[發明專利]一種光學準直系統

有效

• 申請號: 201811288187.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN111123535B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 郁毅敏;郭銀章;王健
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備(集團)股份有限公司
• 主分類號: G02B27/30
• 分類號: G02B27/30
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種光學準直系統，用于對預設數值孔徑和預設波長的光束進行準直操作，包括依次位于物面一側的第一平凸透鏡、第一彎月形凸透鏡、第二彎月形凸透鏡、第三彎月形凸透鏡和第一雙凸透鏡；所述第一平凸透鏡的光焦度為D1，所述第一彎月形凸透鏡的光焦度為D2，所述第二彎月形凸透鏡的光焦度為D3，所述第三彎月形凸透鏡的光焦度為D4，所述第一雙凸透鏡的光焦度為D5；其中，D10，D20，D30，D40，D50，且min{D3，D4，D5}≤D1/10.5≤max{D3，D4，D5}；min{D3，D4，D5}表示D3、D4和D5中的最小值，max{D3，D4，D5}表示D3、D4和D5中的最大值。合理設置物面與像面之間各凸透鏡的形狀和光焦度，保證光學準直系統對預設數值孔徑和預設波長的光束的準直效果好。

技術領域

本發明實施例涉及光學設置技術領域，尤其涉及一種光學準直系統。

背景技術

光學光刻是光刻機用光學投影曝光的方法將掩模板上的電路器件結構圖形刻蝕到硅片上的過程。光刻機主要由曝光光源、照明系統、掩模、光刻投影物鏡以及硅片工件臺五部分組成。為獲取更高的光刻分辨率，要求曝光光源出射光的波長向深紫外甚至是極紫外波段發展，同時也要求光刻投影物鏡需要具有高的數值孔徑。因此，需要開發針對于深紫外入射光、高數值孔徑投影光刻物鏡的像差檢測技術。

在投影物鏡的偏振像差測試中，位于投影物鏡像面的傳感器模塊起檢驗偏振態的作用。從投影物鏡像面出射的光線具有高數值孔徑，而偏振像差傳感器中的偏振元件只有在平行光或小角度偏離平行的類平行光的條件下才能正常工作，因此需要一個光學元件能將發散光匯聚為平行光。

現有技術中的準直鏡通常可以對數值孔徑較小的可見光進行匯聚，但無法將高數值孔徑的深紫外入射光匯聚為平行光。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種光學準直系統，以解決現有技術中無法將高數值孔徑的深紫外入射光匯聚為平行光的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種光學準直系統，用于對預設數值孔徑和預設波長的光束進行準直操作，包括依次位于物面一側的第一平凸透鏡、第一彎月形凸透鏡、第二彎月形凸透鏡、第三彎月形凸透鏡和第一雙凸透鏡；

所述第一平凸透鏡的光焦度為D1，所述第一彎月形凸透鏡的光焦度為D2，所述第二彎月形凸透鏡的光焦度為D3，所述第三彎月形凸透鏡的光焦度為D4，所述第一雙凸透鏡的光焦度為D5；

其中，D10，D20，D30，D40，D50，且min{D3，D4，D5}≤D1/10.5≤max{D3，D4，D5}；min{D3，D4，D5}表示D3、D4和D5中的最小值，max{D3，D4，D5}表示D3、D4和D5中的最大值。

可選的，所述第一雙凸透鏡的光焦度D5與所述第三彎月形凸透鏡的光焦度D4之間的差值滿足第一預設條件；所述第三彎月形凸透鏡的光焦度D4與所述第二彎月形凸透鏡的光焦度D3之間的差值滿足第二預設條件。

可選的，所述第一平凸透鏡包括靠近所述物面一側的第一表面和遠離所述物面一側的第二表面，所述第一彎月形凸透鏡包括靠近所述物面一側的第三表面和遠離所述物面一側的第四表面，所述第二彎月形凸透鏡包括靠近所述物面一側的第五表面和遠離所述物面一側的第六表面，所述第三彎月形凸透鏡包括靠近所述物面一側的第七表面和遠離所述物面一側的第八表面，所述第一雙凸透鏡包括靠近所述物面一側的第九表面和遠離所述物面一側的第十表面；

其中，所述第一表面為平面；所述第二表面為超半球面，且所述第二表面為齊明面，超半球面包括半球面以及所述半球面的兩個端點在光軸方向上延伸預設距離形成的外表面；所述第三表面、所述第四表面、所述第五表面、所述第六表面、所述第七表面、所述第八表面、所述第九表面和所述第十表面為球面，且所述第五表面為齊明面，所述第十表面為所述光學準直系統的光闌面。