专利名称：一种基于能量守恒定律的光学系统分析设计方法
技术领域：
本发明涉及一种基于能量守恒定律的光学系统分析设计方法，能够应用在光学系统的评价分析及优化设计中，属于光学设计领域。
背景技术：
极紫外光刻技术(EUVL)采用13.5nm的极紫外光(EUV)作为工作波长，几乎所有物质对该波长均不透明且折射率接近于1，因此EUVL系统必须采用全反射式系统，且须在镜面上镀制Mo/Si增反射率光学薄膜。现有的用于极紫外光刻技术的Mo/Si膜厚度约在300nm左右，远大于其工作波长，经严格电磁场理论计算，光能在薄膜中入射到一定深度后，其能量将全部反射回真空环境中(光学领域中常指的能量降低到初始能量的1/e2)，因此，光学薄膜作为一种能量调制机制必定会向系统引入像差。在光学设计过程，一套可行的设计方案必须考虑后续加工制作的因素，光学薄膜作为极紫外光刻技术中的一项关键技术必须在设计过程中加以考虑，须对添加光学薄膜后的光学系统进行合理评估。现有技术中，光学设计软件对光学薄膜的处理一般采取薄膜向基底内部生长的方式(参见CODEV、ZEMAX光学设计软件说明书)，即只考虑薄膜引入系统的透过率和介于[-JI，Ji]的位相差，在进行像质评估时仍以裸光学系统基底为工作面，因此无法对添加光学薄膜后的光学系统的成像质量做出合理评估，导致按设计加工所得光学系统无法与光学薄膜兼容的问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有光学设计软件对光学薄膜的处理方式无法对添加光学薄膜的成像系统质量做出合理预估，导致按设计加工所得光学系统无法与光学薄膜兼容的问题，提供一种基于能量守恒定律的光学系统分析设计方法，用于有膜光学系统的评价分析和优化设计。本发明提供一种基于能量守恒定律的光学系统分析设计方法，该方法包括以下步骤:(I)在裸光学系统中优化设计光学薄膜；(2)根据光学薄膜和裸光学系统结构参数构建等效工作界面，构建过程如下:计算光学薄膜的吸收率R，透射率T ；
在T〈〈R时，根据公式及
权利要求
1.一种基于能量守恒定律的光学系统分析设计方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在裸光学系统中优化设计光学薄膜； (2)根据光学薄膜和裸光学系统结构参数构建等效工作界面，构建过程如下: 计算光学薄膜的吸收率R，透射率T ； 在T〈〈R时，根据公式
2.根据权利要求1所述的一种基于能量守恒定律的光学系统分析设计方法，其特征在于，步骤(I)在裸光学系统中优 化设计光学薄膜的具体过程为:根据裸光学系统结构参数求解光线入射角随镜面有效照明面积的分布，再通过平均入射角分布及光学薄膜性能要求优化得到光学薄膜结构参数。
3.根据权利要求1所述的一种基于能量守恒定律的光学系统分析设计方法，其特征在于，步骤(4)所述的像质评价的具体过程为:将步骤(3)得到的系统参数输入光学设计软件，若直接满足要求，结束设计，称裸光学系统与光学薄膜兼容性优，若不能满足要求，则以像距为优化变量，对等效光学系统进行首次优化，若满足要求，则结束设计，称裸光学系统与光学薄膜兼容性良，若仍不满足要求，则以等效光学系统中的结构参数为变量对等效光学系统再次优化，若满足要求，则结束设计，称裸光学系统与光学薄膜兼容性合格，若不满足要求，称裸光学系统与光学薄膜兼容性不合格，重新设计。
全文摘要
本发明提供一种基于能量守恒定律的光学系统分析设计方法，属于光学设计领域，解决了现有光学设计软件中对光学薄膜的处理方式无法对添加光学薄膜的光学系统的成像质量做出合理预估，导致按设计加工所得光学系统无法与光学薄膜兼容的问题。该方法从能量调制的角度，以严格的电磁场理论为出发点，建立了等效工作界面，结合裸光学系统参数构建了添加光学薄膜后的等效光学系统，并对系统进行了评价分析。本发明克服了现有光学设计软件对光学薄膜处理的不足，将光学薄膜中复杂的物理光学过程等效为几何光学过程，较现有的光学软件节约了时间和成本。
文档编号G03F7/20GK103226241SQ201310140570
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者王君, 王丽萍, 金春水 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所