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题名:
基于扩展Zernike多项式的投影物镜全视场像差优化研究
作者: 黄杨
学位类别: 硕士
答辩日期: 2015-03
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
导师: 邢廷文
关键词: 投影物镜,像差函数,灵敏度矩阵,计算机辅助装调
学位专业: 光学工程
中文摘要: 投影物镜是光刻机最为核心的分系统,其设计和制造的技术难度极大。投影
物镜具有高NA、大视场的特点,对成像质量要求极高,达到了光学衍射极限。
在投影物镜的制造过程中,加工公差和装调公差也都要求极为严格。因此,在投
影物镜的设计与制造过程中,像质评价和像质补偿极为重要。像质评价贯穿整个
投影物镜的设计过程,是系统优化和像质补偿的重要依据。像质补偿可以确保实
现投影物镜的各项技术指标,协调各阶段的关键技术,降低制造成本。本文引入
了一种新的多项式表示投影物镜的全局波像差分布,分析了相关多项式的像差特
性,并将基于该多项式建立全视场补偿数学模型应用于投影物镜的计算机辅助装
调过程中。
本文主要针对Zernike 多项式在描述投影物镜综合像差特性的不足,在
Zernike 多项式的基础上扩展了一种新的多项式表示投影物镜的全视场像差分布-
正交像差函数(OAF);利用OAF 分别描述了投影物镜在含加工误差和不含加工
误差下的全视场像差分布;对比分析了OAF 表示的准确性和波像差特性。OAF
能够对光刻物镜的像差进行更细的分类和量化,不仅可以描述共轴光学系统的旋
转对称像差,还可以描述非共轴光学系统的波像差特性。
研究了基于OAF 全视场函数的灵敏度矩阵法在投影物镜的计算机辅助装调
技术中的应用。正交像差函数不仅很好地建立系统波像差与视场坐标之间的联系,
还能很好地通过多项式系数的变化反应元件的失调量大小。以OAF多项式系数建
立的灵敏度矩阵克服了视场条件的限制,简化了投影物镜元件失调量补偿的数学
模型,降低了补偿量的求解难度。在仿真实验中,运用OAF建立的数学模型分别
求解了投影物镜在含加工误差下和不含加工误差下随机装调误差的补偿量,优化
投影物镜在元件失调情况下的像差,验证了基于OAF全视场像差优化模型的可行
性,为实际中投影物镜装调提供理论基础。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/3042
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黄杨——硕士毕业论文终稿.pdf(3885KB)学位论文--限制开放View 联系获取全文

作者单位: 中国科学院光电技术研究所

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黄杨. 基于扩展Zernike多项式的投影物镜全视场像差优化研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2015.
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