CN103135356B - 反射式光刻投影物镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种反射式光刻投影物镜，沿光线传播方向依次包括：第一平面反射镜，具有正光焦度的第一球面反射镜，具有负光焦度的第二球面反射镜，具有正光焦度的第三球面反射镜，第二平面反射镜；光线传播方向依次经过第一平面反射镜，具有正光焦度的第一球面反射镜，具有负光焦度的第二球面反射镜，具有正光焦度的第三球面反射镜，第二球面反射镜，第三球面反射镜，第二平面反射镜。本发明的反射式光刻投影物镜具有以下优点：大曝光视场，非扫描方向500mm；使用多波长曝光，增加了曝光照度，提高光刻机的产率；采用3面反射镜纯反射式结构，使得物镜具有极高透过率，在合理分配各反射镜光焦度的前提下，获得优异的像质，同时保证了物镜的制造、成本、重量等重要前提。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种应用于半导体光刻装置的反射式光刻投影物镜。
背景技术
日本专利JP4182304公开了一种大曝光视场的光刻投影物镜，如图1所示，采用经典的ofner反射镜加校正像差镜片的结构形式。对于传统的offner结构，其缺点明显易见，场曲和像散都难以校正，若加大口径镜片校正像差能取得较好的效果，但在制造可行性和成本上都会出现问题。在该实施例中使用了四片直径超过600mm的玻璃镜片。根据该专利提供的数据，这种光刻物镜存在着以下缺点：
1.曝光视场略小，非扫描方向约为444mm；
2.为了保证像差，使用单色光曝光，曝光效率偏低；
3.为了改善像差，使用了2至4 块大口径的玻璃材料镜片，使得物镜制造难度加大，成本增加，重量更重。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提出一种反射式光刻投影物镜，沿光线传播方向依次包括：第一平面反射镜，具有正光焦度的第一球面反射镜，具有负光焦度的第二球面反射镜，具有正光焦度的第三球面反射镜，第二平面反射镜；光线传播方向依次经过第一平面反射镜，具有正光焦度的第一球面反射镜，具有负光焦度的第二球面反射镜，具有正光焦度的第三球面反射镜，第二球面反射镜，第三球面反射镜，第二平面反射镜。
较优地，还包括一光阑，设置在所述第三球面反射镜上。
其中，所述第一、第二和第三球面反射镜相对光轴呈轴对称设置。
其中，所述光轴为第一球面反射镜的光轴。
较优地，所述第一、第二和第三球面反射镜的光焦度Ф1、Ф2、Ф3符合以下条件：
2*Ф1+2*Ф2+2*Ф3<1*e-6
-0.8<Ф1/Ф2<-0.4
-1.7<Ф2/Ф3<-1.2。
其中，投影物镜具有500mm的非扫描方向视场，g（435.83nm）h（404.65nm）i（365.01nm）三波长的宽波段曝光波长。所述光刻投影物镜的物方视场为圆弧形。
本发明的反射式光刻投影物镜具有以下优点：
1.大曝光视场，非扫描方向500mm；
2.使用多波长曝光，增加了曝光照度，提高光刻机的产率；
3.采用3面反射镜纯反射式结构，使得物镜具有极高透过率，在合理分配各反射镜光焦度的前提下，获得优异的像质，同时保证了物镜的制造、成本、重量等重要前提。
附图说明
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
图1为现有技术投影物镜光学结构图；
图2为本发明投影物镜光学***结构图；
图3为本发明投影物镜曝光视场的形状及大小；
图4为本发明投影物镜曝光视场各点的波像差值。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。
本发明投影物镜光学***结构如图2所示，掩模面1接受照明光照射后，透过掩模的光线经过平面反射镜2反射后入射到球面反射镜3，平面反射镜2使得各物点的主光线以90度反射。凹的球面反射镜3具有正光焦度，使得落在其上的光线能够部分收敛反射出去。从球面反射镜3反射出来的光线进入到球面反射镜4，球面反射镜4 有负光焦度，使得反射的光线能以发散的形式入射到球面反射镜5。各物点的光线经过上述光学元器件后，在球面反射镜5上形成光瞳面。球面反射镜5具有正光焦度，将发散的入射光线以会聚形式反射出去。从球面反射镜5反射出来的反射光，再次进入到球面反射镜4。具有负光焦度的球面反射镜4反射出来的发散光线，经过球面反射镜3反射后，以会聚的形式入射到平面反射镜6上，平面反射镜6使得各物点的主光线以90度反射在像面7上形成像点。
实质上，本发明提供的物镜结构是共轴的反射式物镜结构，除去平面反射镜2和平面反射镜6，球面反射镜3、球面反射镜4、球面反射镜5都关于光轴8旋转对称。如果沿掩模面光线传播方向追迹到像面，该物镜结构形式具有关于光瞳面（球面反射镜5）对称的特点，这就为物镜提供了无彗差小畸变等优点。
本发明提出的这种三面反射镜结构的光刻投影物镜，其解决现有问题的关键点在于，多引入了一片反射镜，使光线反射次数比传统的offner结构多了两次，本质上使得光学***的光焦度分配具有多种可能性，合理分配各反射镜光焦度，使得各反射镜光焦度弱化，易于校正场曲和像散。
球面反射镜3的光焦度为Ф1，球面反射镜4的光焦度为Ф2，球面反射镜3的光焦度为Ф5，它们之间应符合以下条件，才能获取比较好的像质：
2*Ф1+2*Ф2+2*Ф3<1*e-6
-0.8<Ф1/Ф2<-0.4
-1.7<Ф2/Ф3<-1.2
掩模面1距离反射镜2的距离L1和反射镜距离球面反射镜3的距离L2之和，即物距L，其数值越大越有利物镜的像质，但同时会使得球面反射镜3口径增大。
本发明物镜采用宽波段曝光，由g（435.83nm）h（404.65nm）i（365.01nm）线组合的宽波段均能报出良好像质的图案。物方数值孔径NA为0.08。
本发明物镜物方视场为圆弧形，如图3所示，非扫描方向视场长度500mm，弧矢高度134mm，弧宽4mm，成像放大倍率为正1倍。
本实施例的结构数据如下表：
| surface | radius | thickness | glass | semi-aperture |
| object | infinity | 884.31387 | ||
| 1 | infinity | 800 | mirror | 546.2946 |
| 2 | -1696.77 | -555.508 | mirror | 432.6765 |
| 3 | -1126.94 | 574.47152 | mirror | 192.5238 |
| STO | -1676.11 | -574.4715 | mirror | 138.4456 |
| 5 | -1126.94 | 555.50805 | mirror | 192.5675 |
| 6 | -1696.77 | -800 | mirror | 432.737 |
| 7 | infinity | -884.3139 | mirror | 373.0039 |
| image | infinity |
本发明的波像差RMS值如图4所示，最大为0.0477λ，λ取h线波长（404.65nm）。
本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。
Claims (7)
1.一种反射式光刻投影物镜，其特征在于沿光线传播方向依次包括：第一平面反射镜，具有正光焦度的第一球面反射镜，具有负光焦度的第二球面反射镜，具有正光焦度的第三球面反射镜，第二平面反射镜；光线传播方向依次经过第一平面反射镜，具有正光焦度的第一球面反射镜，具有负光焦度的第二球面反射镜，具有正光焦度的第三球面反射镜，第二球面反射镜，第一球面反射镜，第二平面反射镜。
2.如权利要求1所述的反射式光刻投影物镜，其特征在于还包括一光阑，设置在所述第三球面反射镜上。
3.如权利要求1所述的反射式光刻投影物镜，其特征在于所述第一、第二和第三球面反射镜相对光轴呈轴对称设置。
4.如权利要求3所述的反射式光刻投影物镜，其特征在于所述光轴为第一球面反射镜的光轴。
5.如权利要求1所述的反射式光刻投影物镜，其特征在于所述第一、第二和第三球面反射镜的光焦度Ф1、Ф2、Ф3符合以下条件：
2*Ф1+2*Ф2+2*Ф3<1*e-6
-0.8<Ф1/Ф2<-0.4
-1.7<Ф2/Ф3<-1.2。
6.如权利要求1所述的反射式光刻投影物镜，其特征在于，投影物镜具有500mm的非扫描方向视场，g线、h线、i线三波长的宽波段曝光波长，其中g线指435.83nm、h线指404.65nm、i线指365.01nm。
7.如权利要求1所述的反射式光刻投影物镜，其特征在于所述光刻投影物镜的物方视场为圆弧形。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5170284A (en) * | 1991-08-16 | 1992-12-08 | Hughes Aircraft Company | Wide field of view focal three-mirror anastigmat |
| CN1851526A (zh) * | 2006-06-02 | 2006-10-25 | 上海微电子装备有限公司 | 一种投影物镜光学*** |
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|---|---|---|---|---|
| JP4182304B2 (ja) * | 1998-05-18 | 2008-11-19 | 株式会社ニコン | 走査型投影露光装置及び該露光装置に好適な投影光学系 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5170284A (en) * | 1991-08-16 | 1992-12-08 | Hughes Aircraft Company | Wide field of view focal three-mirror anastigmat |
| CN1851526A (zh) * | 2006-06-02 | 2006-10-25 | 上海微电子装备有限公司 | 一种投影物镜光学*** |
| CN101523294A (zh) * | 2006-08-14 | 2009-09-02 | 卡尔蔡司Smt股份公司 | 具有光瞳镜的反射折射投影物镜、投影曝光设备和方法 |
| CN101794016A (zh) * | 2010-01-27 | 2010-08-04 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 多口径多视场长焦距一次遮拦全反射光学*** |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 空间相机共轴三反红外光学***设计;袁涛 等;《光电技术应用》;20110430;第26卷(第2期);第21-26页 * |
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