[发明专利]一种投影光刻物镜

说明书

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1倍或接近1倍放大倍率设计。

中国专利申请2010101309921公开了一种1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。

较优地，所述第一透镜组G11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。

较优地，所述第一透镜组G11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＜V₁₁/V₁₂＜0.87      (4)

                          0.40＜V₁₃/V₁₂＜0.75      (5)

                          0.35＜V₁₅/V₁₆＜0.58      (6)

                          0.80＜V₁₆/V₁₇＜1.25      (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1.2倍。