[发明专利]低热效应投影物镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学系统，尤其涉及一种全折射式投影光学系统。

背景技术

目前在半导体封装领域，微米级分辨率，高产率的投影光学系统需求日益增加。但从紫外到深紫外波段都遇到了镜片热效应问题(lens heating)的困扰，相应地产生了很多关于如何补偿热效应的装置和方法的探讨，例如美国专利US7294814，US7084952，US5898479等，介绍的装置都针对镜片热效应进行检测或补偿。

但是如何从设计和选材角度预防镜片的热效应，相关报道较少。美国专利US7239450从热效应角度讨论了石英晶体(SILICA)和萤石(CAF2)两种材料的使用。专利的主要贡献是：总结小通光孔径的厚透镜，比大通光口径的薄透镜受寿命(lifetime)或热效应(lens heating)的影响更大，并给出了单个镜片寿命/热效应敏感度系数：KLT/LH=D<D>(<CA>CA)2]]>

其中，D表示单个镜片厚度；CA表示单个镜片的有效通光口径；<D>表示N个镜片的平均中心厚度；<CA>表示N个镜片的平均通光口径。

氟化物晶体(如CAF2)比传统的石英晶体(SILICA)在短波段内有更高的透光率，由于低吸收所以产生的热效应更小。因此对于敏感度系数K_LT/LH高的镜片，考虑使用氟化物晶体代替传统的石英晶体。

专利US7239450只探讨了深紫外波段的SILICA和CAF2两种材料的使用。在400nm～440nm波段，可供选择的材料相对较多，从选材的角度避免热效应能发挥更大的作用。而且镜片的热效应不仅与透过率有关，与材料的热传导、折射率温度系数、材料热膨胀特性等都有密切的关系，很值得关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有低热效应的投影物镜，以降低热效应对投影光学系统产生的不良影响。

为了达到以上目的，本发明提供了一种低热效应投影物镜，包括从物方到像方沿光轴依次排列的第一至第十二透镜，所述第六和第七透镜之间设有光阑，所述第一至第六透镜与所述第十二至第七透镜关于所述光阑对称；其中，所述第一、第二透镜具有负光焦度，所述第三、第四透镜具有正光焦度，所述第五、第六透镜组成正负光焦度组合；所述的十二片透镜中，全部采用了10mm内部透光率达到0.999的材料制成，且所述的十二片透镜均不包含非球面表面，热效应敏感度系数K_LT/LH相对最大的第五块镜片使用CAF2材料。

进一步的，所述第一、第二透镜组成负光焦组；其中，所述第一透镜为双凹透镜，使用SILICA材料制成；所述第二透镜为凹面正对物面的弯月型透镜，使用BSL7Y材料制成。

所述第三、第四透镜组成正光焦组；其中，所述第三透镜为近似平凸透镜，其曲率较小的一面朝向物方，使用BSL7Y材料制成；所述第四透镜为双凸透镜，使用BSL7Y材料制成。

所述第五、第六透镜为正负光焦度组合；其中，所述第五透镜为双凸透镜，使用小块CAF2材料制成，用于校正色差；所述第六透镜为双凹透镜，使用PBL1Y材料制成。

本发明的低热效应投影物镜通过选择合适材料并通过合理的结构设计，能实现在高曝光剂量下较小的热效应，降低了热效应补偿的难度，同时能在44mm×44mm方形视场范围内实现良好均匀的像质，物方像方工作距离达到30mm，总长不超过800mm，且不包含非球面镜片，不给加工、测试和装调增加难度。

附图说明

图1是本发明一具体实施例的低热效应投影物镜的结构示意图。

图2是本发明一具体实施例的投影物镜的象差图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。