[發明專利]一種全折射式投影光學系統

有效

• 申請號: 200710172802.0
• 申請日: 2007-12-21
• 公開（公告）號: CN101231378A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 儲兆祥;黃玲;李鐵軍
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B9/34
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及一種光學系統，尤其涉及一種全折射式投影光學系統。

背景技術

隨著投影光學技術的發展，投影光學系統的性能逐步提高，并可以適用于集成電路制造等多種領域。現已將投影光刻技術成功應用于亞微米分辨率集成電路制造領域。在半導體封裝技術中，投影光刻技術應用于相對較低的分辨率(如幾微米)、較大的焦深、較高產率的金凸塊/錫凸塊、硅片級芯片尺寸封裝(WLCSP)技術等領域。

在現有技術中，如美國專利US?6,879,383，B2和5,559,629所描述的兩種折反射式投影光學系統均采用了兩塊轉折棱鏡和一塊較大孔徑的球面反射鏡實現寬帶寬ghi線(波長：360nm-440nm)的色差校正，轉折棱鏡和較大孔徑的反射鏡的加工要求及其嚴格，并且裝配精度極高，給實際工程加工和裝配帶來極大的困難；另外上述兩個專利所描述的兩種折反射投影光學系統的工作距較短，在實際應用過程中給工件臺、尤其是掩模臺的設計帶來較嚴格的限制。

中國專利CN?101021607A中描述的一種折射式雙遠心投影光學系統應用在紫外光譜范圍內，其光學結構中采用了一些非紫外高透過率的玻璃材料(如：NKZFS11和NBAK1)，降低了整個光學系統的透過率，從而降低了產率；同時在高功率的光源照射下會導致這些非紫外高透過率的玻璃材料產生爆裂。

本發明是針對上述專利存在的一些缺點，提出的一種折射式投影光學系統，該全折射式投影光學系統是雙遠心對稱結構，實現寬帶寬ghi線(波長360nm-440nm)色差的校正，且具有衍射極限的成像質量和極小的畸變量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種全折射式投影光學系統，以實現寬帶寬ghi線(波長360nm到440nm)色差的校正，且具有衍射極限的成像質量和極小的畸變量。

為了達到上述目的，本發明提供一種全折射式投影光學系統，從物面到像面依次排列第一鏡片組、第二鏡片組、光闌、第三鏡片組、第四鏡片組。該第一與第四鏡片組、第二與第三鏡片組分別相對于該光闌對稱。該第一鏡片組具有正光焦度，其包括從物面到像面依次排列的透鏡一、透鏡二、透鏡三、透鏡四，其中，透鏡一為雙凹透鏡，透鏡二為凹面朝向物面的負彎月透鏡，透鏡三為凹面朝向物面的正彎月透鏡，透鏡四是正透鏡。該第二鏡片組具有正光焦度，其包括從物面到像面依次排列的透鏡五、透鏡六、透鏡七、透鏡八。

該第一鏡片組的焦距大于100mm，小于300mm。

該透鏡二的焦距大于-750mm，小于-450mm。

該第二鏡片組的焦距大于500mm，小于3000mm。

該第二鏡片組與該光闌之間的距離大于18mm。

本發明的對稱投影物鏡結構能夠完全校正垂軸像差(如彗差、畸變和倍率色差)。可以通過第二鏡片組、第三鏡片組和與鏡片一對稱排列的鏡片十六的軸向運動來校正在高功率光照下鏡頭熱效應導致的像質變化。

本發明的折射式投影光學系統采用全折射式的結構，避免使用轉折棱鏡和較大的球面反射鏡，降低了加工和裝配的難度；該折射式投影光學系統具有較長的物方和像方工作距，降低了實際使用過程中對工件臺和掩模臺設計空間的約束；該折射式投影光學系統均采用紫外高透過率光學材料校正ghi三線的二級光譜，實現了較高的透過率，同時較好地校正了色差。

附圖說明

圖1為本發明的第一實施例的光學結構示意圖；

圖2為本發明的第一實施例的光學傳遞函數示意圖；

圖3為本發明的第二實施例的光學結構示意圖；

圖4為本發明的第二實施例的光學傳遞函數示意圖；

圖5為本發明的第三實施例的光學結構示意圖；

圖6為本發明的第三實施例的光學傳遞函數示意圖。

附圖中：G1、第一鏡片組；G2、第二鏡片組；G3、第三鏡片組；G4、第四鏡片組；L1、透鏡一；L2、透鏡二；L3、透鏡三；L4、透鏡四；L5、透鏡五；L6、透鏡六；L7、透鏡七；L8、透鏡八；L9、透鏡九；L10、透鏡十；L11、透鏡十一；L12、透鏡十二；L13、透鏡十三；L14、透鏡十四；L15、透鏡十五；L16、透鏡十六；AS、光闌；MODULATION、調制；SPATIAL?FREQUENCY、空間頻率；WAVELENGTH、波長；WEIGHT、權重。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的說明。