專利名稱：一種投影光刻物鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及光刻機投影光學系統(tǒng)中的一種2倍放大率的投影光刻物鏡。
背景技術(shù)：
目前在半導(dǎo)體加工領(lǐng)域，微米級分辨率，高產(chǎn)率的投影光學系統(tǒng)需求日益增加。步進式光刻設(shè)備為了獲得高產(chǎn)率，通常采用大的曝光視場。日本專利JP2000199850公開了一種1. 6x放大倍率的光刻投影物鏡。曝光波長使用G線、H線波段，像面視場大小117. 6mm,物距71. 28mm,像面數(shù)值孔徑為0. 1。此物鏡為38 片的多透鏡結(jié)構(gòu)，且包含一片非球面。日本專利JP2006^7383公開了一種1. 25x放大倍率光刻投影物鏡。使用曝光波長為I線，帶寬為+/_3nm，半視場為93. 5mm，物距90mm。日本專利JP2007079015公開了另一種1. 2 放大倍率投影物鏡，該物鏡使用曝光波長也為I線，帶寬為+/-1. 5nm，半視場大小為93. 5mm，物距61. 02mm。在LCD光刻機領(lǐng)域大曝光視場設(shè)計通常占有優(yōu)勢，同時為了配合掩模尺寸，很多光學系統(tǒng)采用大于1倍甚至接近2倍放大倍率的投影物鏡。綜合上述背景技術(shù)，及實際使用需求，需要設(shè)計一種2倍投影光刻物鏡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種投影光刻物鏡，能校正大視場范圍內(nèi)的畸變、場曲、像散、軸向色差、倍率色差，并實現(xiàn)物像空間的雙遠心。一種投影光刻物鏡，把掩模的圖像聚焦成像在硅片上，從掩模開始沿光軸依次包括一具有正光焦度的第一透鏡組Gll ；一具有正光焦度的第二透鏡組G12 ；一具有正光焦度的第三透鏡組G13 ；所述第三透鏡組G13內(nèi)包括一孔徑光闌AS ；一具有正光焦度的第四透鏡組G14 ；以及一具有正光焦度的第五透鏡組G15 ；其中，所述各透鏡組滿足以下關(guān)系0. 2 < I fG12/fG111 < 0. 50. 75 < |fG13/fG14l < 1. 20. 1 < |fG12/L| < 0. 30. 19 < |fG15/L| < 0. 58其中fG11 所述第一透鏡組Gll的焦距；fei2 所述第二透鏡組G12的焦距；fei3 所述第三透鏡組G13的焦距；fei4 所述第四透鏡組G14的焦距；fei5 所述第五透鏡組G15的焦距；L 從物面到像面的距離。優(yōu)選地，所述第一透鏡組Gll由至少三片透鏡構(gòu)成；所述第二透鏡組G12由至少三片透鏡構(gòu)成；所述第三透鏡組G13由至少六片透鏡構(gòu)成；所述第三透鏡組G13包含一具有負光焦度的子透鏡組G13-ln，所述子透鏡組G13-ln包含所述第三透鏡組G13的至少三片相鄰負透鏡；所述第四透鏡組G14由至少四片透鏡構(gòu)成；所述第五透鏡組G15由至少二片透鏡構(gòu)成；其中，所述第三透鏡組G13與子透鏡組G13-ln之間滿足以下關(guān)系式-0. 004 < I fG13_ln/fG131 < 0. 008其中fG13_ln 第三透鏡組G13的子透鏡組G13-ln的焦距；fei3 第三透鏡組G13的焦距。較佳地，所述第一透鏡組Gll內(nèi)至少包含一對凹面相對透鏡，所述第三透鏡組G13 內(nèi)至少包含一對凹面相對透鏡，所述第四透鏡組G14內(nèi)至少包含一對凹面相對透鏡。其中，像方工作距離大于100mm。較佳地，在所述第一、二、四、五透鏡組Gil、G12、G14、G15中所有彎月透鏡使用在 365nm波長下折射率大于1. 6的材料；在包含所述孔徑光闌AS的所述第三透鏡組G13中的所有彎月透鏡，使用在365nm波長下折射率小于1. 6的材料。相對于以上背景技術(shù)，本發(fā)明使用I線設(shè)計，完成放大倍率設(shè)計。半視場大小 100mm, 士5nm的I線帶寬，保證了足夠的曝光光強。同時，本發(fā)明的像方工作距大于100mm， 為整機空間布置留有余量。本發(fā)明以相對簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)所需的微米極的分辨率，帶寬相對于背景專利有所提高，而且畸變、像散、色差校正良好。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進一步的了解。圖1所示為本發(fā)明光刻物鏡的光學結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本發(fā)明光刻物鏡成像畸變曲線圖；圖3所示為本發(fā)明光刻物鏡物方及像方遠心曲線圖；圖4所示為本發(fā)明光刻物鏡像差曲線圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施例。如圖1所示，本發(fā)明的投影光刻物鏡10由18片透鏡組成，各參數(shù)要求如表1所示表 權(quán)利要求
1.一種投影光刻物鏡，把掩模的圖像聚焦成像在硅片上，從掩模開始沿光軸依次包括一具有正光焦度的第一透鏡組Gll ； 一具有正光焦度的第二透鏡組G12 ；一具有正光焦度的第三透鏡組G13 ；所述第三透鏡組G13內(nèi)包含一孔徑光闌AS ；一具有正光焦度的第四透鏡組G14;以及一具有正光焦度的第五透鏡組G15 ；其中，所述各透鏡組滿足以下關(guān)系0. 2 < I fG12/fG111 < 0. 50. 75 < fG13/fG14 < 1.20. 1 < fG12/L < 0. 30. 19 < fG15/L < 0. 58其中fG11 所述第一透鏡組Gll的焦距；fei2 所述第二透鏡組G12的焦距；fei3 所述第三透鏡組G13的焦距；fei4 所述第四透鏡組G14的焦距；fei5 所述第五透鏡組G15的焦距；L 從物面到像面的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的投影光刻物鏡，其特征在于 所述第一透鏡組Gll由至少三片透鏡構(gòu)成；所述第二透鏡組G12由至少三片透鏡構(gòu)成；所述第三透鏡組G13由至少六片透鏡構(gòu)成；所述第三透鏡組G13包含一具有負光焦度的子透鏡組G13-ln，所述子透鏡組G13-ln包含所述第三透鏡組G13的至少三片相鄰負透鏡；所述第四透鏡組G14由至少四片透鏡構(gòu)成； 所述第五透鏡組G15由至少二片透鏡構(gòu)成；其中，所述第三透鏡組G13與子透鏡組G13-ln之間滿足以下關(guān)系式-0. 004 < |fG13_ln/fG13| <0.008 其中fG13-ln 第三透鏡組G13的子透鏡組G13-ln的焦距；fei3 第三透鏡組G13的焦距。
3.如權(quán)利要求1所述的投影光刻物鏡，其特征在于，所述第一透鏡組Gll內(nèi)至少包含一對凹面相對透鏡，所述第三透鏡組G13內(nèi)至少包含一對凹面相對透鏡，所述第四透鏡組G14 內(nèi)至少包含一對凹面相對透鏡。
4.如權(quán)利要求1所述的投影光刻物鏡，其特征在于，像方工作距離大于100mm。
5.如權(quán)利要求1所述的投影光刻物鏡，其特征在于，在所述第一、二、四、五透鏡組Gil、 G12、G14、G15中所有彎月透鏡使用在365nm波長下折射率大于1. 6的材料；在包含所述孔徑光闌AS的所述第三透鏡組G13中的所有彎月透鏡，使用在365nm波長下折射率小于1.6 的材料。
全文摘要
一種投影光刻物鏡，把掩模的圖像聚焦成像在硅片上，從掩模開始沿光軸依次包括一具有正光焦度的第一透鏡組G11；一具有正光焦度的第二透鏡組G12；一具有正光焦度的第三透鏡組G13；一具有正光焦度的第四透鏡組G14；以及一具有正光焦度的第五透鏡組G15，五個透鏡組，構(gòu)成2x放大倍率設(shè)計。使用I線設(shè)計，±5nm的I線帶寬，保證了足夠的曝光光強。校正大視場范圍內(nèi)的場曲、畸變、色差，并實現(xiàn)物像空間的雙遠心。像方工作距大于100mm，為整機空間布置留有余量。
文檔編號H01L21/02GK102540415SQ20101058545
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者武珩, 黃玲 申請人:上海微電子裝備有限公司