(xiàn)有的用于極紫外光刻技術的Mo/Si膜厚度約在300nm左右，遠大于其工作波長，經(jīng)嚴格電磁場理論計算，光能在薄膜中入射到一定深度后，其能量將全部反射回真空環(huán)境中(光學領域中常指的能量降低到初始能量的1/e2)，因此，光學薄膜作為一種能量調(diào)制機制必定會向系統(tǒng)引入像差。在光學設計過程，一套可行的設計方案必須考慮后續(xù)加工制作的因素，光學薄膜作為極紫外光刻技術中的一項關鍵技術必須在設計過程中加以考慮，須對添加光學薄膜后的光學系統(tǒng)進行合理評估?，F(xiàn)有技術中，光學設計軟件對光學薄膜的處理一般采取薄膜向基底內(nèi)部生長的方式(參見CODEV、ZEMAX光學設計軟件說明書)，即只考慮薄膜引入系統(tǒng)的透過率和介于[-JI，Ji]的位相差，在進行像質(zhì)評估時仍以裸光學系統(tǒng)基底為工作面，因此無法對添加光學薄膜后的光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量做出合理評估，導致按設計加工所得光學系統(tǒng)無法與光學薄膜兼容的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有光學設計軟件對光學薄膜的處理方式無法對添加光學薄膜的成像系統(tǒng)質(zhì)量做出合理預估，導致按設計加工所得光學系統(tǒng)無法與光學薄膜兼容的問題，提供一種基于能量守恒定律的光學系統(tǒng)分析設計方法，用于有膜光學系統(tǒng)的評價分析和優(yōu)化設計。本發(fā)明提供一種基于能量守恒定律的光學系統(tǒng)分析設計方法，該方法包括以下步驟:(I)在裸光學系統(tǒng)中優(yōu)化設計光學薄膜；(2)根據(jù)光學薄膜和裸光學系統(tǒng)結構參數(shù)構建等效工作界面，構建過程如下:計算光學薄膜的吸收率R，透射率T ；
在T〈〈R時，根據(jù)公式及
權利要求
1.一種基于能量守恒定律的光學系統(tǒng)分析設計方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在裸光學系統(tǒng)中優(yōu)化設計光學薄膜； (2)根據(jù)光學薄膜和裸光學系統(tǒng)結構參數(shù)構建等效工作界面，構建過程如下: 計算光學薄膜的吸收率R，透射率T ； 在T〈〈R時，根據(jù)公式
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于能量守恒定律的光學系統(tǒng)分析設計方法，其特征在于，步驟(I)在裸光學系統(tǒng)中優(yōu) 化設計光學薄膜的具體過程為:根據(jù)裸光學系統(tǒng)結構參數(shù)求解光線入射角隨鏡面有效照明面積的分布，再通過平均入射角分布及光學薄膜性能要求優(yōu)化得到光學薄膜結構參數(shù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于能量守恒定律的光學系統(tǒng)分析設計方法，其特征在于，步驟(4)所述的像質(zhì)評價的具體過程為:將步驟(3)得到的系統(tǒng)參數(shù)輸入光學設計軟件，若直接滿足要求，結束設計，稱裸光學系統(tǒng)與光學薄膜兼容性優(yōu)，若不能滿足要求，則以像距為優(yōu)化變量，對等效光學系統(tǒng)進行首次優(yōu)化，若滿足要求，則結束設計，稱裸光學系統(tǒng)與光學薄膜兼容性良，若仍不滿足要求，則以等效光學系統(tǒng)中的結構參數(shù)為變量對等效光學系統(tǒng)再次優(yōu)化，若滿足要求，則結束設計，稱裸光學系統(tǒng)與光學薄膜兼容性合格，若不滿足要求，稱裸光學系統(tǒng)與光學薄膜兼容性不合格，重新設計。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于能量守恒定律的光學系統(tǒng)分析設計方法，屬于光學設計領域，解決了現(xiàn)有光學設計軟件中對光學薄膜的處理方式無法對添加光學薄膜的光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量做出合理預估，導致按設計加工所得光學系統(tǒng)無法與光學薄膜兼容的問題。該方法從能量調(diào)制的角度，以嚴格的電磁場理論為出發(fā)點，建立了等效工作界面，結合裸光學系統(tǒng)參數(shù)構建了添加光學薄膜后的等效光學系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進行了評價分析。本發(fā)明克服了現(xiàn)有光學設計軟件對光學薄膜處理的不足，將光學薄膜中復雜的物理光學過程等效為幾何光學過程，較現(xiàn)有的光學軟件節(jié)約了時間和成本。
文檔編號G03F7/20GK103226241SQ201310140570
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權日2013年4月22日
發(fā)明者王君, 王麗萍, 金春水 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所