priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2026-69-8-722-730pribor-585Research ArticleОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И КОМПЛЕКСЫOPTICAL AND OPTOELECTRONIC DEVICES AND COMPLEXESРасчет проекционной оптической системы для экстремальной ультрафиолетовой литографииCalculation of a Projection Optical System for Extreme Ultraviolet LithographyШаньГаоShanGao

Гао Шань - аспирант; Высшая инженерно-техническая школа

Санкт-Петербург

Gao Shan - Post-Graduate Student; Higher Engineering and Technical School

St. Petersburg

gao090996@gmail.comЦыганокЕ. А.TsyganokE. A.

Елена Анатольевна Цыганок -  канд. техн. наук; Высшая инженерно-техническая школа; доцент

Санкт-Петербург

 Elena A. Tsyganok - PhD; Higher Engineering and Technical School; Associate Professor

St. Petersburg

eatcyganok@itmo.ruУниверситет ИТМОРоссияITMO UniversityRussian Federation202606092026698722730Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20262026Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/585

Представлены метод проектирования оптических систем путем разделения их на отдельные группы (фронтальную, среднюю и финальную) с дальнейшим их независимым расчетом и последующим сопряжением, и программа визуализации начальной структуры проекционной системы для экстремальной ультрафиолетовой литографии. Проекционная система разделяется на три группы, и в соответствии с характеристиками оптической системы определяются условия для расчета структуры каждой группы. Параметры зеркал каждой группы рассчитываются отдельно. Затем группы объединяются по правилам сопряжения изображений и зрачков для получения начальной структуры зеркальной оптической системы без экранирования. С целью визуализации процесса проектирования используются высокоуровневый язык программирования MatLab и программное обеспечение для оптического проектирования Code V, чтобы совместить процесс вычисления с поиском и выбором решения. Процесс расчета и поиска интуитивно управляем и быстр, что позволяет получить большое количество альтернативных вариантов начальных структур за короткий промежуток времени.

A method for designing optical systems by dividing them into separate groups (frontal, intermediate, and final) with subsequent independent calculation and subsequent coupling, as well as a program for visualizing the initial structure of a projection system for extreme ultraviolet lithography, are presented. The projection system is divided into three groups, and, in accordance with the characteristics of the optical system, the conditions for calculating the structure of each of these groups are determined. The parameters of the mirrors in each group are calculated separately. Then the groups are combined according to the rules for conjugating images and pupils to obtain the initial structure of a mirror optical system without shielding. To visualize the design process, the highlevel programming language MatLab and the optical design software Code V are used to combine the calculation process with the search and selection of a solution. The calculation and search process is intuitively controlled and fast, which makes it possible to obtain a large number of alternative options for initial structures in a short period of time.

проекционная системаэкстремальная ультрафиолетовая литографияпроектирование оптических системзеркальные системыпроектирование по группамprojection systemextreme ultraviolet lithographyoptical system designmirror systemsgroupbased designReferencesNicolosi P., Patelli A., Pelizzo M. G. et al. First realization and characterization of multilayer EUV reflective coatings // Soft X-Ray and EUV Imaging Systems II. SPIE, 2001. Vol. 4506. Р. 76–83.Nicolosi P., Patelli A., Pelizzo M.G. et al. Soft X-Ray and EUV Imaging Systems II, SPIE, 2001, vol. 4506, рр. 76–83.Patent US7151592. Projection system for EUV lithography / R. Hudyma, H. J. Mann, U. Dinger. Published 2006-12-19.Patent US7151592, Projection system for EUV lithography, R. Hudyma, H.J. Mann, U. Dinger, Published 2006-12-19.Pirati A., Peeters R., Smith D. et al. Performance overview and outlook of EUV lithography systems // Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography VI. SPIE, 2015. Vol. 9422. P. 554–571.Pirati A., Peeters R., Smith D. et al. Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography VI, SPIE, 2015, vol. 9422, рр. 554–571.van de Kerkhof M., Jasper H., Levasier L. et al. Enabling sub-10nm node lithography: presenting the NXE: 3400B EUV scanner // Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography VIII. SPIE, 2017. Vol. 10143. P. 34–47.van de Kerkhof M., Jasper H., Levasier L. et al. Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography VIII, SPIE, 2017, vol. 10143, рр. 34–47.ASML. EUV lithography systems [EB/OL] [Электронный ресурс]: https://www.asml.com/en/products/euv-lithography-systems.ASML. EUV lithography systems [EB/OL], https://www.asml.com/en/products/euv-lithography-systems.Smeets C., Benders N., Bornebroek F. et al. 0.33 NA EUV systems for high volume manufacturing // Optical and EUV nanolithography XXXVI. SPIE, 2023. Vol. 12494. P. 34–42.Smeets C., Benders N., Bornebroek F. et al. Optical and EUV nanolithography XXXVI, SPIE, 2023, vol. 12494, рр. 34–42.Lowisch M., Kuerz P., Mann H. J. et al. Optics for EUV production // Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography. SPIE, 2010. Vol. 7636. P. 33–43.Lowisch M., Kuerz P., Mann H.J. et al. Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography, SPIE, 2010, vol. 7636, рр. 33–43.Bal M. Next-Generation Extreme Ultraviolet Lithographic Projection Systems: Doctor’s thesis. 2003. 139 р.Bal M. Next-Generation Extreme Ultraviolet Lithographic Projection Systems, Doctor’s thesis, 2003, 139 р.Xiong Y., Tingwen X. Design of extreme ultraviolet lithographic objectives // Acta Optica Sinica. 2009. Vol. 29, N 9. P. 2520–2523.Xiong Y., Tingwen X. Acta Optica Sinica, 2009, no. 9(29), pp. 2520–2523.Marinescu O., Bociort F. The network structure of the merit function space of EUV mirror systems // Current Developments in Lens Design and Optical Engineering VI. SPIE, 2005. Vol. 5874. P. 16–23.Marinescu O., Bociort F. Current Developments in Lens Design and Optical Engineering VI, SPIE, 2005, vol. 5874, рр. 16–23.Marinescu O., Bociort F. Designing lithographic objectives by constructing saddle points // Intern. Optical Design Conf. SPIE, 2006. Vol. 6342. P. 174–180.Marinescu O., Bociort F. International Optical Design Conference 2006, SPIE, 2006, vol. 6342, рр. 174–180.Marinescu O., Bociort F. Saddle-point construction in the design of lithographic objectives. Pt. 2: Application // Optical Engineering. 2008. Vol. 47, N 9. P. 093003.Marinescu O., Bociort F. Optical Engineering, 2008, no. 9(47), pp. 093003.Liu F., Li Y. Grouping design of eight-mirror projection objective for high-numerical aperture EUV lithography // Applied Optics. 2013. Vol. 52, N 29. P. 7137–7144.Liu F., Li Y. Applied Optics, 2013, no. 29(52), pp. 7137–7144.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.