[发明专利]一种投影光刻物镜

说明书

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，特别是涉及光刻机投影光学系统中的一种2倍放大率的投影光刻物镜。

背景技术

目前在半导体加工领域，微米级分辨率，高产率的投影光学系统需求日益增加。步进式光刻设备为了获得高产率，通常采用大的曝光视场。

日本专利JP2000199850公开了一种1.6x放大倍率的光刻投影物镜。曝光波长使用G线、H线波段，像面视场大小117.6mm，物距71.28mm，像面数值孔径为0.1。此物镜为38片的多透镜结构，且包含一片非球面。

日本专利JP2006267383公开了一种1.25x放大倍率光刻投影物镜。使用曝光波长为I线，带宽为+/-3nm，半视场为93.5mm，物距90mm。

日本专利JP2007079015公开了另一种1.25x放大倍率投影物镜，该物镜使用曝光波长也为I线，带宽为+/-1.5nm，半视场大小为93.5mm，物距61.02mm。

在LCD光刻机领域大曝光视场设计通常占有优势，同时为了配合掩模尺寸，很多光学系统采用大于1倍甚至接近2倍放大倍率的投影物镜。综合上述背景技术，及实际使用需求，需要设计一种2倍投影光刻物镜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投影光刻物镜，能校正大视场范围内的畸变、场曲、像散、轴向色差、倍率色差，并实现物像空间的双远心。

一种投影光刻物镜，把掩模的图像聚焦成像在硅片上，从掩模开始沿光轴依次包括：

一具有正光焦度的第一透镜组G11；

一具有正光焦度的第二透镜组G12；

一具有正光焦度的第三透镜组G13；所述第三透镜组G13内包括一孔径光阑AS；

一具有正光焦度的第四透镜组G14；以及

一具有正光焦度的第五透镜组G15；

其中，所述各透镜组满足以下关系：

0.2＜|f_G12/f_G11|＜0.5

0.75＜|f_G13/f_G14|＜1.2

0.1＜|f_G12/L|＜0.3

0.19＜|f_G15/L|＜0.58

其中：

f_G11：所述第一透镜组G11的焦距；f_G12：所述第二透镜组G12的焦距；f_G13：所述第三透镜组G13的焦距；f_G14：所述第四透镜组G14的焦距；f_G15：所述第五透镜组G15的焦距；L：从物面到像面的距离。

优选地，所述第一透镜组G11由至少三片透镜构成；

所述第二透镜组G12由至少三片透镜构成；

所述第三透镜组G13由至少六片透镜构成；所述第三透镜组G13包含一具有负光焦度的子透镜组G13-1n，所述子透镜组G13-1n包含所述第三透镜组G13的至少三片相邻负透镜；

所述第四透镜组G14由至少四片透镜构成；

所述第五透镜组G15由至少二片透镜构成；

其中，所述第三透镜组G13与子透镜组G13-1n之间满足以下关系式：

-0.004＜|f_G13-1n/f_G13|＜0.008

其中：

f_G13-1n：第三透镜组G13的子透镜组G13-1n的焦距；f_G13：第三透镜组G13的焦距。

较佳地，所述第一透镜组G11内至少包含一对凹面相对透镜，所述第三透镜组G13内至少包含一对凹面相对透镜，所述第四透镜组G14内至少包含一对凹面相对透镜。

其中，像方工作距离大于100mm。

较佳地，在所述第一、二、四、五透镜组G11、G12、G14、G15中所有弯月透镜使用在365nm波长下折射率大于1.6的材料；在包含所述孔径光阑AS的所述第三透镜组G13中的所有弯月透镜，使用在365nm波长下折射率小于1.6的材料。