论文部分内容阅读
光刻工艺中,光刻物镜的焦深往往只有几微米到几十微米左右,寻找焦面并非件轻而易举的事,若焦面未找准,会导致光刻图形模糊不清,严重影响曝光质量。因而,研究合理的调焦技术对于光刻工艺是十分重要的；另外,随着光刻图形特征尺寸越来越小,掩模板的制作难度越来越大、制造成本越来越高等问题突出,基于DMD的动态无掩膜技术能有效解决上述问题,有望成为今后光刻技术的新宠,光刻投影物镜也是DMD无掩模光刻系统的核心部件之一,但由于DMD自身结构的特殊性,其光刻投影物镜和传统光刻物镜有很大区别。因而,研究适合DMD的光刻投影成像系统十分必要。主要研究内容如下：为研究大面积激光投影光刻的调焦,首先利用Zemax光学工程设计软件模拟了离焦对光程差(OPD)、调制传递函数(MTF)、畸变、放大倍率的影响,并分析了它们对投影曝光图形质量的影响,也给出了系统最大的离焦量值。然后提出了一种利用显微镜的调焦方法,分析该方法的调焦误差主要来自于显微镜景深,根据景深表达式和系统最大离焦量值,选择一款景深不大于系统最大离焦量的显微镜来构建调焦系统,并基于该调焦系统进行了光刻实验。实验结果表明,利用该方法对投影成像光刻进行调焦,能获得较好的光刻图形质量。简单介绍了DMD的结构,基本工作原理,灰度量化。重点讲解了基于DMD的点阵式光刻技术的原理和光学结构及制作其内部集成微透镜阵列-空间滤波器部件的几何尺寸计算方法和基于DMD的投影式光刻技术的原理和光学结构及其栅格现象产生的原因和栅格效应的消除方法。优化设计了一款DMD投影式光刻的核心部件即投影光刻物镜。选取了一款双高斯物镜和Petzval物镜作为双远心投影光刻物镜的前半部和后半部雏形,优化设计了一款10倍缩小并用于TFT光刻的投影光刻物镜。运用zemax光学工程设计软件从不同的角度分析优化结果：综合像差在+2μm,波像差在±0.1λ内,最大场曲也在2μm以内,像面照度保持相同,最大畸变在0.005%以内,最大象散在1μm,分辨率达到1μm。