ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЕКЦИОННЫЙ ОБЪЕКТИВ

Полезная модель относится к области полупроводниковой микролитографии и может быть использована при конструировании проекционных систем для комплектации литографических установок для производства печатных микросхем.
Известен объектив-аналог по патенту США 9,494,868, опубликованный 15 ноября 2016 г., который содержит 30 оптических элементов, в том числе, не менее 4х асферических поверхностей.
Недостаток известного аналога - сложная оптическая схема, обладающая уменьшенным коэффициентом пропускания.
Наиболее близким по техническому решению является объектив по патенту США 6,970,232 G03B 27/72 от 29 ноября 2005, который выбран авторами за прототип.
Прототип содержит 28 линз, для удобства объектив разделен на 13 групп (G), которые подробно описаны в Таблице 1.
Недостаток прототипа - сложная оптическая схема, обладающая невысоким коэффициентом пропускания.
Задачей полезной модели является создание фотолитографического проекционного объектива с повышенным качеством изображения и одновременно с улучшенными светопропусканием и технологичностью.
Решение указанной задачи достигается тем, что в фотолитографическом проекционном объективе, состоящем из тринадцати линзовых групп, знаки оптических сил которых чередуются, первая и последняя группы - положительные, первая группа содержит положительный мениск, обращенный вогнутостью к объекту и две двояковыпуклые линзы, вторая группа - отрицательная, третья группа содержит двояковыпуклую линзу, четвертая группа содержит двояковогнутую линзу, пятая состоит из одиночной двояковыпуклой линзы, шестая
- одиночная двояковогнутая линза, седьмая содержит две двояковыпуклых линзы, восьмая содержит один мениск, обращенный вогнутостью к изображению, девятая
- три двояковыпуклых линзы, десятая - отрицательная, одиннадцатая - содержит два положительных мениска, обращенных вогнутостью к изображению, двенадцатая - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, а тринадцатый - содержит один положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, новым является то, что для положительного мениска первого компонента выполняется соотношение его диаметра к его фокусному расстоянию как величина, находящаяся в пределах 5-8 относительных единиц, третья группа состоит из четырех линз, две из которых - положительные мениски, обращенные вогнутостью к объекту, а две - двояковыпуклые, четвертая, восьмая и тринадцатая группы состоят из одной линзы.
Указанная совокупность позволяет получить необходимое и достаточное количество параметров оптической системы, позволяющее создать фотолитографический проекционный объектив с повышенным качеством изображения и одновременно с улучшенными светопропусканием и технологичностью за счет выполнения его оптической схемы.
Совокупность всех признаков позволяет решить поставленную задачу, исключение любого из них ведет к невозможности реализации фотолитографического проекционного объектива с повышенным качеством изображения и одновременно с улучшенными светопропусканием и технологичностью.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
На фиг. 1 представлена оптическая схема фотолитографического проекционного объектива;
На фиг. 2- графики его частотно-контрастных характеристик (ЧКХ), где кривые 1-5 показывают графики ЧКХ для идеальной системы с учетом дифракции (1) и точки на оси (2), точек на зонах 0.5 (2), 0.75 (3), 0.866 (4) и краю поля - 1.0 (5). Совпадение этих кривых подтверждает высокое качество изображения и ее близость к идеальной системе - число Штреля 0.996 по полю изображения.
Фотолитографический проекционный объектив содержит последовательно расположенные по ходу луча 13 групп оптических элементов, наименование которых и описание представлены в таблице 2.
Фотолитографический проекционный объектив является дифракционно-ограниченной оптической системой и поэтому качество его изображения оценивается по числу Штреля, которое составляет 0.996.
Таблица 2. Схема расположения элементов в фотолитографическом проекционном объективе по предлагаемой полезной модели и обозначения позиций элементов на Фиг. 1.
Объектив работает следующим образом:
Световой поток от объекта, расположенного на конечном расстоянии последовательно проходит все оптические поверхности 1-50, элементов 1-25 и групп 1-13 и образует изображение.
Примером конкретной реализации фотолитографического проекционного объектива по предлагаемой полезной модели является объектив, конструктивные параметры которого представлены в таблице 3, а его технические характеристики в Таблице 4.
Техническим преимуществом предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом являются:
- Улучшение качества изображения по критерию числа Штреля на 4%;
- увеличение пропускания объектива на 15%;
- повышение технологичности - все поверхности - сферические.
Таким образом, реализация предлагаемой полезной модели позволит повысить информативность фотолитографического проекционного объектива, что делает возможным его использование при конструировании проекционных систем для комплектации литографических установок для производства печатных микросхем.