專利名稱：一種投影光刻物鏡的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光學技術領域，特別是涉及一種半導體光刻裝置的投影光刻物鏡。
背景技術：
目前在半導體加工領域，微米級分辨率的投影光學系統(tǒng)需求日益增加。此類光學系統(tǒng)經常采用低數值孔徑的I倍或接近I倍放大倍率設計。中國專利申請2010101309921公開了一種I倍放大倍率的投影光學系統(tǒng)。該專利使用gh線波段，為18片透鏡結構，包含4片非球面，加工難度及成本都較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提出一種投影光刻物鏡，能校正畸變、場曲、像散、軸向色差、倍率色差，并實現(xiàn)物像空間的雙遠心。使用gh線設計，保證足夠的曝光光強同時，結構更簡單，工作距離更大，大大降低加工難度和成本。本發(fā)明一種投影光刻物鏡，把物面的圖像聚焦成像在像面上，從物面開始沿光軸依次包括一具有正光焦度的第一透鏡組Gll ; —具有負光焦度的第二透鏡組G12 ;—具有正光焦度的第三透鏡組G13 ;以及一具有負光焦度的第四透鏡組G14;其中，所述透鏡組G11、G12、G13、G14滿足以下關系0. 09 < I fjfx I < 0. 250. 09 < I f3/f41 < 0. 250. 90 < |f3/f2| < I. I其中f\ :第一透鏡組Gll的焦距；f2 :第二透鏡組G12的焦距；f3 :第三透鏡組G13的焦距;f4 :第四透鏡組G14的焦距。較優(yōu)地，所述第一透鏡組Gll由四片透鏡構成，光焦度分別為負、負、正、正；所述第二透鏡組G12由三片透鏡構成，光焦度依次為負、正、正；所述第三透鏡組G13由三片透鏡構成，光焦度依次為負、正、正；所述第四透鏡組G14由四片透鏡構成，光焦度依次為負、負、
IK、IK o較優(yōu)地，所述第一透鏡組Gll的第一透鏡11為雙凹式負透鏡；第二透鏡12為凹面面向物面的彎月式的負透鏡；第三透鏡13為凹面彎向物面的彎月式的正透鏡；第四透鏡14為雙凸式正透鏡；所述第二透鏡組G12的第一透鏡15為雙凹式負透鏡，第二透鏡16、第三透鏡17為正透鏡；所述第三透鏡組G13的第一透鏡18、第二透鏡19為正透鏡；第三透鏡20為雙凹式負透鏡；所述第四透鏡組G14的第一透鏡21為雙凸式正透鏡；第二透鏡22為凹面面向像面的彎月式的正透鏡；第三透鏡23為凹面彎向像面的彎月式的負透鏡；第四透鏡24為雙凹式負透鏡。更近一步地，透鏡材料阿貝數滿足以下關系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 :第一透鏡組第一透鏡11的阿貝數；V12 :第一透鏡組第二透鏡12的阿貝數；V13 :第一透鏡組第三透鏡13的阿貝數；V15 :第二透鏡組第一透鏡15的阿貝數；V16 :第二透鏡組第二透鏡16的阿貝數；V17 :第二透鏡組第三透鏡17的阿貝數。較優(yōu)地，所述透鏡使用至少兩種高色散材料，阿貝數小于45。較優(yōu)地，所述透鏡使用至少兩種低色散材料，阿貝數大于60。較優(yōu)地，所述透鏡使用至少三種低色散材料，阿貝數大于60。其中，所述投影光刻物鏡具有0. 2或更小的最大數值孔徑，且放大倍率不小于0. 8倍，不大于I. 2倍。本發(fā)明以較少數量的鏡片，不包含非球面的簡單結構，能夠實現(xiàn)所需的微米級的分辨率，并且校正同等視場范圍內畸變、像散、色差，為物方及像方留有更大的工作距離。


關于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進一步的了解。圖I所示為本發(fā)明投影光刻物鏡光學結構示意圖；圖2所示為本發(fā)明投影光刻物鏡畸變曲線圖；圖3所示為本發(fā)明投影光刻物鏡物方及像方遠心曲線圖；圖4所示為本發(fā)明投影光刻物鏡相差曲線。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施例。如圖I所示，本發(fā)明光刻投影物鏡10鏡片數量為14片，各參數要求如表I所示。表I
權利要求
1.一種投影光刻物鏡，把物面的圖像聚焦成像在像面上，從物面開始沿光軸依次包括 一具有正光焦度的第一透鏡組Gll 具有負光焦度的第二透鏡組G12 ;—具有正光焦度的第三透鏡組G13 ;以及一具有負光焦度的第四透鏡組G14 ； 其中，所述透鏡組611、612、613、614滿足以下關系0. 09 < I fjfx I < 0. 250. 09 < I f3/f41 < 0. 250. 90 < f3/f2 < I. I其中f\ :第一透鏡組GlI的焦距；f2 :第二透鏡組G12的焦距；f3 :第三透鏡組G13的焦距；f4:第四透鏡組G14的焦距。
2.如權利要求I所述的投影光刻物鏡，其中 所述第一透鏡組Gll由四片透鏡構成，光焦度分別為負、負、正、正； 所述第二透鏡組G12由三片透鏡構成，光焦度依次為負、正、正； 所述第三透鏡組G13由三片透鏡構成，光焦度依次為負、正、正； 所述第四透鏡組G14由四片透鏡構成，光焦度依次為負、負、正、正。
3.如權利要求2所述的投影光刻物鏡，其中 所述第一透鏡組Gll的第一透鏡11為雙凹式負透鏡；第二透鏡12為凹面面向物面的彎月式的負透鏡；第三透鏡13為凹面彎向物面的彎月式的正透鏡；第四透鏡14為雙凸式正透鏡； 所述第二透鏡組G12的第一透鏡15為雙凹式負透鏡，第二透鏡16、第三透鏡17為正透鏡; 所述第三透鏡組G13的第一透鏡18、第二透鏡19為正透鏡；第三透鏡20為雙凹式負透鏡； 所述第四透鏡組G14的第一透鏡21為雙凸式正透鏡；第二透鏡22為凹面面向像面的彎月式的正透鏡；第三透鏡23為凹面彎向像面的彎月式的負透鏡；第四透鏡24為雙凹式負透鏡。
4.如權利要求3所述的投影光刻物鏡，其中，透鏡材料阿貝數滿足以下關系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 :第一透鏡組第一透鏡11的阿貝數；V12 :第一透鏡組第二透鏡12的阿貝數；V13 :第一透鏡組第三透鏡13的阿貝數；V15 :第二透鏡組第一透鏡15的阿貝數；V16 :第二透鏡組第二透鏡16的阿貝數；V17 :第二透鏡組第三透鏡17的阿貝數。
5.如權利要求4所述的投影光刻物鏡，其中所述透鏡使用至少兩種高色散材料，阿貝數小于45。
6.如權利要求4所述的投影光刻物鏡，其中所述透鏡使用至少兩種低色散材料，阿貝數大于60。
7.如權利要求4所述的投影光刻物鏡，其中所述透鏡使用至少三種低色散材料，阿貝數大于60。
8.如權利要求I所述的投影光刻物鏡，其中所述投影光刻物鏡具有0. 2或更小的最大數值孔徑，且放大倍率不小于0. 8倍，不大于I. 2倍。
全文摘要
一種投影光刻物鏡，把物面的圖像聚焦成像在像面上，從物面開始沿光軸依次包括一具有正光焦度的第一透鏡組G11；一具有負光焦度的第二透鏡組G12；一具有正光焦度的第三透鏡組G13；以及一具有負光焦度的第四透鏡組G14；其中，所述透鏡組G11、G12、G13、G14滿足以下關系0.09＜|f2/f1|＜0.25，0.09＜|f3/f4|＜0.25，0.90＜|f3/f2|＜1.1，其中f1第一透鏡組G11的焦距；f2第二透鏡組G12的焦距；f3第三透鏡組G13的焦距；f4第四透鏡組G14的焦距。本發(fā)明以較少數量的鏡片，不包含非球面的簡單結構，能夠實現(xiàn)所需的微米級的分辨率，并且校正同等視場范圍內畸變、像散、色差，為物方及像方留有更大的工作距離。
文檔編號G02B13/22GK102736221SQ20111008150
公開日2012年10月17日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權日2011年3月31日
發(fā)明者劉國淦, 武珩 申請人:上海微電子裝備有限公司