光學光刻
關注創建者：匿名 創建時間：2025-12-02
光學光刻的實例教程
一．概述
隨著光刻分辨率的不斷提高，光學光刻機中采用的投影物鏡結構型式經歷了演變和篩選過程。在早期的低分辨率光刻機中，全反射型、全折射型、折反射型多種結構型式并存：在目前的高分辨率光刻機中，全折射式結構型式是主流。
與全折射式結構型式相比，折反射式結構的投影物鏡具有許多優越的光學性能，但其在光刻機中的真正使用尚需克服許多技術問題。在現代高分辨率光學光刻機中，投影物鏡的結構型式大致分為兩類：全折射型和折反射型。
全折射型投影物鏡是指只含有透鏡的投影物鏡，而折反射型投影物鏡則是同時含有透鏡和反射鏡的投影物鏡。
二．SYNOPSYS自由曲面設計功能
受限于EUV（極紫外光）使用的波長為13.5nm，由于該波段的光幾乎沒有光學材料可以透過，因此為了使用更短的波長，此類光刻物鏡只能采用完全反射式進行設計。
SYNOPSYS的自由曲面設計功能可以非常方便快捷地設計自由曲面反射式光學系統。
只需要輸入每個反射鏡的初始位置、形狀，以及系統的物方參數和像方要求，此功能會自動生成對應的優化文件和初始結構。
宏文件和鏡頭文件
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三.反射式光刻物鏡優化結果
得到優化的宏文件
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調整優化宏，進一步優化反射鏡的形狀以達到更好的成像質量。額外的質量要求都可以在優化文件內按需要增加或調整。
對應鏡頭文件
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軟件自動優化功能，會自動將反射鏡的位置優化匹配到不會影響光線軌跡的情況。
展開 光學曝光技術的潛力, 無論從理論還是實踐上看都令人驚嘆, 不能不刮目相看。其中利用控制光學曝光過程中的光位相參數, 產生光的干涉效應,部分抵消了限制光學系統分辨率的衍射效應的波前面工程為代表的分辨率增強技術起到重要作用, 包括: 移相掩模技術、光學鄰近效應校正技術、離軸照明技術、光瞳空間濾波技術、駐波效應校正技術、離焦迭加增強曝光技術、表面成像技術及多級膠結構工藝技術。在實用化方面取得最引人注目進展的要數移相掩模技術、光學鄰近效應校正技術和離軸照明技術, 尤其浸沒透鏡曝光技術上的突破和兩次曝光技術的應用, 為分辨率增強技術的應用更創造了有利條件。
電子束光刻
電子束光刻技術是微型技術加工發展的關鍵技術,他在納米制造領域中起著不可替代的作用。電子束光刻主要是刻畫微小的電路圖，電路通常是以納米微單位的。電子束光刻技術不需要掩膜，直接將會聚的電子束斑打在表面涂有光刻膠的襯底上。
電子束光刻技術要應用于納米尺度微小結構的加工和集成電路的光刻，必須解決幾個關鍵的技術問題：電子束高精度掃描成像曝光效率低;電子在抗蝕劑和基片中的散射和背散射現象造成的鄰近效應；在實現納米尺度加工中電子抗蝕劑和電子束曝光及顯影、刻蝕等工藝技術問題。
實踐證明,電子束鄰近效應校正技術、電子束曝光與光學曝光系統的匹配和混合光刻技術及抗蝕劑曝光工藝優化技術的應用，是一種提高電子束光刻系統實際光刻分辨能力非常有效的辦法。電子束光刻最主要的就是金屬化剝離，第一步是在光刻膠表面掃描到自己需要的圖形。第二部是將曝光的圖形進行顯影，去除未曝光的部分，第三部在形成的圖形上沉淀金屬，第四部將光刻膠去除，在金屬剝離的過程中，關鍵在于光刻工藝的膠型控制。最好使用厚膠，這樣有利于膠劑的滲透，形成清晰的形貌。
展開 高NA(數值孔徑)物鏡常用于光學顯微及光刻，并已廣泛在其他應用中得以使用。眾所周知，在高數值孔徑物鏡的使用中，電磁場矢量特性的影響是不可忽略的。一個眾所周知的例子就是由高NA(數值孔徑)物鏡聚焦線性偏振圓光束時，焦斑的不對稱性:焦斑不再是圓的，而是拉長的。我們通過具體的物鏡實例來說明了這些效應，并演示了如何在VirtualLab Fusion中使用不同的探測器分析焦斑。
高數值孔徑物鏡的聚焦分析
高數值孔徑(NA)物鏡廣泛用于光學光刻、顯微系統等。在對焦斑的模擬中考慮光的矢量性質是非常重要的。
高數值孔徑(NA)物鏡系統的先進點擴散函數計算
當線性偏振高斯光束經高數值孔徑(NA)非球面透鏡聚焦時，由于矢量效應，焦平面上的PSF呈現非對稱性。
有關更多信息，請發送郵件至: support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
展開 張寶武1，霍劍鋒1，饒鵬輝2，張明月1，劉媛媛1，余桂英1，王道檔1
（1.中國計量大學計量測試工程學院，浙江 杭州310018； 2.訊技光電科技（上海）有限公司，上海200092）
摘要：為了探究原子光刻中基片與會聚激光場間距對沉積納米光柵質量的影響，我們基于VirtualLab Fusion平臺實現了基片定位控制方案中光學系統的建模和仿真。結果顯示：基片在切割會聚激光時將產生直邊衍射圖像，其輪廓形狀和最大值都會隨著基片切割激光截面區域大小的變化而變化：虛擬光電探測器上所得到的反射光強度值將隨著基片－會聚激光間距的變化給出了倒置的高斯線型，其最低點出現在基片中心和會聚激光場軸線重合時的位置上。當會聚激光場截面恰好被基片阻擋一半時，探測處的強度值降至45.5%。這種光強隨基片位置的變化情況為精確地定位基片位置提供了理論支撐。
關鍵詞：原子光刻；鉻原子；會聚激光；VirtualLab Fusion平臺
納米科技的快速發展，迫切需要相關檢測儀器具有量值溯源的特性，以保證加工對象的精度和成品率．現在開發出來的計量型納米測量儀器有如下原因而不能滿足現場或者一般實驗室快速 溯源檢測的要求。１）設計復雜，價格昂貴，工作環境要求苛刻；2）只能建立在國家級計量院所
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數值孔徑(NA)物鏡系統的先進點擴散函數計算
當線性偏振高斯光束經高數值孔徑(NA)非球面透鏡聚焦時，由于矢量效應，焦平面上的PSF呈現非對稱性。
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分析高數值孔徑物鏡的聚焦5個月前
高數值孔徑物鏡廣泛用于光學光刻、顯微鏡等。因此，在聚焦模擬中考慮光的矢量性質是非常重要的。 VirtualLab非常容易支持這種鏡頭的光線和光場追跡分析。 通過光場追跡，可以清楚地展示不對稱焦斑，這源于矢量效應。 照相機探測器和電磁場探測器為聚焦區域的研究提供了充分的靈活性，并且可以深入了解矢量效應。
摘要
高數值孔徑物鏡廣泛用于光學光刻、顯微鏡等。因此，在聚焦模擬中考慮光的矢量性質是非常重要的。 VirtualLab非常容易支持這種鏡頭的光線和光場追跡分析。 通過光場追跡，可以清楚地展示不對稱焦斑，這源于矢量效應。 照相機探測器和電磁場探測器為聚焦區域的研究提供了充分的靈活性，并且可以深入了解矢量效應。
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高數值孔徑(NA)物鏡廣泛用于光學光刻、顯微系統等。在對焦斑的模擬中考慮光的矢量性質是非常重要的。
在光刻工藝中，光刻機光學系統本身存在一定局限性，加之光路傳播過程中不可避免地會發生衍射與干涉現象，導致曝光在晶圓上的圖形與掩模版原始設計圖形出現明顯偏差。常見的失真表現包括線端縮短、線寬變窄、直角圖形被圓化等。
分析高NA物鏡的聚焦
高NA物鏡廣泛用于光學光刻，顯微技術等。在聚焦模擬中考慮光的矢量性質非常重要。
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當傳統光刻逼近物理極限，計算光刻憑借光學仿真、圖形校正等核心能力，成為突破芯片特征尺寸瓶頸、有效保障生產良率的關鍵支撐，廣泛賦能消費電子、高端制造等核心領域。
武漢二元科技深諳光刻技術的核心作用，未來將深耕計算光刻領域，此文章為該系列第一篇，后續將持續更新計算光刻系列文章，推動計算光刻技術突破，助力光電產業發展。
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（1.中國計量大學計量測試工程學院，浙江 杭州310018； 2.訊技光電科技（上海）有限公司，上海200092）
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