[发明专利]一种自由曲面折反式光刻投影物镜

权利要求书

1.一种自由曲面折反式光刻投影物镜，其特征在于：

包括第一透镜组G1、第二反射镜组G2、第三透镜组G3以及孔径光阑；上述各部件沿光束入射方向的顺序关系为：第一透镜组G1、第二反射镜组G2、第三透镜组G3，孔径光阑位于第三透镜组G3中,其中；

所述第一透镜组G1是复杂化双高斯结构，具有正光焦度，缩放倍率范围为1.1～1.8，将物平面发出的远心光束经过第一透镜组G1成像为第一中间像，该第一中间像位于第二反射镜组G2第一片反射镜之前；第一透镜组G1包含至少一片折射元件；

所述第二反射镜组G2包含至少二片反射元件，具有负光焦度，校正所述投影物镜的场曲，缩放倍率范围为0.6～1.4；第一中间像经第二反射镜组G2成像为第二中间像，该第二中间像位于第三透镜组G3的第一片透镜之前；

所述第三透镜组G3是会聚透镜结构，具有正光焦度，包含至少一片折射元件，实现数值孔径的增大及缩小成像，缩放倍率范围为0.15～0.28；第二中间像经第三透镜组G3成像到像平面上；

所述自由曲面折反式光刻投影物镜，物面和像面之间的距离范围为200mm～2500mm；

第一透镜组G1包括第一镜片L1正透镜、第二镜片L2弯月透镜、第三镜片L3正透镜、第四镜片L4正透镜、第五镜片L5负透镜、第六镜片L6正透镜、第七镜片L7负透镜、第八镜片L8正透镜、第九镜片L9正透镜；其中，第一镜片L1前表面为非球面，第二镜片L2后表面为非球面，第三镜片L3后表面为非球面，第八镜片L8前表面为自由曲面，第九镜片L9前表面为非球面。

2.根据权利要求1所述自由曲面折反式光刻投影物镜，其特征在于，第二反射镜组G2包括第十镜片L10凹面反射镜、第十一镜片L11凹面反射镜；其中，第十镜片L10和第十一镜片L11都为自由曲面。

3.根据权利要求1所述自由曲面折反式光刻投影物镜，其特征在于，第三透镜组G3包括第十二镜片L12正透镜、第十三镜片L13负透镜、第十四镜片L14负透镜、第十五镜片L15负透镜、第十六镜片L16正透镜、第十七镜片L17正透镜、第十八镜片L18正透镜、第十九镜片L19正透镜、第二十镜片L20正透镜、第二十一镜片L21弯月透镜、第二十二镜片L22弯月透镜、第二十三镜片L23平凸透镜；其中，第十三镜片L13前表面为非球面，第十六镜片L16后表面为自由曲面，第十七镜片L17前表面为非球面，第十八镜片L18前表面为非球面，第二十镜片L20前表面为非球面，第二十一镜片L21后表面为非球面；

孔径光阑位于第十八镜片L18后表面之后，所述孔径光阑的通光孔径范围为130mm～150mm；

所述投影物镜使用浸没液体折射率范围为1.4～1.65，位于第二十三镜片L23后表面之后，厚度范围为1mm～5mm。

4.根据权利要求3所述自由曲面折反式光刻投影物镜，其特征在于，所述投影物镜的第二十三镜片L23的平面朝向像面，镜片最大口径φ₁，其中40mm<φ₁<60mm。

5.根据权利要求1所述自由曲面折反式光刻投影物镜，其特征在于，所述投影物镜使用至少一片高折射率材料,折射率范围为1.4～1.99。

6.根据权利要求4、所述自由曲面折反式光刻投影物镜，其特征在于，其中，第二十三镜片L23使用氟化钙玻璃，其余透镜均使用熔石英玻璃。

7.根据权利要求1所述自由曲面折反式光刻投影物镜，其特征在于，像方数值孔径范围为0.5～1.65。

8.根据权利要求1所述自由曲面折反式光刻投影物镜，其特征在于，该投影物镜的缩放倍率范围为0.1～1.0。

9.根据权利要求1所述自由曲面折反式光刻投影物镜，其特征在于，该投影物镜的畸变范围为0.1nm～3.0nm。