[发明专利]一种照明装置

说明书

本发明公开了一种照明装置，包括：沿光传播方向设置的LED光能发生单元、光束积分匀光单元和光束中继传递单元；其中，所述LED光能发生单元包括多组LED光源组件和汇聚镜组，所述多组LED光源组件沿光轴旋转对称分布，且每组所述LED光源组件均可沿所述光轴径向移动，所述汇聚镜组的物面位于所述LED光源组件的出光端。本发明通过设置多组LED光源组件，可耦合多种波长的光源，直接形成离轴照明模式；相对于传统的多波长汞灯方案，本发明结构更加紧凑，能量利用率高，能耗较低；所述LED光源组件可沿所述光轴径向移动，实现对照明的相干因子的调节。

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，特别涉及一种照明装置。

背景技术

半导体制造中的微光刻技术就是利用光学系统把掩模版上的图形精确地投影曝光到涂过光刻胶的硅片上。

为了进一步增强曝光系统的分辨能力，提高焦深，增大工艺窗口，在扫描曝光系统中已广泛采取了离轴照明技术(off-axis illumination，OAI)。传统的离轴照明包括环形照明、二极照明和四极照明等，主要是根据具体的掩膜图形来选择不同的离轴照明光瞳分布。

随着LED光源技术的发展，LED光源的功率越来越接近现代半导体工业大功率高强度的需求，LED光源有很大的应用前景。LED光源一般包括基板，基板上有LED灯芯，LED灯芯外是封装树脂。LED光源具有体积小、寿命长、出射光功率易于控制的特点。在不同使用场景下，LED光源通过使用不同的能量收集和匀光器件来满足需求。

对于光刻系统来说，由于LED光源的单色性，需要将符合光刻工艺曝光条件的不同波长的光耦合进光学系统中，而现有技术采用的耦合方式，不仅结构复杂而且会对光源能量造成损失，影响光刻效果。

发明内容

本发明提供一种照明装置，以解决现有技术中离轴照明耦合困难，光源能量损失大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种照明装置，包括：沿光传播方向设置的LED光能发生单元、光束积分匀光单元和光束中继传递单元；其中，所述LED光能发生单元包括多组LED光源组件和汇聚镜组，所述多组LED光源组件沿光轴旋转对称分布，且每组所述LED光源组件均可沿所述光轴径向移动，所述汇聚镜组的物面位于所述LED光源组件的出光端。

作为优选，所述LED光源组件包括LED光源和光束准直器件，LED光源发出的光束经所述光束准直器件准直后投射到所述汇聚镜组。

作为优选，所述光束准直器件采用离轴抛物面反射镜，所述LED光源放置于离轴抛物面反射镜的焦点位置。

作为优选，所述LED光源的辐射角分布为朗伯分布。

作为优选，所述LED光源为单个光源或者LED光源阵列。

作为优选，所述光束积分匀光单元采用匀光积分棒，所述匀光积分棒位于所述汇聚镜组的像面上。

作为优选，所述光束中继传递单元采用中继镜组，所述中继镜组的物面位于匀光积分棒的出光面。

作为优选，所述多组LED光源组件发出的光束波长相同或不同。

作为优选，所述LED光源组件设置有四组，所述四组LED光源组件沿光轴旋转对称分布。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过设置多组LED光源组件，可耦合多种波长的光源，直接形成离轴照明模式；

2、相对于传统的多波长汞灯方案，本发明结构更加紧凑，能量利用率高，能耗较低；

3、所述LED光源组件可沿所述光轴径向移动，实现对照明的相干因子的调节；

4、本发明的结构简单、控制难度低、安全性高、便于安装和调试，且成本低廉。