用CCD测量光学系统OTF的研究

线性光学系统的传递函数(OTF)可由线扩散函数的傅立叶变换求出。电荷耦合器件(CCD)具有自动采样和自动扫描的特点,用它作为光电转换器件,可方便精确地测量OTF。我们研制成一套系统,它由CCD 及其驱动器、视频放大、采样一保持、A/D 转换和微机等组成。文中给出了系统组成和实测结果。测量调制传递函数(MTF)的精度为3%,重复性为1%。该系统能在2分钟内测出物镜的10种空间频率的MTF 值。它还适用于不同对象的测量。     

基于瞳面干涉的自参考干涉仪的研制EI北大核心CSCD

为了用更简单的光学器件使对准标记产生的衍射光实现重叠干涉,同时能够降低对准系统的加工和装调难度,设计了基于瞳面干涉的自参考干涉仪系统。首先,对当前光刻机所使用的对准技术展开研究,以光栅衍射原理和偏振光学为理论基础,提出了用Koster棱镜作为合光器件的自参考干涉仪,最后使用线阵CCD收集信号并将数据用计算机做后续的位置信息处理。由于自参考干涉仪测量系统是以光栅的栅距作为测量基准,而不是使用激光波长,故测量系统受环境因素造成的测量误差影响较小。实验结果表明:系统分辨率为0.2 nm,使得该系统可以达到纳米级分辨率。证明了所设计的干涉仪可用于目前前道光刻机的对准系统,实现纳米级精度的对准测量,从而使光刻设备的套刻精度满足最新工艺节点的要求。     

基于瞳面干涉的自参考干涉仪的研制

为了用更简单的光学器件使对准标记产生的衍射光实现重叠干涉,同时能够降低对准系统的加工和装调难度,设计了基于瞳面干涉的自参考干涉仪系统。首先,对当前光刻机所使用的对准技术展开研究,以光栅衍射原理和偏振光学为理论基础,提出了用Koster棱镜作为合光器件的自参考干涉仪,最后使用线阵CCD收集信号并将数据用计算机做后续的位置信息处理。由于自参考干涉仪测量系统是以光栅的栅距作为测量基准,而不是使用激光波长,故测量系统受环境因素造成的测量误差影响较小。实验结果表明:系统分辨率为0.2 nm,使得该系统可以达到纳米级分辨率。证明了所设计的干涉仪可用于目前前道光刻机的对准系统,实现纳米级精度的对准测量,从而使光刻设备的套刻精度满足最新工艺节点的要求。     

线阵CCD智能系统

介绍了线阵CCD(电荷耦合器件)测量系统中的智能化控制、信号处理技术。用可编程定时/计数器8254构成线阵CCD光积分控制信号周期的数字调节器。对线阵CCD输出信号进行模数转换,由DSP(数字信号处理器)对其进行数字信号分析,实现线阵CCD系统的智能化。     

利用激光散斑测量CCD的调制传递函数(MTF)

本文分析了抽样成像系统的OTF,并讨论了与透镜OTF的非相干耦合问题,同时提出了一种新的测量CCD的MTF的方法。这种方法利用激光产生的散斑,在CCD的接收面上产生一个已知能谱分布的入射光强函数,对CCD信号进行A/D变换,作快速傅里叶变换(FFT),即可得到输出谱,从而求得MTF。该方法可直接对器件进行测试,不需要精密的准直设备和高质量的成像透镜,也不必对CCD的输出加放大电路,简便易行,能够满足对CCD性能进行快速检测的要求。本文测定了东芝TCD102C-1型CCD的MTF曲线。     

一种利用CCD测量像增强器MTF的方法研究

线性光学系统的光学调制传递函数(MTF)可由线扩散函数(LSF)的傅立叶变换求出。根据这一基本原理,提出了一种利用CCD测量像增强器MTF的新方法。与其它传统的测试方法相比,该方法具有结构简单、使用方便,并可用微机进行数据处理等优点。所建立的测试系统用CCD作为光电转换元件,对接收到的LSF光强信号进行视颇放大、同步分离、采样保持、A/D变换,最后通过接口电路将数据送入微机,通过软硬件的结合,可以方便地、实时地测得像增强器的MTF.测试结果与事实相符合,还对影响测试精度的若干因素进行了分析与讨论。     

用误差修正技术提高热轧圆钢直径在线检测仪的精度

本文介绍了中型热轧圆钢直径在线检测仪器的测量原理,分析了影响仪器测量精度的主要误差因素,提出了用误差综合修正技术提高仪器精度的方法,有效地解决了用普通大口径物镜代替昂贵的专用投影物镜而产生的光学畸变对测量精度的影响,以及对仪器测量用传感器CCD的安装和调整的要求。     

线阵CCD在安瓶三径在线自动检测分选系统中的应用

阐述了用线阵CCD检测系统通过变速扫描实现安瓶三径在线检测与控制的应用研究。文中用变速扫描方案，使在满足系统测量精度和高速的条件下，大大降低了对线阵CCD器件和扫描伺服系统性能的要求，使系统更具有实用价值。     

用于MTF评价的复消色差准直物镜的设计

最近几年人们把许多注意力放在设计和制造大相对孔径物镜上,这种物镜被用于灵敏度扩展到近红外波段的探波器上。不太完善的MTF测量装置上作为标准部件配备的折射式准直物镜,物镜结构比较简单,而且光谱校正也受到限制。因而在直接测定大相对孔径物镜的多色MTF值和轴上色差时,就会产生误差。文中详细讨论了一个焦距1500mm的复消色差准直物镜,实际上它具有只受衍射限制的性能和很小的二级光谱(≈0.0001EFL),从而使上述误差的产生减到最小的程度。     

高数值孔径投影光刻物镜的光学设计

针对45nm节点投影光刻物镜的应用,开展了工作波长为193nm的深紫外浸没式高数值孔径(NA)投影光刻物镜的研究和研制。设计了数值孔径(NA)为1.30的离轴三反射镜投影光刻物镜和NA为1.35的同轴两反射镜投影光刻物镜,并对两个设计方案的优劣进行对比分析,选择了同轴式结构作为最终的设计方案。分析了系统在不同NA情况下可变光阑与其远心度之间的关系,提出了用双可变曲面光阑的设计方案来优化系统的远心度。实验表明,应用本文设计方案,光刻物镜的波像差小于1nm,畸变小于1nm;新型的可变光阑使系统NA在0.85~1.35变化时的最大远心度由5.83~17.57mrad降低至0.26~3.21mrad。本文提出的设计方案为45nm节点高数值孔径投影光刻物镜的研制提供了有益的理论依据和指导。     

大视场投影光刻物镜的研究

大视场投影光刻物镜是光学系统中的一种特殊的形式,其设计加工要求高。针对研制的8英寸视场的投影光刻物镜,从光学设计要求出发,分析了影响光学系统成像质量的各种主要误差因素,通过ZEMAX模拟,确定了加工容差,并对其加工和装校过程做了阐述,对研制完成的物镜检验了其曝光分辨力和畸变特性,达到了系统设计的指标要求。     

线阵CCD光电器件MTF测量

MTF是CCD主要参数之一,它直接影响CCD的设计和使用的前途。本文介绍了一种测量CCD MTF的方法并测量了美国仙童公司143/CCD的肘TF特性曲线。     

Offner补偿器的结构设计与装调分析

90nm节点光刻投影镜头中使用的非球面都存在高次项,而且对理想球面的偏离量较大。本文设计了一种基于三片式结构的Offner补偿器,实现了对高次非球面面形的高精度检测。采用等量轴向球差补偿非球面各阶系数的方法,主动引入一定量的轴向球差,补偿光线在非球面法线方向的偏离量,结果表明：对初级像差和高级像差很好的平衡,使剩余像差很小;MTF 远远超过衍射极限,系统工作波长为632.8nm,F数达到1.64,均方波差RMS<λ/1250。满足了高精度检测补偿器的设计要求。最后根据现有的检测装置的精度对所设计的结构进行了公差分析,给出了较宽松的公差容限。     

电荷耦合器件调制传递函数测试方法的研究

本文在理论上系统阐述了用调制传递函数方法评价电荷耦合器件性能的可行性,分析讨论了电荷耦合器件调制传递函数的构成,系统研究了电荷耦合器件调制传递函数的测试方法。本文提出了测量方案,并详细介绍了系统的构成及软件设计,最后给出了测量结果。     

近视防控离焦镜片像质评价方法的探讨

近视防控离焦镜片的光学性能评价的过程中,通常以镜片的屈光度地形图作为分析依据,对成像质量的影响目前研究较少.从像质评价入手,搭建了一套镜片?相机测试系统用于测量离焦镜片的光学传递函数(MTF).整个系统是由光源、成像模块、镜片夹持工具、棋盘标定板和MTF分析软件系统组成的.实验过程中对相机镜头、国内明月离焦镜片、国外Z...     

高真空光刻样品CCD显微观察装置

介绍了利用光场控制中性原子束制作微细图形的基本原理。针对具体的实验系统 ,设计并建立了一套用于高真空系统中原子光刻样品的 CCD显微观察装置 ,该装置以CCD相机实时采样通过计算机自动图像处理直接显示和输出样品的微结构信息。与传统装置相比 ,该装置在实验初期摸索实验工艺参数方面具有非常重要的作用。     

拍照手机镜头MTF的测量方法

镜头调制传递函数(MTF)的测量有正投影和逆投影两种方法。拍照手机镜头由于体积小、后焦短、所配感光器的像素越来越高,正投影法测量用的CMOS/CCD受其保护玻璃厚度和自身像素的制约而有局限性;逆投影法颠倒镜头成像系统物和像的位置,克服了手机镜头后焦、像素等的限制。实验结果证明逆投影法能快速测量拍照手机镜头的MTF,方便评定镜头的品质,有较大的实用价值。     

Evaluation of scanners and CCD cameras for high-resolution TEM of protein crystals and single particles

The modulation transfer function (MTF) and the geometric errors of two flatbed scanners, a slow-scan CCD (SSC) camera and film, have been measured and compared. The geometric errors of the SSC camera and film have been measured using diffraction spots from a lipid crystal. The SSC camera was shown to have the smallest geometric errors while film had the best MTF. Even though film had the best MTF, this is significantly reduced when scanning the film, so that the MTF of the film and scanner combined are comparable to the MTF of the SSC camera.