[发明专利]一种深紫外光刻照明系统

权利要求书

1.一种深紫外光刻照明系统，其特征在于，包括深紫外激光光源、柱面扩束镜子系统、球面扩束镜子系统、复眼匀光子系统、聚光镜子系统、圆形光阑以及孔径光阑；上述各部件沿激光光路前进方向的顺序关系为：深紫外激光光源、柱面扩束镜子系统、圆形光阑、球面扩束镜子系统、复眼匀光子系统、孔径光阑、聚光镜子系统，其中孔径光阑位于聚光镜子系统的前焦面上，且上述各部件的中心与激光光束的中心重合；

深紫外激光光源用于产生矩形的深紫外激光；

柱面扩束镜子系统用于将入射的矩形深紫外激光扩束成正方形；

圆形光阑用于将入射的正方形光束截成圆形光束；

球面扩束镜子系统用于对入射的圆形光束进行扩束，使其出射光束的直径为入射光束直径的n倍，其中n为大于1的正数；

复眼匀光子系统用于对入射的圆形光束进行分割，使得在其后焦面上形成多个二次光源；

孔径光阑用于对多个二次光源入射的光束进行分割，使得分割后的光源形状与孔径光阑上的图形相互匹配；

聚光镜子系统用于将入射的光束会聚成平行光束并出射。

2.根据权利要求1所述深紫外光刻照明系统，其特征在于，进一步包括三片平面反射镜；第一平面反射镜位于柱面扩束镜子系统和第一孔径光阑之间，且与入射的激光光束成45°夹角；第二平面反射镜位于球面扩束镜子系统和复眼匀光子系统之间，且与入射的激光光束成45°夹角；第三平面反射镜位于聚光镜子系统的出射光路上，且与入射的激光光束成45°夹角。

3.根据权利要求2所述深紫外光刻照明系统，其特征在于，进一步包括偏振调制元件，所述偏振调制元件位于复眼匀光子系统和第二平面反射镜之间，用于对入射光束的偏振态进行调制。

4.根据权利要求1所述深紫外光刻照明系统，其特征在于，所述孔径光阑采用环形孔径光阑、圆形孔径光阑、二级孔径光阑及四级孔径光阑中的任意一个。

5.根据权利要求1所述深紫外光刻照明系统，其特征在于，所述柱面扩束镜子系统包括平凹柱面透镜和平凸柱面透镜，沿激光光路前进方向的顺序关系为：先平凹柱面透镜、后平凸柱面透镜，且平凹柱面透镜200a的前焦点和平凸柱面透镜200b的前焦点重合；所述平凹柱面透镜的前表面为凹面，后表面为平面，该前表面曲率半径的取值范围为25mm-30mm；所述平凸柱面透镜的前表面为凸面，后表面为平面，该前表面曲率半径的取值范围为80mm-90mm。

6.根据权利要求1所述深紫外光刻照明系统，其特征在于，所述球面扩束镜子系统包括第一平凸球面透镜和第二平凸球面透镜，沿激光光路前进方向的顺序关系为：先第一平凸球面透镜、后第二平凸球面透镜，且第一平凸球面透镜的后焦面和第二平凸球面透镜的前焦面重合；所述第一平凸球面镜的前表面为凸面，后表面为平面，该前表面曲率半径的取值范围为30mm-40mm；所述第二平凸球面透镜的前表面为平面，后表面为凸面，该后表面曲率半径的取值范围为100mm-110mm。

7.根据权利要求6所述深紫外光刻照明系统，其特征在于，所述球面扩束镜子系统进一步包括一毛玻璃；所述毛玻璃位于第一平凸球面透镜和第二平凸球面透镜之间，且毛玻璃的毛面与第一平凸球面透镜的后焦面重合。

8.根据权利要求1所述深紫外光刻照明系统，其特征在于，所述复眼匀光子系统包括第一复眼阵列和第二复眼阵列；第一复眼阵列中前表面的微透镜和后表面的微透镜的半径相同，其曲率半径的取值范围为70mm-80mm，第二复眼阵列的前表面和后表面微透镜的半径相同，其曲率半径的取值范围为40mm-50mm，其中第一复眼阵列上微透镜的焦距大于第二复眼阵列上微透镜的焦距；且第一复眼阵列在第二复眼阵列的前焦面上。

9.根据权利要求8所述深紫外光刻照明系统，其特征在于，所述第一复眼阵列和第二复眼阵列的微透镜为微柱面镜。