[发明专利]变倍率极紫外光刻投影曝光光学系统

权利要求书

1.一种变倍率极紫外光刻投影曝光光学系统，其特征在于，包括变倍率照明模块和变倍率成像模块，其中，变倍率照明模块包括照明组件和变倍率中继镜组；按照光路传播顺序，所述照明组件依次由光源、椭球收集镜、视场复眼以及光阑复眼构成，其中，所述视场复眼由多片视场复眼元按逐行或逐列的方式排布，且排布区域外包络线为圆形；所述光阑复眼由多片光阑复眼元按逐行或逐列的方式排布，且排布区域外包络线为圆形；所述变倍率中继镜组由两个变形非球面中继镜构成，且两个变形非球面中继镜在X方向和Y方向上均具有不同的放大倍率，同时，变倍率中继镜组入瞳为圆形并与外包络线为圆形的光阑复眼相匹配，出瞳为椭圆形并与变倍率成像模块的入瞳相匹配，且变倍率成像模块的出瞳为圆形；

所述照明组件用于提供外包络为圆形的二次光源；

所述变倍率中继镜组的入瞳面和出瞳面为一对共轭面，且变倍率中继镜组用于将其入瞳面上的外包络为圆形的二次光源在X方向上和Y方向上分别以倍率Mx_ill和My_ill成像到其出瞳面上，并将出瞳面上得到的外包络为椭圆形的二次光源入射至掩模；其中，Mx_ill与My_ill满足：Mx_ill≠My_ill且Mx_ill/My_ill＝Mx/My，其中，Mx为变倍率成像模块在X方向的放大率，My为变倍率成像模块在Y方向的放大率；

所述变倍率成像模块用于将掩模的被照明区域成像于硅片面上。

2.如权利要求1所述的一种变倍率极紫外光刻投影曝光光学系统，其特征在于，所述光阑复眼位于变倍率中继镜组的入瞳处，且与变倍率中继镜组出瞳面共轭，光阑复眼提供的外包络为圆形的二次光源在变倍率中继镜组出瞳面处形成外包络为椭圆形的二次光源像，且所述椭圆形的二次光源像的大小位置与变倍率成像模块的入瞳面的大小位置相匹配。

3.如权利要求1所述的一种变倍率极紫外光刻投影曝光光学系统，其特征在于，所述二次光源为离轴二次光源，且各视场复眼元以及各光阑复眼元的位置和倾斜角度不同，离轴二次光源的离轴度不同。

4.如权利要求1所述的一种变倍率极紫外光刻投影曝光光学系统，其特征在于，所述视场复眼位于掩模的共轭平面处，单个视场复眼元在掩模所形成的像与变倍率成像模块的物方视场相匹配。

5.如权利要求1～4任一权利要求所述的一种变倍率极紫外光刻投影曝光光学系统，其特征在于，所述变倍率成像模块的入瞳面外包络为椭圆形，出瞳面外包络为圆形，且椭圆形的入瞳面在X方向、Y方向的长短轴比值为Mx/My，且1Mx/My5。

6.如权利要求1～4任一权利要求所述的一种变倍率极紫外光刻投影曝光光学系统，其特征在于，当变倍率照明模块的最大光刻元件外接圆直径小于1100mm时，所述变倍率中继镜组的光学表面实际使用区域的横纵比大于2.2小于4。

7.如权利要求1～4任一权利要求所述的一种变倍率极紫外光刻投影曝光光学系统，其特征在于，所述变倍率成像模块由三片以上的自由曲面反射镜构成或者由两片以上的自由曲面反射镜和两片以下的非球面镜构成。

8.如权利要求7所述的一种变倍率极紫外光刻投影曝光光学系统，其特征在于，当变倍率成像模块的最大光刻元件外接圆直径小于1000mm时，所述变倍率成像模块各镜片的光学表面实际使用区域的横纵比大于1小于2。