一种光刻投影物镜制造技术

本发明专利技术实施例提供一种光刻投影物镜，所述光刻投影物镜包括沿光轴顺次排列的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组和第五透镜组，所述第一透镜组、所述第三透镜组均具有负光焦度，所述第二透镜组和所述第四透镜组具有正光焦度，所述第五透镜组的光焦度为0，所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组、所述第四透镜组和所述第五透镜组的光焦度的和为0；所述光刻投影物镜还包括光阑；所述第一透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组均包括非球面透镜，一个所述非球面透镜包括一个非球面表面；所述非球面透镜的数量大于等于4且小于等于8。本发明专利技术实施例提供一种光刻投影物镜，以实现减少非球面透镜的数量，降低加工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种光刻投影物镜
本专利技术实施例涉及光刻技术，尤其涉及一种光刻投影物镜。
技术介绍
光学光刻是一种用光将掩模图案投影复制的技术。集成电路就是由投影曝光装置制成的。借助于投影曝光装置，具有不同掩模图案的图形被成像至基底上，如硅片或LCD板，用于制造集成电路、薄膜磁头、液晶显示板，或微机电(MEMS)等一系列结构。过去数十年曝光设备技术水平不断发展，满足了更小线条尺寸，更大曝光面积，更高可靠性及产率，更低成本的需求。高的成像性能要求光刻投影物镜能够实现较大的数值孔径(例如大于数值孔径0.5)，且成像的像差控制在合理的范围内，在一些应用场景中，高的成像性能还要求光刻投影物镜能够适用于较长波长(长波长例如大于等于193nm)，现有的光刻投影物镜在高的成像性能要求下需要使用较多的非球面透镜，加工成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种光刻投影物镜，以实现减少非球面透镜的数量，降低加工成本。本专利技术实施例提供一种光刻投影物镜，所述光刻投影物镜包括沿光轴顺次排列的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组和第五透镜组，所述第一透镜组、所述第三透镜组均具有负光焦度，所述第二透镜组和所述第四透镜组具有正光焦度，所述第五透镜组的光焦度为0，所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组、所述第四透镜组和所述第五透镜组的光焦度的和为0；所述光刻投影物镜还包括光阑；所述第一透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组均包括非球面透镜，一个所述非球面透镜包括一个非球面表面；所述非球面透镜的数量大于等于4且小于等于8。可选地，所述第一透镜组以及所述第三透镜组中，所有所述非球面透镜的非球面偏离度均小于0.5mm；所述第四透镜组中存在至少一个非球面偏离度大于等于0.5mm的非球面透镜；或者，所述第一透镜组以及所述第四透镜组中，所有所述非球面透镜的非球面偏离度均等于0.5mm；所述第三透镜组中存在至少一个非球面偏离度大于等于0.5mm的非球面透镜；其中，非球面透镜的非球面偏离度为非球面透镜的非球面表面与最佳拟合球面之间的轴向距离。可选地，所述第四透镜组中存在至少一个具有负光焦度的透镜。可选地，所述第一透镜组中存在至少一个具有正光焦度的透镜。可选地，所述第二透镜组包括多个具有正光焦度的透镜；所述第一透镜组中具有正光焦度的透镜的光焦度数值，小于所述第二透镜组中任一透镜的光焦度数值。可选地，所述第一透镜组和所述第三透镜组均包括弯月透镜。可选地，所述第一透镜组和所述第四透镜组共至少包括两个所述弯月透镜。可选地，所述第三透镜组包括至少两个非球面透镜。可选地，所述光阑位于所述第四透镜组中相邻的两个透镜之间。可选地，所述第一透镜组包括3个透镜，所述第一透镜组的3个透镜中有2个非球面透镜；所述第二透镜组包括4个透镜；所述第三透镜组包括3个透镜，所述第三透镜组的3个透镜中有2个非球面透镜；所述第四透镜组包括7个透镜，所述第四透镜组的7个透镜中有3个或者4个非球面透镜；所述第五透镜组包括2个透镜。可选地，所述第五透镜组中的任一透镜的入光面以及出光面均为平面。可选地，所述第一透镜组包括变形镜片补偿器，所述变形镜片补偿器为所述第一透镜组中的一个透镜，所述变形镜片补偿器的径厚比的范围为9-10，径厚比为透镜的最大口径与厚度的比值；所述变形镜片补偿器的第一表面的有效通光口径为φ1，所述变形镜片补偿器的第二表面的有效通光口径为φ2，所述变形镜片补偿器的第二表面位于所述变形镜片补偿器的第一表面与所述第二透镜组之间，φ2-φ1＞20mm。可选地，所述光刻投影物镜适用于ArF准分子激光器发出的光，以及KrF准分子激光器发出的光。可选地，所述光刻投影物镜的最大像方数值孔径为0.82。可选地，所述光刻投影物镜的物像共轭距小于等于1100mm。本专利技术实施例提供的光刻投影物镜包括五个透镜组，每个透镜组中包括至少两个透镜，并全部采用折射的方式实现对光线的控制。本专利技术实施例中的非球面透镜只具有一个非球面表面，有利于降低非球面透镜的制造和测量成本。且本专利技术实施例中非球面透镜的数量大于等于4小于等于8，使用了较少的非球面透镜，从而实现减少非球面透镜的数量，降低加工成本。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种光刻投影物镜的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的平行平板的光路示意图；图3为图1中所示光刻投影物镜的视场内波像差分布图；图4为图1中所示光刻投影物镜的视场质心畸变分布图；图5为本专利技术实施例二提供的一种光刻投影物镜的结构示意图；图6为图5中所示光刻投影物镜的视场内波像差分布图；图7为图5中所示光刻投影物镜的视场质心畸变分布图；图8为本专利技术实施例三提供的一种光刻投影物镜的结构示意图；图9为图8中所示光刻投影物镜的视场内波像差分布图；图10为图8中所示光刻投影物镜的视场质心畸变分布图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种光刻投影物镜的结构示意图，参考图1，光刻投影物镜包括沿光轴顺次排列的第一透镜组LG1、第二透镜组LG2、第三透镜组LG3、第四透镜组LG4和第五透镜组LG5，第一透镜组LG1、第三透镜组LG3均具有负光焦度，第二透镜组LG2和第四透镜组LG4具有正光焦度，第五透镜组LG5的光焦度为0，第一透镜组LG1、第二透镜组LG2、第三透镜组LG3、第四透镜组LG4和第五透镜组LG5的光焦度的和为0。第一透镜组LG1为光刻投影物镜的最前端(入射端，靠近物面)，第五透镜组LG5为光刻投影物镜的最后端(出射端，靠近像面)，腰部位于第三透镜组LG3内。第一透镜组LG1和第三透镜组LG3具有负光焦度，第一透镜组LG1和第三透镜组LG3可以主要包含具有负光焦度的负透镜。这些负光焦度的负透镜出现在光刻投影物镜光路中光斑口径相对较小的区域中，使得第一透镜组LG1和第三透镜组LG3能使用有效通光口径相对较小的透镜，而且有利于像差中场曲的矫正。光刻投影物镜可以为具有单个腰部的光学系统结构。腰部表示透镜口径收缩的位置，因此穿过相应透镜的光斑有效口径减小。本专利技术各实施例中透镜的口径指的是透镜的有效通光口径。其中，光焦度等于像方光束会聚度与物方光束会聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光刻投影物镜，其特征在于，所述光刻投影物镜包括沿光轴顺次排列的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组和第五透镜组，所述第一透镜组、所述第三透镜组均具有负光焦度，所述第二透镜组和所述第四透镜组具有正光焦度，所述第五透镜组的光焦度为0，所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组、所述第四透镜组和所述第五透镜组的光焦度的和为0；所述光刻投影物镜还包括光阑；/n所述第一透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组均包括非球面透镜，一个所述非球面透镜包括一个非球面表面；所述非球面透镜的数量大于等于4且小于等于8。/n

【技术特征摘要】
1.一种光刻投影物镜，其特征在于，所述光刻投影物镜包括沿光轴顺次排列的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组和第五透镜组，所述第一透镜组、所述第三透镜组均具有负光焦度，所述第二透镜组和所述第四透镜组具有正光焦度，所述第五透镜组的光焦度为0，所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组、所述第四透镜组和所述第五透镜组的光焦度的和为0；所述光刻投影物镜还包括光阑；
所述第一透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组均包括非球面透镜，一个所述非球面透镜包括一个非球面表面；所述非球面透镜的数量大于等于4且小于等于8。


2.根据权利要求1所述的光刻投影物镜，其特征在于，所述第一透镜组以及所述第三透镜组中，所有所述非球面透镜的非球面偏离度均小于0.5mm；所述第四透镜组中存在至少一个非球面偏离度大于等于0.5mm的非球面透镜；或者，
所述第一透镜组以及所述第四透镜组中，所有所述非球面透镜的非球面偏离度均小于0.5mm；所述第三透镜组中存在至少一个非球面偏离度大于等于0.5mm的非球面透镜；
其中，非球面透镜的非球面偏离度为非球面透镜的非球面表面与最佳拟合球面之间的轴向距离。


3.根据权利要求1所述的光刻投影物镜，其特征在于，所述第四透镜组中存在至少一个具有负光焦度的透镜。


4.根据权利要求1所述的光刻投影物镜，其特征在于，所述第一透镜组中存在至少一个具有正光焦度的透镜。


5.根据权利要求4所述的光刻投影物镜，其特征在于，所述第二透镜组包括多个具有正光焦度的透镜；所述第一透镜组中具有正光焦度的透镜的光焦度数值，小于所述第二透镜组中任一透镜的光焦度数值。


6.根据权利要求1所述的光刻投影物镜，其特征在于，所述第一透镜组和所述第三透镜组均包括弯月透镜。


7.根据权利要求6所述的光刻投影物镜，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭银章，马克·欧斯可特斯凯，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31