DOI: 10.17586/2226-1494-2017-17-2-234-241


УДК535.317

МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТИВОВ ПО ЧАСТЯМ

Зорич Н. Д., Лившиц И. Л., Окишев С. Г., Сомова Е. А., Анитропов Р. В., Летуновская М. В.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Зорич Н.Д., Лившиц И.Л., Окишев С.Г., Сомова Е.A., Анитропов Р.В., Летуновская М.В. Метод проектирования сложных объективов по частям // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 2. С. 234–241. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-2-234-241

Аннотация

Представлен метод проектирования ультрафиолетового объектива для оптической литографии. Подход к проектированию подобного объектива заключается в разделении сложного объектива на два более простых. У первого, фронтального объекта предмет расположен на конечном расстоянии, а изображение – в бесконечности. Вторая (приемная) часть литографического объектива представляет собой обычный фотообъектив. Простые объективы рассчитываются отдельно, а затем объединяются в один сложный объектив с последующей «сквозной» оптимизацией параметров. Стыковка двух частей литографического объектива выполняется в плоскости апертурной диафрагмы. Оба объектива проектируются по схеме с вынесенным входным зрачком. При выборе исходных оптических систем простых объективов использована программа с элементами искусственного интеллекта SYNOPSYS, OSD. Предложенный метод описывает шаги получения желаемой исходной оптической схемы и решает проблемы оптимизации системы с высокой апертурой. Продемонстрирован пример расчета литографического би-телецентрического объектива. Объектив оптимизирован как дифракционно-ограниченная система для спектрального диапазона 362–368 нм с основной длиной волны 365 нм. Число Штреля на основной длине волны 365 нм на краю поля 0,989. Объектив имеет длину 630 мм, состоит из 18 линз с 4 асферическими поверхностями, увеличение 0,2, дисторсия менее 1%. Размер изображения составляет 22×22 мм2. Для положительных линз использованы стекла S-FPL53, S-FPL51Y, BAL15Y, а для отрицательных линз – PBM2Y, PBL25Y. Расчетное значение коэффициента пропускания при наличии просветляющего покрытия 43%.


Ключевые слова: литография, проектирование оптических систем, сложные объективы, ультрафиолетовое излучение, искусственный интеллект, исходная оптическая схема

Благодарности. Работа выполнена при поддержке People Programme (Marie Curie Actions) Седьмой рамочной программы Европейского Союза (FP7/2007-2013), грант REA, соглашение № PITN-GA-2013-608082 «ADOPSYS». Авторы выражают благодарность мистеру Дональду Дилворсу, президенту компании SYNOPSYS, OSD за ценные советы и многочис-ленные консультации.

Список литературы
 1.          Zoric N., Livshits I., Dilworth D., Okishev S. Design of an ultraviolet projection lens by using a global search algorithm and computer optimization // Advanced Optical Technologies. 2016. V. 6. N 1. P. 31–38. doi: 10.1515/aot-2016-0058
2.          Livshits I. L., Sal'nikov A.V., Cho U. Choosing the starting system for designing objectives // Journal of Optical Technology. 2007. V. 74. N 11. P. 783–786.
3.          Harriott L.R. Limits of lithography // Proceedings of the IEEE. 2001. V. 89. N 3. P. 366–374. doi: 10.1109/5.915379
4.          Shafer D.R. Doing more with less // Proceedings of SPIE. 1995. V. 2537. P. 2–12.
5.          Русинов М.М. Композиция оптических систем. Л.: Машиностроение, 1989. 383 с.
6.          Rothschild M. Projection optical lithography // Materials Today. 2005. V. 8. N 2. P. 18–24. doi: 10.1016/S1369-7021(05)00698-X
7.          Levinson H.J. Principles of Lithography. 2nd ed. Bellingham: SPIE Press, 2005. 438 p.
8.          Livshits I.L., Zoric N. A concept of ultraviolet lithography system and design of its rear part using artificial intelligence for starting design // Proc. 4th Int. Conf. on Photonics, Optics and Laser Technology. Rome, Italy, 2016. P. 82–86.
9.          SYNOPSYS™ Optical Systems Design, Inc.
10.       Zemax OpticStudio_14.1 SP1. Radiant Zemax LLC, 2015.
11.       Dilworth D.C., Shafer D. Man versus machine: a lens design challenge // Proceedings of SPIE. 2013. V. 8841. Art. 88410G. doi: 10.1117/12.2022871
12.       Bociort F., van Turnhout M. Saddle points reveal essential properties of the merit-function landscape // SPIE Newsroom. 2008. doi: 10.1117/2.1200811.1352
13.       Cagan J., Grossman I.E., Hooker J.N. A conceptual framework for combining artificial intelligence and optimization in engineering design // Research in Engineering Design - Theory, Applications, and Concurrent Engineering. 1997. V. 9. N 1. P. 20–34.
14.       Bentley J.L., Olson C., Youngworth R.N. In the era of global optimization, the understanding of aberrations remains the key to designing superior optical systems // Proceedings of SPIE. 2010. V. 7849. Art. 78490C. doi: 10.1117/12.871720
15.       Livshits I.L., Bronchtein I.G., Vasiliev V.N. Information technologies in CAD system for lens design // Proceedings of SPIE. 2009. V. 7506. Art. 75060C. doi: 10.1117/12.837544
16.       Thibault S., Gauvin J., Doucet M., Wang M. Enhanced optical design by distortion control // Proceedings of SPIE. 2005. V. 5962. N 2. Art. 596211. doi: 10.1117/12.625151
17.       Mack C. Fundamental Principles of Optical Lithography: The Science of Microfabrication. NY: Wiley, 2007. 534 p.
18.       Born M., Wolf E. Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light. 7th ed. Cambridge University Press, 1999. 952 p.
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика