Five Mirror System with Minimal Central Obscuration and All Zero 3rd Order Aberrations Suitable for DUV Optical Lithography

모든 3차 수차를 영으로 하고 Central Obscuration이 최소화된 극자외선 리소그라피용 5-반사광학계

A five mirror system with a reduction magnification(M=+1/5) is designed for DUV optical lithography. First, for spherical mirror systems, the numerical solutions of all zero 3rd order aberrations are derived and the 3-dimensional shape of the solution-domain is obtained. In these solutions, we select solutions which have as less residual aberrations and smaller central obscurration as possible and the aspherization is carried out to the last two spherical mirrors to obtain a system that has as higher NA as possible. Finally we obtain the system of which NA is 0.45, the central obscuration is about 25% and the resolution is about 650 cycles/mm at the 50% MTF value criterion and the depth of focus of 0.8${\mu}m$ for the nearly incoherent illumination (${\sigma}$=1.0) and the wavelength of 0.193${\mu}m$ (ArF excimer laser line).

축소배율(M=+1/5)을 갖는 극자외선(deep dultra-violet)리소그라피용 5-반사광학계를 설계하였다. 우선 모든 3차 수치를 영으로 하는 수치적인 해를 반사경이 구면인 경우에 대해서 구하였다. 이렇게 하여 구한 3차원적인 분포를 하는 해의 영역에서 잔류수차량과 MTF에 큰 영향을 주는 central obscuration이 될 수 있는 한 적은 해들을 선택하여 마지막 두 반사경을 비구면화 하였다. 이 중 최종적인 해로서 선택한 것은 central obscuration이 약 25%이고 광원을 ArF 엑시머 레이저(파장 0.193 ${\mu}m$)로 하는 nearly inchorent illumination(${\sigma}$=1)인 경우 NA가 0.45이며 분해능이 50% MTF 기준치와 초점심도 0.8 ${\mu}m$에 대해 약 650 cycles/mm 정도인 성능을 갖는 시스템이 되었다.