36章:波面収差を考慮した投影像の計算

  1. タイプA等倍光学系の投影像の計算


     図32-2に示すタイプA等倍光学系の投影像の計算を行ってみましょう。

  2. タイプA等倍光学系の波面収差
    486.1nm-X 486.1nm-Y 546.1nm-X 546.1nm-Y 656.3nm-X 656.3nm-Y
    0次 -9.71E-07 -9.45E-07 -7.21E-07 -6.99E-07 -5.05E-07 -4.88E-07
    1次 5.59E-06 -3.84E-16 5.29E-06 2.95E-16 4.54E-06 -5.90E-16
    2次 -2.24E-01 -1.63E-01 -1.86E-01 -1.29E-01 2.81E-01 3.32E-01
    3次 -5.29E-04 1.45E-15 -4.70E-04 -1.16E-15 6.49E-04 2.32E-15
    4次 -6.84E-03 -9.27E-03 -3.45E-02 -3.66E-02 -5.39E-02 -5.55E-02
    5次 8.43E-05 -1.12E-15 -4.93E-05 9.05E-16 -1.90E-04 -1.81E-15
    6次 8.92E-03 8.82E-03 7.56E-03 7.47E-03 6.11E-03 6.04E-03

  3. その他の計算条件
    (1)投影パターン □10μm、配列ピッチ25μm(XY方向とも)
    (2)NA 0.05
    (3)照明σ 0.4
    (4)フォーカス ベストフォーカス
    (5)計算ピッチ 0.5μm(データ分割数50となります。)

  4. シート「IN_FM」の作成
     上記の条件で波長0.4861μmでのシート「IN_FM」を作成すると以下 の図36-1となります。

       図36-1 波長0.4861μmでのシート IN_FM 

  5. 波面収差を考慮した投影像の計算プログラムのダウンロード
     以下の演習を実行するには、下記の演習プログラムをダウンロード する必要があります。

     ダウンロード後はダブルクリックで解凍してから使用してください。
     
    「演習プログラム」をダウンロードする。
     動作条件としては
    C:\Program Files\VBA_C_OPTICS\VBA_C投影露光.dll
    C:\Program Files\VBA_C_OPTICS\IN_FM.txt
    が存在する必要があります。

  6. 投影露光演習7青
    (1)VBA_C投影露光計算.xlsをダブルクリックで起動します。この時マクロは有効にして開いて下さい。
    (2)シート「投影露光演習7青」の全体をコピーし、シート「IN_FM」に貼り付けてください。
    (3)シート「操作」の計算実行ボタンを押してください。

     以下の計算結果が表示されます。

            図36-2 タイプA-青(□10μmホール) 


  7. 投影露光演習7緑
    (1)シート「投影露光演習7緑」の全体をコピーし、シート「IN_FM」に貼り付けてください。
    (2)シート「操作」の計算実行ボタンを押してください。

     以下の計算結果が表示されます。

            図36-3 タイプA-緑(□10μmホール) 


  8. 投影露光演習7赤
    (1)シート「投影露光演習7赤」の全体をコピーし、シート「IN_FM」に貼り付けてください。
    (2)シート「操作」の計算実行ボタンを押してください。

     以下の計算結果が表示されます。

            図36-4 タイプA-赤(□10μmホール) 


  9. タイプB等倍光学系の投影像の計算


     図32-3に示すタイプB等倍光学系の投影像の計算を行ってみましょう。

  10. タイプB等倍光学系の波面収差
    486.1nm-X 486.1nm-Y 546.1nm-X 546.1nm-Y 656.3nm-X 656.3nm-Y
    0次 7.54E-11 5.76E-11 2.44E-13 -1.90E-12 1.30E-11 -4.09E-12
    1次 1.78E-09 3.17E-17 1.47E-09 5.96E-18 1.21E-09 6.95E-19
    2次 -1.41E-01 -8.97E-03 -1.38E-01 -1.26E-02 -1.09E-01 2.88E-03
    3次 -3.77E-04 -1.29E-16 -4.47E-04 -2.10E-17 -3.39E-04 -2.31E-18
    4次 -2.68E-03 -2.85E-03 -2.40E-03 -2.55E-03 -2.03E-03 -2.15E-03
    5次 -1.57E-05 1.03E-16 -1.52E-05 1.62E-17 -1.38E-05 1.66E-18
    6次 3.64E-06 3.66E-06 3.29E-06 3.29E-06 2.80E-06 2.78E-06

  11. その他の計算条件
    (1)投影パターン □50μm、配列ピッチ125μm(XY方向とも)
    (2)NA 0.01
    (3)照明σ 0.4
    (4)フォーカス ベストフォーカス
    (5)計算ピッチ 5μm(データ分割数50となります。)


  12. 投影露光演習8青
    (1)シート「投影露光演習8青」の全体をコピーし、シート「IN_FM」に貼り付けてください。
    (2)シート「操作」の計算実行ボタンを押してください。

     以下の計算結果が表示されます。

            図36-5 タイプB-青(□50μmホール) 


  13. 投影露光演習8緑
    (1)シート「投影露光演習8緑」の全体をコピーし、シート「IN_FM」に貼り付けてください。
    (2)シート「操作」の計算実行ボタンを押してください。

     以下の計算結果が表示されます。

            図36-6 タイプB-緑(□50μmホール) 


  14. 投影露光演習8赤
    (1)シート「投影露光演習8赤」の全体をコピーし、シート「IN_FM」に貼り付けてください。
    (2)シート「操作」の計算実行ボタンを押してください。

     以下の計算結果が表示されます。

            図36-7 タイプB-赤(□50μmホール) 

  15. 波面収差を考慮した投影像の計算のまとめ
    (1)タイプA等倍光学系、タイプB等倍光学系は波面収差が許容値以内であり、 良好な解像特性を示します。
    (2)解像度の比較でいうと、タイプA等倍光学系、タイプB等倍光学系も
      青>緑>赤の順に良い解像特性を示します。
    (3)青についてみると□ホールパターンの四角の形状が僅かに残っています。 (形状転写性が解像特性をみる基準です。)
    (4)緑は形状が円形となり、中央の光強度が1.1~1.5とコントラストが高く なっています。(解像特性の判定は形状転写性であり、コントラストでは ありません。)
    (4)赤は形状が円形となり、中央の光強度が小さくなっています。 (これは解像度限界に達していることを示しています。)

     以上の結果から、解像度を上げるには光の波長を小さくするのが有効である ことがわかります。




37章:ミラー+レンズの投影光学系の設計に行く。

トップページに戻る。