[发明专利]紧凑型光刻投影物镜

说明书

技术领域

本发明涉及光刻投影物镜，特别是一种用于偏振照明系统中偏振测量实验的紧凑型光刻投影物镜。

背景技术

采用氟化氩（ArF）准分子激光和浸液光刻技术，并配合双图形曝光技术，已经实现32nm节点半导体光刻技术，实现该技术的典型设备是荷兰ASML公司型号为TWINSCAN NXT:1950i的光刻机。对于目前的22nm节点光刻技术，由于极紫外光刻技术（EUVL）目前尚有一些关键技术需要改善，同时ArF浸液光刻技术得到偏振照明技术、双图形及多图形技术的支持，依然表现出强大的生命力，例如ASML公司型号为TWINSCAN NXT:1960Bi的光刻机依然是22nm节点强有力的竞争者之一，这两款设备均采用业界最大数值孔径（NA=1.35）的投影物镜。

ArF光刻技术发展到NA=1.35时代得到了若干关键技术的大力支持，ASML公司早在PAS系列光刻机的NA=0.75时代就开始研究浸液技术、偏振照明技术等等若干关键技术以延续ArF光刻技术的生命。例如，PAS5500/1150C光刻机实现90nm节点光刻技术是采用传统技术，对于TWINSCAN XT:1450H光刻机（NA=0.93）采用传统技术可以实现65nm节点技术，而采用偏振照明技术就可以将分辨率提高到57nm。可见，在极紫外光刻技术（EUVL）目前尚有一些关键技术（比如光源功率问题、掩模版问题、光刻胶问题等）需要克服的情况下，研究浸液光刻技术、偏振照明技术等就显得非常有现实意义。

研究浸液光刻技术、偏振照明技术等首先需要有一个实验用的小型化的光刻投影物镜，以用于偏振照明系统的偏振态测量实验，可以用于光瞳滤波实验，还可以用于照明方式优化实验等等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧凑型光刻投影物镜，该光刻投影物镜采用对称式结构，可以有效地校正垂轴像差，同时采用正负光焦度平衡匹配有效地校正轴向像差，满足瑞利判据的要求；可用于偏振照明系统的偏振态测量实验、光瞳滤波实验或照明方式优化实验等等。采用尽量少的透镜实现大的数值孔径，结构紧凑，重量轻、体积小，有利于各种实验的开展。

本发明的目的是这样实现的：

一种紧凑型光刻投影物镜，沿其光轴方向从物面一侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜至第五透镜、孔径光阑、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜，其特征在于，所述的第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第十透镜具有正光焦度，所述的第二透镜和第九透镜具有负光焦度，所述的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜为凹面朝向物面的弯月透镜，所述的第五透镜和第六透镜为双凸透镜，所述的第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜为凹面朝向像面的弯月透镜。

所述第一透镜的前表面和第十透镜的后表面为非球面，第一透镜的后表面和第十透镜的前表面为球面，其它第二透镜至第九透镜的表面均为球面。

所有十块透镜均采用高透过率的熔石英材料制成。

所有十块透镜均采用高透过率的熔石英材料，可选康宁公司7980牌号的熔石英材料，也可以选肖特公司的Lithosil^TM Q0/1-E193熔石英材料。

本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1、本发明的紧凑型光刻投影物镜采用对称式结构，可以有效地校正垂轴像差，同时采用正负光焦度平衡匹配有效地校正轴向像差，满足瑞利判据的要求；

2、本发明的紧凑型光刻投影物镜采用尽量少的透镜实现大的数值孔径，结构紧凑，重量轻、体积小，有利于各种实验的开展。

附图说明

图1为本发明的紧凑型光刻投影物镜的结构及光路图；

图2为本发明的紧凑型光刻投影物镜的调制传递函数MTF图；

图3为本发明的紧凑型光刻投影物镜的RMS波像差分布图。

具体实施方式

以下将对本发明的紧凑型光刻投影物镜做进一步的详细描述。