校正像差和提高成 像質(zhì)量：
[0072] 〇? 34< |fG23-ln/fG231 <〇? 87
[0073] 其中，為所述第一子透鏡組G23_ln的焦距；
[0074] 所述第四透鏡組G24由至少六片透鏡構(gòu)成；包含第二子透鏡組G24_ln，所述第二 子透鏡組G24-ln的光焦度為正，并包含所述第四透鏡組G24中至少三個位置相鄰且光焦度 為正的透鏡；進一步的，所述第二子透鏡組G24-ln與所述第四透鏡組G24之間滿足以下關(guān) 系式，以更好地校正像差和提高成像質(zhì)量：
[0075] 0.21<|fG24_ln/fG24|<0. 47
[0076] 其中，fG24_ln為第二子透鏡組G24_ln的焦距。
[0077] 請繼續(xù)參照圖1，所述第二成像光學系統(tǒng)G2中的透鏡包括至少兩種高折射率材料 和至少兩種低折射率材料。所述高折射率材料為I線折射率大于1. 55的材料，所述低折射 率材料為I線折射率小于1. 55的材料，以更好地校正像差和提高成像質(zhì)量。
[0078] 進一步的，所述高折射率材料包括：1線折射率大于1. 55且阿貝數(shù)小于45的第一 種材料，和I線折射率大于1. 55且阿貝數(shù)大于50的第二種材料；所述低折射率材料包括： I線折射率小于1. 55且阿貝數(shù)小于65的第三種材料，以及I線折射率小于1. 55且阿貝數(shù) 大于70的第四種材料。
[0079] 沿光軸方向，所述第一透鏡組G21的第一片透鏡和所述第四透鏡組G24的最后一 片透鏡均由第一種材料構(gòu)成。而所述第一、第二、第三、第四透鏡組621、622、623、624中，至 少有一片透鏡采用第一或第二種材料。具體地，所述第一、第二、第四透鏡組G21、G22、G24 中，至少有一片透鏡采用第一種材料；所述第三透鏡組G23中，則至少有一片透鏡采用第二 種材料。
[0080] 進一步的，所述第二透鏡組G22內(nèi)包含至少一對凹面相對的透鏡；所述第三透鏡 組G23內(nèi)至少包含一片凹面面向像面的彎月式透鏡；所述第四透鏡組G24內(nèi)至少包含一片 凹面面向物面的彎月式透鏡，以更好地校正像差和提高成像質(zhì)量。
[0081] 作為優(yōu)選，所述第一成像光學系統(tǒng)G1孔徑光闌與第二成像光學系統(tǒng)G2的光闌共 軛，所述第一成像光學系統(tǒng)G1的光闌位于凹面反射鏡103位置，可通過機械調(diào)節(jié)微動結(jié)構(gòu) 調(diào)節(jié)所述凹面反射鏡103,從而校正各種光闌像差。
[0082] 本發(fā)明的投影曝光裝置中，第一成像光學系統(tǒng)G1與第二成像光學系統(tǒng)G2的相互 位置關(guān)系，降低了第一成像光學系統(tǒng)G1與第二成像光學系統(tǒng)G2光軸的裝調(diào)精度，只需保證 第一成像光學系統(tǒng)G1的入射光光軸和出射光光軸與第二成像光學系統(tǒng)G2光軸平行即可， 而不需要二者的光軸重合，因此降低了組裝難度，且提高了掩模效率。
[0083] 下面通過不同實施例來表征本發(fā)明投影曝光裝置。
[0084] 實施例1
[0085] 請參照圖2,本實施例中，第一成像光學系統(tǒng)G11的放大倍率@ 1等于lx，第二 成像光學系統(tǒng)G12的放大倍率0 2為-1. 5x。其中，第一成像光學系統(tǒng)G11包括：反射棱 鏡L102、凹面反射鏡L109,以及設(shè)置在反射棱鏡L102與凹面反射鏡L109中間由六片透鏡 L103?L108組成的折反射透鏡組。當然，所述六片透鏡L103?L108采用正負透鏡的交叉 分配及高低色散材料的適當選取的方式，校正了第一成像光學系統(tǒng)G11的色差。較佳的，第 一成像光學系統(tǒng)G11中前后分別設(shè)有透鏡L101和L116。
[0086] 第二成像光學系統(tǒng)G12中沿著光軸方向依次包括：
[0087] 具有正光焦度的第一透鏡組G121，包括透鏡L117?L120 ;
[0088] 具有正光焦度的第二透鏡組G122,包括透鏡L121?L126 ;
[0089] 具有正光焦度的第三透鏡組G123,包括透鏡L127?L130 ;以及
[0090] 具有正光焦度的第四透鏡組G124,包括透鏡L131?L136。
[0091] 上述各透鏡組之間關(guān)系以及各透鏡組中各透鏡的材料與形狀關(guān)系，均與圖1中的 相同，此處不再贅述。
[0092] 具體地，表1為本實施例中投影曝光裝置中的光學系統(tǒng)規(guī)格，其中，第一列為 面型編號（Surface#)，第二列為有效半徑（r)，第三列表示有效間隔（d)，第四列為玻 璃材料（Glass)，第五列表示面型折反類型（RefractMode)，第六列為有效半口徑（Y Semi-Aperture)。
[0093] 表1:本實施例中投影曝光裝置中的光學系統(tǒng)規(guī)格
[0094]
【主權(quán)項】
1. 一種投影曝光裝置，用于將掩模的圖像聚焦成像在硅片上，所述裝置從掩模開始沿 光軸依次包括： 具有放大倍率P1的第一成像光學系統(tǒng)，用于對掩模的圖像成中間像； 具有放大倍率β2的第二成像光學系統(tǒng)，用于將中間像放大后成像在硅片上； 所述投影曝光裝置的放大倍率為P=P1X β2。
2. 如權(quán)利要求1所述的投影曝光裝置，其特征在于，放大倍率β 1約等于1，β 2大于 等于1.5。
3. 如權(quán)利要求2所述的投影曝光裝置，其特征在于，放大倍率β 1等于1χ，β 2為-1. 5χ 或-2χ。
4. 如權(quán)利要求1所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第一成像光學系統(tǒng)為折反射 結(jié)構(gòu)，包括至少一反射棱鏡、一凹面反射鏡和折反射透鏡組，所述折反射透鏡組配置在反射 棱鏡與凹面反射鏡之間。
5. 如權(quán)利要求4所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述折反射透鏡組包括至少六片 透鏡。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第一成像光學系統(tǒng)還包括 用于調(diào)節(jié)所述凹面反射鏡的微動機構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求4所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第二成像光學系統(tǒng)沿著光軸 方向依次包括：分別具有正光焦度的第一透鏡組、第二透鏡組、第三透鏡組和第四透鏡組； 其中，所述各透鏡組滿足以下關(guān)系： 15< I fG22/fG211 <17 0. 8<|fG23/fG24|<l. 2 0. 05<|fG23/fG22|<0. 12 上述各式中：fe21為所述第一鏡頭組的焦距；fe22為所述第二透鏡組的焦距；fe23為所述 第三透鏡組的焦距；fe24為所述第四透鏡組的焦距。
8. 如權(quán)利要求7所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第一透鏡組包括至少四片透 鏡，并滿足公式：1. 〇3〈 I fel max/fe211〈1. 95,其中，fel max為第一透鏡組內(nèi)光焦度最大的透鏡的 焦距。
9. 如權(quán)利要求7所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第二透鏡組包括至少六片透 鏡，其中至少包含兩對相鄰的正負透鏡組合。
10. 如權(quán)利要求9所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述正負透鏡組合中，正負透鏡 的阿貝數(shù)比滿足： 1. 23〈VG22 正/Vg22 負〈1. 85 或 I. 59〈VG22 正/Vg22 負〈2. 65 其中：Ve22l為所述第二透鏡組的正負透鏡組合中正透鏡的阿貝數(shù)；Ve22il為與所述正透 鏡相鄰的負透鏡的阿貝數(shù)。
11. 如權(quán)利要求7所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第三透鏡組包含第一子透鏡 組，所述第一子透鏡組的光焦度為正，并包含第三透鏡組中至少兩個位置相鄰且光焦度為 正的透鏡。
12. 如權(quán)利要求11所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第一子透鏡組與第三透鏡 組之間滿足以下關(guān)系式： 0.34〈|fG23_ln/fG23|〈0.87 其中，fe2Hn為所述第一子透鏡組的焦距。
13. 如權(quán)利要求7所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第四透鏡組包含第二子透鏡 組，所述第二子透鏡組的光焦度為正，并包含所述第四透鏡組中至少三個位置相鄰且光焦 度為正的透鏡。
14. 如權(quán)利要求13所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第二子透鏡組與所述第四 透鏡組之間滿足以下關(guān)系式： 0.21〈|fC24_ln/fC24|〈0.47 其中，為第二子透鏡組的焦距。
15. 如權(quán)利要求7所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第二成像光學系統(tǒng)中的透鏡 包括至少兩種高折射率材料和至少兩種低折射率材料。
16. 如權(quán)利要求15所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述高折射率材料為I線折射率 大于1. 55的材料，所述低折射率材料為I線折射率小于1. 55的材料。
17. 如權(quán)利要求15所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述高折射率材料包括：1線折 射率大于1. 55且阿貝數(shù)小于45的第一種材料，和I線折射率大于1. 55且阿貝數(shù)大于50 的第二種材料。
18. 如權(quán)利要求17所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述低折射率材料包括：I線折 射率小于1. 55且阿貝數(shù)小于65的第三種材料，以及I線折射率小于1. 55且阿貝數(shù)大于70 的第四種材料。
19. 如權(quán)利要求18所述的投影曝光裝置，其特征在于，沿光軸方向，所述第一透鏡組的 第一片透鏡和所述第四透鏡組的最后一片透鏡均由第一種材料構(gòu)成。
20. 如權(quán)利要求18所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第一、第二、第三、第四透鏡 組中，至少有一片透鏡采用第一或第二種材料。
21. 如權(quán)利要求18所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第一、第二、第四透鏡組中， 至少有一片透鏡采用第一種材料。
22. 如權(quán)利要求18所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第三透鏡組中，至少有一片 透鏡采用第二種材料。
23. 如權(quán)利要求7所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第二透鏡組內(nèi)包含至少一對 凹面相對的透鏡；所述第三透鏡組內(nèi)至少包含一片凹面面向像面的彎月式透鏡；所述第四 透鏡組內(nèi)至少包含一片凹面面向物面的彎月式透鏡。
24. 如權(quán)利要求7所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第一成像光學系統(tǒng)孔徑光闌 位于所述凹面反射鏡位置。
25. 如權(quán)利要求1所述的投影曝光裝置，其特征在于，所述第一成像光學系統(tǒng)孔徑光闌 與第二成像光學系統(tǒng)的光闌共軛。
26. 如權(quán)利要求1所述的投影曝光裝置，其特征在于，第一成像光學系統(tǒng)與第二成像光 學系統(tǒng)的光軸平行。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種投影曝光裝置，用于將掩模的圖像聚焦成像在硅片上，所述裝置從掩模開始沿光軸依次包括：具有放大倍率β1的第一成像光學系統(tǒng)，用于對掩模的圖像成中間像；具有放大倍率β2的第二成像光學系統(tǒng)，用于將中間像放大后成像在硅片上；所述投影曝光裝置的放大倍率為β=β1×β2。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：1、采用與其現(xiàn)有技術(shù)中投影曝光系統(tǒng)完全不同的光學結(jié)構(gòu)；2、提高了放大倍率，放大倍率可大于等于1.5倍，降低了光掩模成本；3、投影曝光裝置的第一成像光學系統(tǒng)中前后兩個透鏡可以去掉，降低了裝配難度，提高裝調(diào)效率。
【IPC分類】G02B17-08, G03F7-20
【公開號】CN104570610
【申請?zhí)枴緾N201310473543
【發(fā)明人】劉雅麗
【申請人】上海微電子裝備有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月11日