[發明專利]變倍率極紫外光刻投影曝光光學系統

有效

• 申請號: 202210015194.7
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114253089B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 李艷秋;閆旭;劉麗輝;劉克
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉西云

1.一種變倍率極紫外光刻投影曝光光學系統，其特征在于，包括變倍率照明模塊和變倍率成像模塊，其中，變倍率照明模塊包括照明組件和變倍率中繼鏡組；按照光路傳播順序，所述照明組件依次由光源、橢球收集鏡、視場復眼以及光闌復眼構成，其中，所述視場復眼由多片視場復眼元按逐行或逐列的方式排布，且排布區域外包絡線為圓形；所述光闌復眼由多片光闌復眼元按逐行或逐列的方式排布，且排布區域外包絡線為圓形；所述變倍率中繼鏡組由兩個變形非球面中繼鏡構成，且兩個變形非球面中繼鏡在X方向和Y方向上均具有不同的放大倍率，同時，變倍率中繼鏡組入瞳為圓形并與外包絡線為圓形的光闌復眼相匹配，出瞳為橢圓形并與變倍率成像模塊的入瞳相匹配，且變倍率成像模塊的出瞳為圓形；

所述照明組件用于提供外包絡為圓形的二次光源；

所述變倍率中繼鏡組的入瞳面和出瞳面為一對共軛面，且變倍率中繼鏡組用于將其入瞳面上的外包絡為圓形的二次光源在X方向上和Y方向上分別以倍率Mx_ill和My_ill成像到其出瞳面上，并將出瞳面上得到的外包絡為橢圓形的二次光源入射至掩模；其中，Mx_ill與My_ill滿足：Mx_ill≠My_ill且Mx_ill/My_ill＝Mx/My，其中，Mx為變倍率成像模塊在X方向的放大率，My為變倍率成像模塊在Y方向的放大率；

所述變倍率成像模塊用于將掩模的被照明區域成像于硅片面上。

2.如權利要求1所述的一種變倍率極紫外光刻投影曝光光學系統，其特征在于，所述光闌復眼位于變倍率中繼鏡組的入瞳處，且與變倍率中繼鏡組出瞳面共軛，光闌復眼提供的外包絡為圓形的二次光源在變倍率中繼鏡組出瞳面處形成外包絡為橢圓形的二次光源像，且所述橢圓形的二次光源像的大小位置與變倍率成像模塊的入瞳面的大小位置相匹配。

3.如權利要求1所述的一種變倍率極紫外光刻投影曝光光學系統，其特征在于，所述二次光源為離軸二次光源，且各視場復眼元以及各光闌復眼元的位置和傾斜角度不同，離軸二次光源的離軸度不同。

4.如權利要求1所述的一種變倍率極紫外光刻投影曝光光學系統，其特征在于，所述視場復眼位于掩模的共軛平面處，單個視場復眼元在掩模所形成的像與變倍率成像模塊的物方視場相匹配。

5.如權利要求1～4任一權利要求所述的一種變倍率極紫外光刻投影曝光光學系統，其特征在于，所述變倍率成像模塊的入瞳面外包絡為橢圓形，出瞳面外包絡為圓形，且橢圓形的入瞳面在X方向、Y方向的長短軸比值為Mx/My，且1Mx/My5。

6.如權利要求1～4任一權利要求所述的一種變倍率極紫外光刻投影曝光光學系統，其特征在于，當變倍率照明模塊的最大光刻元件外接圓直徑小于1100mm時，所述變倍率中繼鏡組的光學表面實際使用區域的橫縱比大于2.2小于4。

7.如權利要求1～4任一權利要求所述的一種變倍率極紫外光刻投影曝光光學系統，其特征在于，所述變倍率成像模塊由三片以上的自由曲面反射鏡構成或者由兩片以上的自由曲面反射鏡和兩片以下的非球面鏡構成。

8.如權利要求7所述的一種變倍率極紫外光刻投影曝光光學系統，其特征在于，當變倍率成像模塊的最大光刻元件外接圓直徑小于1000mm時，所述變倍率成像模塊各鏡片的光學表面實際使用區域的橫縱比大于1小于2。