一种紫外光刻镜头和光刻机的制作方法

本发明涉及光学，特别涉及一种紫外光刻镜头和光刻机。

背景技术：

1、由于近些年来国内对半导体行业自给自足的迫切需求，使得国内半导体行业自研飞速发展。其中，光刻机是半导体行业的核心设备之一，各个分辨率下的光刻机需求日益剧增，特别是高分辨率下，例如1μm以下。但现有的光刻镜头为了保证高分辨率，运用了较多的非球面透镜，结构复杂，增加了设计制造成本，或者在全运用球面透镜的基础上，无法满足高分辨率的需求，影响镜头的使用效果。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种紫外光刻镜头和光刻机，旨在提供高分辨率且结构简单的紫外光刻镜头。

2、为实现上述目的，本发明提出一种紫外光刻镜头，所述紫外光刻镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述紫外光刻镜头包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为正的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、光焦度为负的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为正的第六透镜、光焦度为正的第七透镜、光焦度为负的第八透镜、光焦度为正的第九透镜、光焦度为正的第十透镜、光焦度为正的第十一透镜、光焦度为负的第十二透镜、光焦度为正的第十三透镜、光焦度为正的第十四透镜、光焦度为正的第十五透镜和光焦度为正的第十六透镜，以使得所述紫外光刻镜头的分辨率达到350nm；

3、其中，上述所有透镜均为玻璃球面透镜。

4、可选地，所述紫外光刻镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述第九透镜与所述第十透镜之间。

5、可选地，所述紫外光刻镜头的光路结构为双远心结构。

6、可选地，所述第一透镜为双凸透镜；

7、所述第二透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面；

8、所述第三透镜为双凹透镜；

9、所述第四透镜为双凹透镜；

10、所述第五透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凹面；

11、所述第六透镜为双凸透镜；

12、所述第七透镜为双凸透镜；

13、所述第八透镜为双凹透镜；

14、所述第九透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凹面；

15、所述第十透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面；

16、所述第十一透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面；

17、所述第十二透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面；

18、所述第十三透镜为双凸透镜；

19、所述第十四透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面；

20、所述第十五透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面；

21、所述第十六透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面。

22、可选地，所述第一透镜的光焦度为所述第二透镜的光焦度为所述第三透镜的光焦度为所述第四透镜的光焦度为所述第五透镜的光焦度为所述第六透镜的光焦度为所述第七透镜的光焦度为所述第八透镜的光焦度为所述第九透镜的光焦度为所述第十透镜的光焦度为所述第十一透镜的光焦度为所述第十二透镜的光焦度为所述第十三透镜的光焦度为所述第十四透镜的光焦度为所述第十五透镜的光焦度为所述第十六透镜的光焦度为其中：

23、

24、可选地，所述第一透镜的折射率为n1、色散系数为v1，所述第二透镜的折射率为n2、色散系数为v2，所述第三透镜的折射率为n3、色散系数为v3，所述第四透镜的焦折射率为n4、色散系数为v4，所述第五透镜的折射率为n5、色散系数为v5，所述第六透镜的折射率为n6、色散系数为v6，所述第七透镜的折射率为n7、色散系数为v7，所述第八透镜的折射率为n8、色散系数为v8，所述第九透镜的折射率为n9、色散系数为v9，所述第十透镜的折射率为n10、色散系数为v10，所述第十一透镜的折射率为n11、色散系数为v11，所述第十二透镜的折射率为n12、色散系数为v12，所述第十三透镜的折射率为n13、色散系数为v13，所述第十四透镜的折射率为n14、色散系数为v14，所述第十五透镜的折射率为n15、色散系数为v15，所述第十六透镜的折射率为n16、色散系数为v16，其中：

25、1.50≤n1≤1.60，1.55≤n2≤1.65，1.50≤n3≤1.60，1.50≤n4≤1.60，1.45≤n5≤1.50，1.40≤n6≤1.45，1.50≤n7≤1.60，1.60≤n8≤1.65，1.45≤n9≤1.50，1.45≤n10≤1.50，1.45≤n11≤1.50，1.60≤n12≤1.65，1.43≤n13≤1.47，1.55≤n14≤1.65，1.55≤n15≤1.65，1.60≤n16≤1.65，35≤v1≤45，40≤v2≤45，30≤v3≤35，35≤v4≤45，80≤v5≤90，80≤v6≤90，80≤v7≤85，30≤v8≤40，80≤v9≤95，80≤v10≤95，80≤v11≤95，30≤v12≤40，80≤v13≤95，20≤v14≤40，20≤v15≤40，30≤v16≤40。

26、可选地，所述紫外光刻镜头共轭工作距为l，其中，200mm≤l≤300mm。

27、此外，本发明还提出一种光刻机，所述光刻机包括上述的紫外光刻镜头，所述紫外光刻镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述紫外光刻镜头包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为正的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、光焦度为负的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为正的第六透镜、光焦度为正的第七透镜、光焦度为负的第八透镜、光焦度为正的第九透镜、光焦度为正的第十透镜、光焦度为正的第十一透镜、光焦度为负的第十二透镜、光焦度为正的第十三透镜、光焦度为正的第十四透镜、光焦度为正的第十五透镜和光焦度为正的第十六透镜，以使得所述紫外光刻镜头的分辨率达到350nm；

28、其中，上述所有透镜均为玻璃球面透镜。

29、在本发明提供的技术方案中，通过综合设置各个透镜的光焦度以及形状的配合关系，改变光束的传播方向，更有利于光束在像面上成像，以使得所述紫外光刻镜头的分辨率能够达到350nm。因玻璃非球面透镜的结构更为复杂，而在本发明中，通过仅只采用玻璃球面透镜，就能满足高分辨率的性能要求，减少了镜头中玻璃非球面透镜的数量，降低了制造难度，且具备像方远心与物方远心双远心的特点，具备极小畸变，以提供了一种高分辨率且结构简单的紫外光刻镜头。基于以上特点本发明具有非常大的应用前景。

技术特征：

1.一种紫外光刻镜头，其特征在于，所述紫外光刻镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述紫外光刻镜头包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为正的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、光焦度为负的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为正的第六透镜、光焦度为正的第七透镜、光焦度为负的第八透镜、光焦度为正的第九透镜、光焦度为正的第十透镜、光焦度为正的第十一透镜、光焦度为负的第十二透镜、光焦度为正的第十三透镜、光焦度为正的第十四透镜、光焦度为正的第十五透镜和光焦度为正的第十六透镜，以使得所述紫外光刻镜头的分辨率达到350nm；

2.如权利要求1所述的紫外光刻镜头，其特征在于，所述紫外光刻镜头还包括光阑，所述光阑设置在所述第九透镜与所述第十透镜之间。

3.如权利要求1所述的紫外光刻镜头，其特征在于，所述紫外光刻镜头的光路结构为双远心结构。

4.如权利要求1所述的紫外光刻镜头，其特征在于，所述第一透镜为双凸透镜；

5.如权利要求4所述的紫外光刻镜头，其特征在于，所述第一透镜的光焦度为φ1，所述第二透镜的光焦度为φ2，所述第三透镜的光焦度为φ3，所述第四透镜的光焦度为φ4，所述第五透镜的光焦度为φ5，所述第六透镜的光焦度为φ6，所述第七透镜的光焦度为φ7，所述第八透镜的光焦度为φ8，所述第九透镜的光焦度为φ9，所述第十透镜的光焦度为φ10，所述第十一透镜的光焦度为φ11，所述第十二透镜的光焦度为φ12，所述第十三透镜的光焦度为φ13，所述第十四透镜的光焦度为φ14，所述第十五透镜的光焦度为φ15，所述第十六透镜的光焦度为φ16，其中：

6.如权利要求4所述的紫外光刻镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率为n1、色散系数为v1，所述第二透镜的折射率为n2、色散系数为v2，所述第三透镜的折射率为n3、色散系数为v3，所述第四透镜的焦折射率为n4、色散系数为v4，所述第五透镜的折射率为n5、色散系数为v5，所述第六透镜的折射率为n6、色散系数为v6，所述第七透镜的折射率为n7、色散系数为v7，所述第八透镜的折射率为n8、色散系数为v8，所述第九透镜的折射率为n9、色散系数为v9，所述第十透镜的折射率为n10、色散系数为v10，所述第十一透镜的折射率为n11、色散系数为v11，所述第十二透镜的折射率为n12、色散系数为v12，所述第十三透镜的折射率为n13、色散系数为v13，所述第十四透镜的折射率为n14、色散系数为v14，所述第十五透镜的折射率为n15、色散系数为v15，所述第十六透镜的折射率为n16、色散系数为v16，其中：

7.如权利要求4所述的紫外光刻镜头，其特征在于，所述紫外光刻镜头共轭工作距为l，其中，200mm≤l≤300mm。

8.一种光刻机，其特征在于，包括如权利要求1至7任意一项所述的紫外光刻镜头。

技术总结本发明提出一种紫外光刻镜头和光刻机，紫外光刻镜头包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为正的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、光焦度为负的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为正的第六透镜、光焦度为正的第七透镜、光焦度为负的第八透镜、光焦度为正的第九透镜、光焦度为正的第十透镜、光焦度为正的第十一透镜、光焦度为负的第十二透镜、光焦度为正的第十三透镜、光焦度为正的第十四透镜、光焦度为正的第十五透镜和光焦度为正的第十六透镜，以使得紫外光刻镜头的分辨率达到350nm，上述所有透镜均为玻璃球面透镜。通过合理设置十六枚透镜的光焦度以及形状配合关系，以提供一种低成本、高分辨率的紫外光刻镜头。技术研发人员：陈劲松,朱红伟,邱盛平受保护的技术使用者：成都联江科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2