Монохроматический объектив десятикратного увеличения Советский патент 1983 года по МПК G02B5/32 

(54) МОНОХЮМАТИЧЕСКИЙ ОБЪШСГИВ jDffiCflTHKPATHOrO

. - - . .

Изобретение относятся к дафракционноиГ оптике И° мюжет бьктьнсхюльзовзно л постт роения десятикратного уменьшеиного или увеличенного нзображешЕя в монохромашческом (;вете, например, в фЬтолйтографическом оборудовании, используемом для изготовления полупроводниковых приборов и интегральщос схем.

Ишестны объективы, содержащие несксшько стеклянных линз, ис отазуемые для 1цюекиионж фотолитографии МЬ

Недостатком извесгаых объективов является их сложность, высокая стоимость, громодкость и зназдтельный вес. Кроме того, известтае рефракцио1даые или стеклянные объективы имеют, изшнвне пшрокую полосу пролускгошя излучешя в оптическом диапазоне, что совершенно не оправдано п{« использовании их в; монохромзшчсском свете, а также существенную для маоголинз эвых обьектавов жергоемкость. В частиосш, под Э1ИМ яедбСктсом имеется BBKi то, чю и юльзоваНии такик объективов для .инфракрасного импуяьснойч монохроматичесУВЕЛИЧЕНИЯ

кого излучения большой мощности (л 10 Вт и выше) из-за переотражёюш, возшп аюиош между линзами внутри объектнва происходит недопустимый разогрев оптических злементов

- и кожуха, в результате чего такие объективы быстро вькодят из строя.

Известен также мшюхроматнчёаснй .объектив десятикратного з ешпения, содержащий дифракщюнную линзу и апертурную диафрагto Щ расположенную в плоскостн дифракциоин(ж линзы. Этот объекшв имеет малый вес и габариты.

Путем выбора соответствукшщх расстояfj НИИ от источников записи и восстанов 11ення до плоскости голографи%ской лиИзЫ можно обеспечнть необходимый козффицнент увеличения. -В случае, если восстановление изображения происходит излучением той же }у1И20 иы волны. Что и при записи и нэ той же точки, или с измененной дяии( волны,- ио прт этом и соответственным образом измененным расстоянием До источника восстановления по отшниению к источнику затшси. 3995 то объектив не будет обладать дистйрсией в третьем порядке 2. Недостатком объектива является малое tKUiesHoe поле. Под полезным полем понимается поле, в пределах которого изображение близко к дифракционно-ограниченному, т.е. к изображению, которое мог бы сформировать идеальный безаберращсонный обьектю. Так при фокусном расстоянии F ° 24 мм и апертуре А - 0,09, обеспечивающей на дщше волны А - 441,6 мм разрешение з мкм и коэффициентное увеличение V -10 диаметр полезного поля изображения составляет лишь 0,6 мм. Соответственно пря А 0,18 и разрешении 1,5 мкм - 0,08 мм дасторсия в обоих случаях была ие хуже 0,01%. 04|ектив со столь малым полезнымПОлем изображения для технологических задач производства полупроводщковых приборов и интегральных микросхем не применим без специальной дорогостоящей механической сканирующей аппаратуры. Действительно, для проекционной фотолитографии, например, необ ходимо иметь полезное поле изображения, со. измеримое с модулем фотошаблона, диаметр которого порядка 4-8 Целью изо тения является расишрение полезного поля изображения с одновременным сохранением отсутствия дасторсий в изо ражении. Поставленная цель достигается тем, что в монохроматический объектив десятикратного величения, содержащий дифракююнную лину апертурную диафрагму, расположенную в лоскости дифракционной линзы, предметную плоскость и плоскость изображения введены рорая и третья дифракционные линзы, часоты колец дифракциошой микроструктуры оответственно первой, второй и третьей инз выражаются соотношениями ,) .j(, (1.B.v2J /2 BзЦ-Цv-5}AM.,.-V fWn при этом первая линза отстоит от предметной плоскости на расстоянии .равном , вторая линза от первой - на Ъ , третья линза от второй - на , а от плоскосш изображения - на , а анертурная диафрагма расположена в miookocTH вторсж линзы; где М фокусное расстояние объектива; jj - текущее значение радиуса в плоскости линз; А - длина волны источника монохроматического света; А, В, С, А - коэффициенты. Коэффш енты Д, 6|, ,D, i 1-г4, даются таблицей с допуском, вариации в пределах которого каждого коэффициента не должно изменять , К , более чем на

:ir:i:i:iii

54,183 86,863 0,3696 7,361

4

0,0058 -2,637 -4,279 0,608

Частота колец микроструктуры дифракционных линз является конструктивным параметром и может задаваться в качестве ис- 50 ходной величины в математическое обеспечение устройства синтеза или рисовки колец.. Математическим обеспечением таких устройств выражения для {,{„ и ( преобразуется в др)тое соотношение и на исполнительный 55 элемент выдается сигнал, обеспечивающий задание текущего радиуса дифракционной линзь пропорционально его номеру.

На чертеже представлена оптическая схема монохроматического объектива.

Объектив содержит первую 1, вторую 2 и третью 3 дифракционные линзы, предметную плоскость 4, плоскость изображения 5 и апе)ртурную диафрагму 6.

Пусть фокусное расстояние всего объектива F ° 24 мм и пусть частоты микроструктуры дифракционных линз 1, 2 и 3 удовлетворяют условиям (1) - (3) соответственно.