[发明专利]一种大数值孔径的纯折射式干式投影光学系统

摘要

本发明涉及一种大数值孔径的纯折射干式投影光学系统，该投影光学系统数值孔径大，达到0.93。投影光学系统在靠近物方和靠近像方各有一个平板玻璃，它们主要起着保护玻璃的作用。从物面到像面可依次划分为五个镜组，其中，形如腰部的镜组位于第三个镜组，它是一个具有负光焦度的镜组，有利于帮助系统矫正场曲。本发明中的投影光学系统数值孔径高、像差小且结构紧凑，可有效地降低制造成本，降低镜片的加工、检测和装调难度。

主权项

一种大数值孔径的纯折射式干式投影光学系统，用于将位于物平面的图案投影到像平面上，所述大数值孔径的投影光学系统依次包括了第一透镜组(G1)、第二透镜组(G2)、第三透镜组(G3)、第四透镜组(G4)和第五透镜组(G5)，其特征在于：从光束入射方向的第一透镜组(G1)没有光焦度，第二透镜组(G2)、第三透镜组(G3)、第四透镜组(G4)都具有正光焦度，第五透镜组(G5)也为没有光焦度的平板玻璃；所述的第一透镜组(G1)为平行平板(1)；所述的第二透镜组(G2)包括第一双凸正透镜(2)、第一双凹负透镜(3)、第二双凹负透镜(4)、第一弯月负透镜(5)、第一弯月正透镜(6)、第二弯月正透镜(7)、第三弯月正透镜(8)；所述的第三透镜组(G3)包括第二双凸正透镜(9)、第四弯月正透镜(10)、第二弯月负透镜(11)、第三弯月负透镜(12)、第三双凹负透镜(13)、第四弯月负透镜(14)、第五弯月正透镜(15)、第六弯月正透镜(16)、第三双凸正透镜(17)、第一平凸正透镜(18)；所述的第四透镜组(G4)包括第五弯月负透镜(19)、第四双凸正透镜(20)、第五双凸正透镜(21)、第七弯月正透镜(22)、第八弯月正透镜(23)、第九弯月正透镜(24)、第十弯月正透镜(25)、第十一弯月正透镜(26)；所述的第五透镜组(G5)为平板玻璃(27)；所述的第三透镜组(G3)和第四透镜组(G4)之间设置有一孔径光阑；第一透镜组(G1)、第二透镜组(G2)、第三透镜组(G3)、第四透镜组(G4)和第五透镜组(G5)中所有的元件均采用SIO2玻璃；所述大数值孔径投影光学系统为双远心系统；所述的大数值孔径投影光学系统适用于深紫外照明光源，为波长为193.368nm的光源；还将系统的像方数值孔径设置为0.93，光学系统的参数请参阅表1；表2给出了本实施例的大数值孔径投影光学系统的每一片镜片的具体参数，其中，表2中的“表面序号”是从光线入射端开始对表面的计数，第一透镜组G1中仅有的平行平板透镜的光束入射面为序号S1，光束出射面为序号S2，其它镜面序号以此类推；表2中的“半径”分别给出了每个表面顶点处所对应的曲率半径，如果顶点的曲率中心位于顶点左边，则曲率半径为负，反之为正，如果某个表面顶点区域为平面，则将之曲率半径记为“∞”；表2中的“厚度/间隔”给出了相邻两表面之间沿光轴的间隔距离，如果两个表面属于同一片透镜，则为该透镜的厚度，“厚度/间隔”的正负由光线的走向决定，如果光线由左向右，则“厚度/间隔”为正，反之为负，表2中的“半口径”给出了各个透镜半口径大小，如果调整数值孔径，则半口径也会改变，给出的半口径是在像方数值孔径为0.93情况下给出的，表2中的“材料”给出了各个透镜材料，缺省处为空气，表2中的所有长度单位为毫米，表2A为表2的补充，它给出了各个非球面的非球面系数，表1工作波长193.368nm像方数值孔径0.93放大倍率‑0.25像方视场26mm×5.5mm物像距离1205mm物方工作距35mm像方工作距3.1mmSIO2折射率1.560219表2表2A