一种投影光刻物镜的制作方法

专利名称：一种投影光刻物镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学技术领域，特别是涉及一种半导体光刻装置的投影光刻物镜。
背景技术：
目前在半导体加工领域，微米级分辨率的投影光学系统需求日益增加。此类光学系统经常采用低数值孔径的I倍或接近I倍放大倍率设计。中国专利申请2010101309921公开了一种I倍放大倍率的投影光学系统。该专利使用gh线波段，为18片透镜结构，包含4片非球面，加工难度及成本都较高。

发明内容
本发明的目的在于提出一种投影光刻物镜，能校正畸变、场曲、像散、轴向色差、倍率色差，并实现物像空间的双远心。使用gh线设计，保证足够的曝光光强同时，结构更简单，工作距离更大，大大降低加工难度和成本。本发明一种投影光刻物镜，把物面的图像聚焦成像在像面上，从物面开始沿光轴依次包括一具有正光焦度的第一透镜组Gll ; —具有负光焦度的第二透镜组G12 ;—具有正光焦度的第三透镜组G13 ;以及一具有负光焦度的第四透镜组G14;其中，所述透镜组G11、G12、G13、G14满足以下关系0. 09 < I fjfx I < 0. 250. 09 < I f3/f41 < 0. 250. 90 < |f3/f2| < I. I其中f\ :第一透镜组Gll的焦距；f2 :第二透镜组G12的焦距；f3 :第三透镜组G13的焦距;f4 :第四透镜组G14的焦距。较优地，所述第一透镜组Gll由四片透镜构成，光焦度分别为负、负、正、正；所述第二透镜组G12由三片透镜构成，光焦度依次为负、正、正；所述第三透镜组G13由三片透镜构成，光焦度依次为负、正、正；所述第四透镜组G14由四片透镜构成，光焦度依次为负、负、
IK、IK o较优地，所述第一透镜组Gll的第一透镜11为双凹式负透镜；第二透镜12为凹面面向物面的弯月式的负透镜；第三透镜13为凹面弯向物面的弯月式的正透镜；第四透镜14为双凸式正透镜；所述第二透镜组G12的第一透镜15为双凹式负透镜，第二透镜16、第三透镜17为正透镜；所述第三透镜组G13的第一透镜18、第二透镜19为正透镜；第三透镜20为双凹式负透镜；所述第四透镜组G14的第一透镜21为双凸式正透镜；第二透镜22为凹面面向像面的弯月式的正透镜；第三透镜23为凹面弯向像面的弯月式的负透镜；第四透镜24为双凹式负透镜。更近一步地，透镜材料阿贝数满足以下关系0. 50 < V11A12 < 0. 87(4)0. 40 < V13A12 < 0. 75(5)、
0. 35 < V15/V16 < 0. 58(6)0. 80 < V16/V17 < I. 25(7)其中=V11 :第一透镜组第一透镜11的阿贝数；V12 :第一透镜组第二透镜12的阿贝数；V13 :第一透镜组第三透镜13的阿贝数；V15 :第二透镜组第一透镜15的阿贝数；V16 :第二透镜组第二透镜16的阿贝数；V17 :第二透镜组第三透镜17的阿贝数。较优地，所述透镜使用至少两种高色散材料，阿贝数小于45。较优地，所述透镜使用至少两种低色散材料，阿贝数大于60。较优地，所述透镜使用至少三种低色散材料，阿贝数大于60。其中，所述投影光刻物镜具有0. 2或更小的最大数值孔径，且放大倍率不小于0. 8倍，不大于I. 2倍。本发明以较少数量的镜片，不包含非球面的简单结构，能够实现所需的微米级的分辨率，并且校正同等视场范围内畸变、像散、色差，为物方及像方留有更大的工作距离。


关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。图I所示为本发明投影光刻物镜光学结构示意图；图2所示为本发明投影光刻物镜畸变曲线图；图3所示为本发明投影光刻物镜物方及像方远心曲线图；图4所示为本发明投影光刻物镜相差曲线。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。如图I所示，本发明光刻投影物镜10镜片数量为14片，各参数要求如表I所示。表I
权利要求
1.一种投影光刻物镜，把物面的图像聚焦成像在像面上，从物面开始沿光轴依次包括 一具有正光焦度的第一透镜组Gll 具有负光焦度的第二透镜组G12 ;—具有正光焦度的第三透镜组G13 ;以及一具有负光焦度的第四透镜组G14 ； 其中，所述透镜组611、612、613、614满足以下关系0. 09 < I fjfx I < 0. 250. 09 < I f3/f41 < 0. 250. 90 < f3/f2 < I. I其中f\ :第一透镜组GlI的焦距；f2 :第二透镜组G12的焦距；f3 :第三透镜组G13的焦距；f4:第四透镜组G14的焦距。
2.如权利要求I所述的投影光刻物镜，其中 所述第一透镜组Gll由四片透镜构成，光焦度分别为负、负、正、正； 所述第二透镜组G12由三片透镜构成，光焦度依次为负、正、正； 所述第三透镜组G13由三片透镜构成，光焦度依次为负、正、正； 所述第四透镜组G14由四片透镜构成，光焦度依次为负、负、正、正。
3.如权利要求2所述的投影光刻物镜，其中 所述第一透镜组Gll的第一透镜11为双凹式负透镜；第二透镜12为凹面面向物面的弯月式的负透镜；第三透镜13为凹面弯向物面的弯月式的正透镜；第四透镜14为双凸式正透镜； 所述第二透镜组G12的第一透镜15为双凹式负透镜，第二透镜16、第三透镜17为正透镜; 所述第三透镜组G13的第一透镜18、第二透镜19为正透镜；第三透镜20为双凹式负透镜； 所述第四透镜组G14的第一透镜21为双凸式正透镜；第二透镜22为凹面面向像面的弯月式的正透镜；第三透镜23为凹面弯向像面的弯月式的负透镜；第四透镜24为双凹式负透镜。
4.如权利要求3所述的投影光刻物镜，其中，透镜材料阿贝数满足以下关系0. 50 < V11A12 < 0. 87 (4)0. 40 < V13A12 < 0. 75 (5)0. 35 < V15A16 < 0. 58 (6)0.80 < V16A17 < I. 25 (7) 其中=V11 :第一透镜组第一透镜11的阿贝数；V12 :第一透镜组第二透镜12的阿贝数；V13 :第一透镜组第三透镜13的阿贝数；V15 :第二透镜组第一透镜15的阿贝数；V16 :第二透镜组第二透镜16的阿贝数；V17 :第二透镜组第三透镜17的阿贝数。
5.如权利要求4所述的投影光刻物镜，其中所述透镜使用至少两种高色散材料，阿贝数小于45。
6.如权利要求4所述的投影光刻物镜，其中所述透镜使用至少两种低色散材料，阿贝数大于60。
7.如权利要求4所述的投影光刻物镜，其中所述透镜使用至少三种低色散材料，阿贝数大于60。
8.如权利要求I所述的投影光刻物镜，其中所述投影光刻物镜具有0. 2或更小的最大数值孔径，且放大倍率不小于0. 8倍，不大于I. 2倍。
全文摘要
一种投影光刻物镜，把物面的图像聚焦成像在像面上，从物面开始沿光轴依次包括一具有正光焦度的第一透镜组G11；一具有负光焦度的第二透镜组G12；一具有正光焦度的第三透镜组G13；以及一具有负光焦度的第四透镜组G14；其中，所述透镜组G11、G12、G13、G14满足以下关系0.09＜|f2/f1|＜0.25，0.09＜|f3/f4|＜0.25，0.90＜|f3/f2|＜1.1，其中f1第一透镜组G11的焦距；f2第二透镜组G12的焦距；f3第三透镜组G13的焦距；f4第四透镜组G14的焦距。本发明以较少数量的镜片，不包含非球面的简单结构，能够实现所需的微米级的分辨率，并且校正同等视场范围内畸变、像散、色差，为物方及像方留有更大的工作距离。
文档编号G02B13/22GK102736221SQ20111008150
公开日2012年10月17日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者刘国淦, 武珩 申请人:上海微电子装备有限公司