[發(fā)明專利]非球面變焦系統(tǒng)及照明光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710498808.0
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107144947B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李美萱;王美嬌;闞曉婷;劉喆;李曉奇;于玥;趙迎
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林工程技術(shù)師范學(xué)院
• 主分類號: G02B15/167
• 分類號: G02B15/167;G03F7/20
• 代理公司: 11371 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 唐維虎<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明提供了一種非球面變焦系統(tǒng)及照明光學(xué)系統(tǒng)，屬于光刻照明技術(shù)領(lǐng)域。該非球面變焦系統(tǒng)包括：沿第一方向依次同光軸設(shè)置的第一透鏡組、第二透鏡組和第三透鏡組。第一透鏡組、第二透鏡組和第三透鏡組中至少一個透鏡具有非球面。第一透鏡組包括依次設(shè)置的第一正透鏡、第二正透鏡和第一負(fù)透鏡。第二透鏡組包括依次設(shè)置的第三正透鏡和第四正透鏡，第三正透鏡和第四正透鏡能夠沿光軸移動以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的焦距。第三透鏡組包括依次設(shè)置的第二負(fù)透鏡和第五正透鏡。該非球面變焦系統(tǒng)能夠有效地提高成像質(zhì)量及能量透過率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光刻照明技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種非球面變焦系統(tǒng)及照明光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

上世紀(jì)70年代出現(xiàn)的集成電路在誕生之初主要用作信息處理器件，從出現(xiàn)至今的短短幾十年的時間里，受到社會信息化進(jìn)程的強烈牽引。集成電路先后經(jīng)歷了小規(guī)模、超大規(guī)模直至極大規(guī)模等幾個發(fā)展階段。極大規(guī)模集成電路已經(jīng)成為高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的基石，從衛(wèi)星、火箭等航空航天領(lǐng)域，到雷達(dá)、激光制導(dǎo)導(dǎo)彈國防領(lǐng)域，以及人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域都離不開極大規(guī)模集成電路。它不僅是主要的信息處理器件，同時也發(fā)展成為信息存儲的重要載體之一。而體現(xiàn)信息存儲能力的動態(tài)隨機存儲器的存儲容量與集成電路芯片最小特征線寬息息相關(guān)，因此，減小集成電路最小線寬尺寸是提高存儲能力的重要手段。加工制造集成電路的設(shè)備很多，光刻機是目前技術(shù)最成熟的設(shè)備。光刻機的核心部件是投影曝光光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)最重要的組成部分是照明系統(tǒng)和投影物鏡系統(tǒng)。照明系統(tǒng)主要功能是為掩模面提供均勻照明、控制曝光劑量和實現(xiàn)照明模式。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，我國對線寬尺寸在納米量級的光刻設(shè)備有很大需求，研發(fā)高NA浸沒式光刻機對國防安全、科技進(jìn)步來說都具有重要意義，作為光刻機重要組成部分的照明系統(tǒng)對提高整個光刻機性能至關(guān)重要，因此設(shè)計好照明系統(tǒng)是完成整個投影曝光光學(xué)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。

相干因子調(diào)節(jié)系統(tǒng)作為照明系統(tǒng)的核心單元模塊，在照明系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性的作用。早期的光刻照明系統(tǒng)中，勻光單元出射端直接照射掩模板，隨著照明視場的擴大，要求勻光單元出射端保證大面積均勻照明是困難的，而且其他照明單元的尺寸也隨著增大。隨著光刻技術(shù)不斷向前發(fā)展，為提高分辨率，波長不斷縮短，數(shù)值孔徑不斷增大，對照明系統(tǒng)的均勻性要求也不斷提高。

在NA1.35浸沒式光刻照明系統(tǒng)中，相干因子調(diào)節(jié)系統(tǒng)是照明系統(tǒng)的一個核心單元模塊，包含兩部分，即變焦系統(tǒng)和一對錐形鏡。通過變焦系統(tǒng)可以同比例改變內(nèi)、外相干因子，從而改變照明環(huán)帶寬度。然而，現(xiàn)有的全球面變焦系統(tǒng)由9片球面透鏡構(gòu)成，能量利用率不足、成像質(zhì)量不高，使得光刻照明系統(tǒng)難以滿足現(xiàn)有光刻技術(shù)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種非球面變焦系統(tǒng)及照明光學(xué)系統(tǒng)，能夠有效地改善上述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種非球面變焦系統(tǒng)，包括：沿第一方向依次同光軸設(shè)置的第一透鏡組、第二透鏡組和第三透鏡組，所述第一透鏡組、第二透鏡組和第三透鏡組中至少一個透鏡具有非球面。所述第一透鏡組，包括沿所述第一方向依次設(shè)置的第一正透鏡、第二正透鏡和第一負(fù)透鏡。所述第二透鏡組，包括沿所述第一方向依次設(shè)置的第三正透鏡和第四正透鏡，所述第三正透鏡和所述第四正透鏡能夠沿所述光軸移動以調(diào)節(jié)所述系統(tǒng)的焦距。所述第三透鏡組，包括沿所述第一方向依次設(shè)置的第二負(fù)透鏡和第五正透鏡。入射的光束依次經(jīng)所述第一正透鏡、所述第二正透鏡、所述第一負(fù)透鏡、所述第三正透鏡、所述第四正透鏡、所述第二負(fù)透鏡以及所述第五正透鏡出射。

進(jìn)一步地，上述第二正透鏡的第二表面、第一負(fù)透鏡的第二表面以及第二負(fù)透鏡的第二表面均為凹面，且所述凹面均為非球面。

進(jìn)一步地，上述非球面變焦系統(tǒng)還包括：反射鏡，所述反射鏡位于所述第五正透鏡的第一方向，由所述第五正透鏡出射的光束被所述反射鏡反射后成像。