[发明专利]大视场投影光刻物镜

说明书

本发明提出了一种大视场投影光刻物镜，采用三种高透材料制成的四组透镜组能够达到2倍放大倍率且视场大的物镜，并且像质量更佳，尤其是波差和像散畸变，此外，采用易加工、成本更低的高透材料，在大幅度提高透过率的同时降低成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种大视场投影光刻物镜。

背景技术

目前在半导体加工技术领域，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更高产率，通常可以采用大的曝光视场来实现，例如，以下专利均实现了大的曝光视场。

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。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，半视场也为93.5mm。这两个专利都采用了大的曝光视场来实现产率的提高，而NA(数值孔径，Numerical Aperture)不大。

由于越来越需要更高的分辨率的要求，这样NA也随着增大，同时为了配合掩模尺寸，要求有不同的倍率，例如美国专利US6084723公开了另一种0.4x放大倍率投影物镜，该物镜使用曝光波长也为I线，物方视场为129.75mm，NA＝0.3，如图1，该专利不仅NA比较大，对提高照度有很大的优势，但是该镜头为缩小镜头，在像面的视场为129.75/2.5＝51.9。

考虑到在LCD光刻机领域大曝光视场设计通常占有优势，保证一定的NA，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、半视场为100mm的投影光刻物镜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大视场投影光刻物镜，采用易加工、成本更低的高透材料，在大幅度提高透过率的同时降低成本。

为了实现上述目的，本发明提出了一种大视场投影光刻物镜，包括：由依次排列的四组透镜组构成，分别为第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3及第四透镜组G4，其中，第二透镜组G2用于校正球差和色差，第三透镜组G3用于校正像散和场曲，第四透镜组G4用于校正倍率，四组透镜组的透镜采用I线折射率大于1.56且阿贝数小于45的第一种材料、I线折射率小于1.55且阿贝数大于62的第二种材料或I线折射率小于1.55且阿贝数小于70的第三种材料，且每组透镜组中至少一片透镜采用所述第一种材料或第二种材料。

进一步的，所述第一透镜组G1由四片透镜构成，光焦度分别为正、负、正和正。

进一步的，所述第一透镜组G1满足1.03<|f_{el_max}/f_G1|<1.77，其中，f_{el_max}为第一透镜组G1内光焦度最大的透镜的焦距，f_G1为第一透镜组G1的焦距。

进一步的，所述第二透镜组G2由七片透镜构成，光焦度依次为正、负、正、正、正、负和负。

进一步的，所述第一透镜组G1和第二透镜组G2满足0.6<|f_G2/f_G1|<2.4，其中，f_G1为第一透镜组G1的焦距，f_G2为第二透镜组G2的焦距。

进一步的，所述第二透镜组G2至少包含两对相邻的正负透镜组合，所述第二透镜组G2包含一子透镜组G20，所述第一子透镜组G20由三片透镜组成，分别为第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7，用于校正球差和色差。

进一步的，所述第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7之间的空气间隙小于1.5mm。