一种用于投影光刻机的透镜系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于投影光刻机的透镜系统，包括在光路上顺序设置的匀光棒、照明透镜组合、反射镜组合及投影透镜组合，匀光棒为设置有中空腔体的条状结构，匀光棒的纵向轴线与照明透镜组合的轴线同轴，反射镜组合包括反射镜、与反射镜相对设置的TIR棱镜及DMD保护窗，投影透镜组合的轴线与照明透镜组合的轴线平行。本实用新型专利技术的透镜系统，在照明透镜组合之前设置匀光棒，对入射光先进行匀光处理，再通过照明透镜组合进行放大处理，通过反射镜组合将照明光路与成像光路分开，再通过投影透镜组合再次放大后投影成像。经过该透镜系统处理后的光线，具有较高的均匀度，具有较高的放大倍数同时又兼具高分辨率的性能，分辨率能高达3微米。达3微米。达3微米。

【技术实现步骤摘要】
一种用于投影光刻机的透镜系统


[0001]本技术涉及光刻机的
，更具体涉及一种用于投影光刻机的透镜系统。

技术介绍

[0002]以大规模集成电路为核心的微电子技术的快速发展，对微电子设备和微细加工技术提出了新的要求。自1978年美国推出第一台商业化的投影光刻机，光学投影曝光作为应用领域最广、技术更新快和生命力强的微细加工技术，是驱动微电子技术进步的核心。投影光刻机将掩模上的图形，经过投影物镜成像复制在硅片面上。投影光刻机一般包括照明透镜系统及投影物镜系统，而现有的照明透镜及投影物镜系统的组合，其分辨率较低，不能满足精细化日益升高的成像需求。
[0003]有鉴于此，有必要对现有技术中的投影光刻机的透镜系统进行改进，以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于公开一种用于投影光刻机的透镜系统，解决了现有的投影光刻机的透镜系统分辨率较低的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了一种用于投影光刻机的透镜系统，包括在光路上顺序设置的匀光棒、照明透镜组合、反射镜组合及投影透镜组合，所述匀光棒为设置有中空腔体的条状结构，所述照明透镜组合包括同轴设置的五个透镜，所述匀光棒的纵向轴线与所述照明透镜组合的轴线同轴，所述反射镜组合包括反射镜、与所述反射镜相对设置的TIR棱镜、及设置在TIR棱镜一侧的DMD保护窗，所述投影透镜组合包括同轴设置的八个透镜，所述投影透镜组合的轴线与所述照明透镜组合的轴线平行，光线经所述中空腔体的壁面反射匀光、经所述照明透镜组合物像放大、并经所述反射镜组合的反射处理后，进一步经所述投影透镜组合物像放大后出射。
[0006]作为本技术的进一步改进，在光路上，所述反射镜组合的设置顺序为反射镜、TIR棱镜及DMD保护窗；或者在光路上，所述反射镜组合的设置顺序为TIR棱镜、DMD保护窗及反光镜。
[0007]作为本技术的进一步改进，所述照明透镜组合包括在光路上依次同轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜均为凹凸透镜，所述第二透镜为双凸透镜，所述照明透镜组合的放大倍倍率为
‑
4.255，物方视场为4.8
×
0.8，物方数值孔径NA为0.16～0.22，物像方远心度为0.1
°
。
[0008]作为本技术的进一步改进，在所述第二透镜和所述第三透镜之间还设置有光阑。
[0009]作为本技术的进一步改进，所述投影照明组合包括在光路上依次同轴设置的第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十三透
镜，第六透镜为双凸透镜，第七透镜为凸透镜，第八透镜为凸透镜，所述第九透镜为凹透镜，所述第十透镜为凸透镜，所述第十一透镜为凹透镜，所述第十二透镜为凸透镜，所述第十三透镜为平凸透镜，所述投影透镜组合的放大倍倍率为
‑
1.8～
‑
2.75，物方视场为20.7
×
3.5，物方数值孔径NA为0.04，物像方远心度为0.1
°
。
[0010]作为本技术的进一步改进，在所述第八透镜和第九透镜之间还设置有光阑。
[0011]作为本技术的进一步改进，所述匀光棒包括本体以及设置在所述本体内部的中空腔体，所述本体包括至少三个棱柱单元，所述棱柱单元围设形成所述中空腔体，所述中空腔体的内壁镀有高反膜。
[0012]作为本技术的进一步改进，所述中空腔体的横截面形状为多边形。
[0013]作为本技术的进一步改进，所述照明透镜系统还包括设置在所述匀光棒的光路之前的集束光纤。
[0014]作为本技术的进一步改进，在所述集束光纤和所述匀光棒之间还设置有中继透镜组合，所述中继透镜组合的放大倍率为
‑
1.4，物方视场为3.3
×
0.55，物方数值孔径NA为0.22，物像远心度为0.2
°
。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0016]本技术的一种用于投影光刻机的透镜系统，在照明透镜组合之前设置匀光棒，对入射光先进行匀光处理，再通过照明透镜组合进行放大处理，然后通过反射镜组合将照明光路与成像光路分开，再通过投影透镜组合进行再次放大后的投影成像。经过该透镜系统处理后的光线，具有较高的均匀度，且在具有较高的放大倍数的同时又兼具高分辨率的性能，分辨率能高达3微米。
附图说明
[0017]图1为本技术实施例提供的一种透镜系统的结构示意图；
[0018]图2为图1中的匀光棒的沿A
‑
A线的剖面示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图所示的各实施方式对本技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本技术的保护范围之内。
[0020]需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“正方向”、“负方向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术方案的限制。
[0021]请参阅图1和图2所示，一种用于投影光刻机的透镜系统，包括在光路上顺序设置的匀光棒2、照明透镜组合3、反射镜组合4及投影透镜组合5，匀光棒2为设置有中空腔体的条状结构，照明透镜组合3包括同轴设置的五个透镜，匀光棒2的纵向轴线与照明透镜组合3的轴线同轴，反射镜组合4包括反射镜41、与反射镜41相对设置的TIR棱镜42、及设置在TIR
棱镜42一侧的DMD保护窗43，投影透镜组合5包括同轴设置的八个透镜，投影透镜组合5的轴线与照明透镜组合3的轴线平行，光线经中空腔体的壁面反射匀光、经照明透镜组合3物像放大、并经反射镜组合4的反射处理后，进一步经投影透镜组合5物像放大后出射。
[0022]在一实施例中，照明透镜系统还包括设置在匀光棒2的光路之前的集束光纤1，集束光纤1的物方数值孔径NA设置为0.22，窗口尺寸设置为0.55
×
3.3或者0.55
×
4.4。进一步的，在集束光纤1和匀光棒2之间还设置有中继透镜组合，中继透镜组合由四个透镜组成，中继透镜组合的放大倍率调制为
‑
1.4，物方视场为3.3
×
0.55，物方数值孔径NA为0.22，物像远心度为0.2
°
。
[0023]匀光棒2包括本体21以及设置在本体21内部的中空腔体22，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于投影光刻机的透镜系统，其特征在于，包括在光路上顺序设置的匀光棒、照明透镜组合、反射镜组合及投影透镜组合，所述匀光棒为设置有中空腔体的条状结构，所述照明透镜组合包括同轴设置的五个透镜，所述匀光棒的纵向轴线与所述照明透镜组合的轴线同轴，所述反射镜组合包括反射镜、与所述反射镜相对设置的TIR棱镜、及设置在TIR棱镜一侧的DMD保护窗，所述投影透镜组合包括同轴设置的八个透镜，所述投影透镜组合的轴线与所述照明透镜组合的轴线平行，光线经所述中空腔体的壁面反射匀光、经所述照明透镜组合物像放大、并经所述反射镜组合的反射处理后，进一步经所述投影透镜组合物像放大后出射。2.根据权利要求1所述的用于投影光刻机的透镜系统，其特征在于，在光路上，所述反射镜组合的设置顺序为反射镜、TIR棱镜及DMD保护窗；或者在光路上，所述反射镜组合的设置顺序为TIR棱镜、DMD保护窗及反射镜。3.根据权利要求1所述的用于投影光刻机的透镜系统，其特征在于，所述照明透镜组合包括在光路上依次同轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜均为凹凸透镜，所述第二透镜为双凸透镜，所述照明透镜组合的放大倍倍率为
‑
4.255，物方视场为4.8
×
0.8，物方数值孔径NA为0.16～0.22，物像方远心度为0.1
°
。4.根据权利要求3所述的用于投影光刻机的透镜系统，其特征在于，在所述第二透镜和所述第三透镜之间还设置有光阑。5.根据权利要求1所述的用于投影光刻机的透镜系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周升志，王义华，
申请(专利权)人：无锡锡科光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：