[發(fā)明專(zhuān)利]一種折反式紫外光刻物鏡

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310244143.2
• 申請(qǐng)日: 2013-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103278912A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白瑜;邢廷文;朱紅偉;呂保斌;鄧超;廖志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G02B13/14
• 分類(lèi)號(hào): G02B13/14;G03F7/20
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 梁愛(ài)榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于微影工藝、半導(dǎo)體元件制作裝置中的折反式紫外光刻物鏡，屬于投影光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光刻是一種集成電路制造技術(shù)，它利用光學(xué)投影影像的原理將掩模板上的IC圖形以曝光的方式將高分辨率圖形轉(zhuǎn)移到涂膠硅片上的光學(xué)曝光過(guò)程，幾乎所有集成電路的制造都是采用光學(xué)投影光刻技術(shù)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各類(lèi)半導(dǎo)體芯片廣泛應(yīng)用于航空航天軍事領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)等民用領(lǐng)域，隨著對(duì)設(shè)備性能要求的不斷提高，對(duì)半導(dǎo)體芯片的分辨率要求越來(lái)越高。目前國(guó)際上光刻機(jī)的制造幾乎處于壟斷地位，最大的3家生產(chǎn)商為ASML，Nikon和Canon。從2004年起，這幾家公司就提供193nm浸沒(méi)式光刻機(jī)樣品供各大芯片制造商使用，至今，已開(kāi)發(fā)出多種型號(hào)的193nm浸沒(méi)式光刻機(jī)。光刻技術(shù)是我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支持型技術(shù)之一，投影光刻裝置是大規(guī)模集成電路制造工藝的關(guān)鍵設(shè)備。大數(shù)值孔徑高精度投影光學(xué)系統(tǒng)是高尖端光刻機(jī)的核心部件，它的性能直接決定著光刻機(jī)的精度。目前國(guó)內(nèi)剛剛開(kāi)始工作波長(zhǎng)193nm的投影光學(xué)系統(tǒng)實(shí)用化研究，以往設(shè)計(jì)數(shù)值孔徑也都不很高，最高分辨力為0.35-0.5微米。由于分辨率低，不能制作出高精度高分辨率的圖形，已不能滿足大規(guī)模集成電路制造和研究的需求。

由瑞利衍射定理可得到光刻機(jī)分辨力的公式如下：

R＝k₁λ/NA

上式中R為光刻機(jī)的分辨力，k₁為工藝系數(shù)因子，λ為工作波長(zhǎng)，NA為投影光刻物鏡的數(shù)值孔徑。

由以上公式可知，為了獲得更高的分辨率，可以通過(guò)縮短光源的波長(zhǎng)，或者增大投影光刻物鏡的數(shù)值孔徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是光源波長(zhǎng)縮短時(shí)，由于光學(xué)玻璃對(duì)光的吸收而用于投影光刻物鏡的材料種類(lèi)會(huì)受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有光刻物鏡數(shù)值孔徑小的不足，本發(fā)明的目的是提供一種工作波長(zhǎng)為193nm，數(shù)值孔徑為1.35的折反式紫外光刻物鏡。

為達(dá)成所述目的，本發(fā)明提供一種折反式紫外光刻物鏡，以物平面輸入光束傳播方向?yàn)橄到y(tǒng)光軸，在系統(tǒng)光軸上依次放置第一透射組、反射組件和第二透射組，其中第一透射組具有正光焦度，反射組具有負(fù)光焦度，第二透射組具有正光焦度；其中：第一透射組包括第一正透鏡、第一負(fù)透鏡、第二正透鏡、第三正透鏡、第四正透鏡、第二負(fù)透鏡、第五正透鏡、第六正透鏡、第三負(fù)透鏡、第七正透鏡、第八正透鏡；反射組包括第一反射鏡、第二反射鏡；第二透射組包括第九正透鏡、第四負(fù)透鏡、第十正透鏡、第五負(fù)透鏡、第十一正透鏡、第十二正透鏡、第十三正透鏡、第十四正透鏡、第十五正透鏡、第十六正透鏡、第十七正透鏡、第十八正透鏡、第十九正透鏡。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明的折反式紫外光刻物鏡的數(shù)值孔徑為1.35，工作波長(zhǎng)為193nm，像方視場(chǎng)為26mm×5.5mm，由于物鏡數(shù)值孔徑大，克服了現(xiàn)有投影光刻物鏡數(shù)值孔徑小的不足，提高了光刻分辨率。

2、本發(fā)明的折反式紫外光刻物鏡由第一透射組、反射組和第二透射組構(gòu)成，三組鏡子同軸，減小了裝調(diào)集成難度，使用時(shí)第一透射組、第二透射組中的鏡子為同軸使用，反射組中的鏡子為離軸使用。

3、本發(fā)明的折反式紫外光刻物鏡中第一透射組包含11片透鏡，第二透射組包含13片透鏡，反射組僅包含2片反射鏡，所有透射組和反射組內(nèi)的鏡子均為單片鏡，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。

4、本發(fā)明的折反式紫外光刻物鏡具有良好的成像特性。

本發(fā)明所提出的折反式紫外光刻物鏡，可以應(yīng)用于照明光源波長(zhǎng)為193nm的深紫外浸沒(méi)式投影光刻裝置中。

本發(fā)明具有大數(shù)值孔徑的折反式紫外光刻物鏡，對(duì)于浸沒(méi)式光刻機(jī)中的投影曝光光學(xué)系統(tǒng)有一定的參考價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種折反式紫外光刻物鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1-第一正透鏡、2-第一負(fù)透鏡、3-第二正透鏡、

4-第三正透鏡、5-第四正透鏡、6-第二負(fù)透鏡、

7-第五正透鏡、8第六正透鏡、9-第三負(fù)透鏡、

10-第七正透鏡、11-第八正透鏡、12-第一反射鏡、

13-第二反射鏡、14-第九正透鏡、15-第四負(fù)透鏡、

16-第十正透鏡、17-第五負(fù)透鏡、18-第十一正透鏡、

19-第十二正透鏡、20-第十三正透鏡、21-第十四正透鏡、

22-第十五正透鏡、23-第十六正透鏡、24-第十七正透鏡、