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基于远场干涉的扫描干涉场曝光光学系统设计与分析

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摘要

干涉条纹的相位非线性误差是制约扫描干涉场曝光系统最终曝光精度的关键环节之一。采用将高斯光束腰调整到基底的光学设计方案可以获得最小的干涉条纹非线性误差,但光学系统结构复杂。本文基于高斯光在远离束腰位置能得到直线度极高的干涉条纹设计方案,提出了一种新型的扫描干涉场曝光光学系统,建立了干涉条纹相位非线性误差关于高斯光束腰半径、入射角度以及束腰到基底距离的解析表达式,通过数值仿真的方法,详细分析了干涉条纹相位非线性误差与上述参数的关系。分析结果表明,基于远场干涉的光学系统设计可以有效的将条纹相位非线性误差限制在纳米量级,且具有光路简洁,装调误差宽容度较高的优点。同时,空间滤波器引起的菲涅尔衍射引起高斯光束特征变化,通过适当缩短束腰到基底光路,可以有效解决原设计光路下曝光光斑边界处的条纹相位非线性误差恶化问题。

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补充资料

DOI:10.3788/aos201838.0605001

作者单位:

    清华大学机械工程系机电所IC制造装备及超精密测控研究室
    清华大学机械工程系机电所IC制造装备及超精密测控研究室
    清华大学机械工程系机电所IC制造装备及超精密测控研究室
    清华大学机械工程系机电所IC制造装备及超精密测控研究室
    清华大学机械工程系机电所IC制造装备及超精密测控研究室

引用该论文

鲁森,杨开明,朱煜,王磊杰,张鸣. 基于远场干涉的扫描干涉场曝光光学系统设计与分析[J].光学学报,2018,38(6):0605001.