、第 十透镜和第十一透镜具有负光焦度，所述的中继物镜中的第六透镜、第七透镜和第八透镜 的组合焦距为75mm，第九透镜、第十透镜和第十一透镜的组合焦距为75mm，所述的中继物 镜构成-1倍的转像系统。
[0015] 所述的第一透镜至第十一透镜全部采用高透过率的熔石英材料制成，可选康宁公 司7980牌号的熔石英材料，也可以选肖特公司的Lithosil? Q0/1-E193熔石英材料。四分 之一波片采用石英晶体材料制成。检偏器采用氟化镁（MgF2)晶体材料制成。
[0016] 本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
[0017] 1、本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统，可以有效地满足像传感器尺 寸要求，视场角大，后工作距较长，满足四分之一波片和检偏器的位置与尺寸要求，并且结 构紧凑；
[0018] 2、本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统，采用正负光焦度的合理匹 配，很好地满足了光瞳测量所需要的正弦条件要求，并且球差、彗差、象散、场曲、波像差都 得到很好的校正；
[0019] 3、本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统，仅采用表面类型为球面的透 镜，没有引入非球面透镜，从而降低了透镜的加工、检测和装校的难度。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统的应用示意图；
[0021] 图2为本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统的结构及光路图；
[0022] 图3为本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统的衍射调制传递函数MTF 图；
[0023] 图4为本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统的RMS波像差分布图；
[0024] 图5为本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统的球差、象散、场曲、畸变 分布图；
[0025] 图6为本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统的正弦条件偏离DSC分布 图；
[0026] 图7为本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统的在波片入射表面上的 入射角度；
[0027] 图8为本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统的像方远心角误差的分 布图。
【具体实施方式】
[0028] 以下将对本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统做进一步的详细描述。
[0029] 本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统，其测量对象是投影物镜数值孔 径NA为1. 35、放大倍率为-〇. 25的光刻机照明光瞳。由于米用氟化氩（ArF)准分子激光， 波长为193. 368nm，因此，所有透镜全部采用高透过率的熔石英材料，可选康宁公司7980牌 号的熔石英材料，也可以选肖特公司的Lithosil? Q0/1-E193熔石英材料，四分之一波片采 用石英晶体材料，检偏器采用氟化镁（MgF2)晶体材料。
[0030] 在波长为193. 368nm时，熔石英材料的折射率为1. 560259,氟化镁晶体材料O光折 射率为1. 427670,石英晶体材料〇光折射率为1. 66091。
[0031] 本发明的光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统的像面尺寸要求为：
[0032] 像传感器的像素尺寸为16 μ mX 16 μ m，像素数量为512X512。设计考虑边缘留12 个像素不用，这样像传感器的像面尺寸为8_X8mm，半高度为4_。照明光瞳偏振态测量用 光学系统的物方视场角度应该与照明系统像方数值孔径匹配，系统设计要求预留10%的设 计余量，这样其物方视场角为：
[0033] U = arcsin(1. 35/4*1. 1) = 21. 80°
[0034] 照明光瞳偏振态测量要求在像传感器靶面上获得照明系统的光瞳，不同位置的像 素对应不同的光瞳位置，这样，要求该光学系统的焦距为：
【主权项】
1. 一种光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统，沿所述光学系统的光轴方向依次包 括：孔径光阑、傅里叶变换物镜、四分之一波片、检偏器、中继物镜、像传感器，其特征在于， 孔径光阑平面位于所述的傅里叶变换物镜的前焦面，所述的四分之一波片位于傅里叶变换 物镜的后焦面，所述的像传感器的光敏面位于中继物镜的像面位置，所述的傅里叶变换物 镜包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述的第一透镜、第四透镜和 第五透镜是凹面朝向孔径光阑面的弯月透镜，第三透镜是凹面朝向像平面的弯月透镜，第 二透镜为双凸透镜，所述的中继物镜包括第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透 镜和第十一透镜，所述的第六透镜和第十一透镜为凹面朝向孔径光阑面的弯月透镜，第九 透镜和第十透镜为凹面朝向像平面的弯月透镜，第七透镜为双凹透镜，第八透镜为双凸透 镜，所述的傅里叶变换物镜的焦距为10. 771mm，所述的第一透镜、第二透镜和第五透镜具有 正光焦度，第三透镜和第四透镜具有负光焦度，所述的中继物镜的第六透镜、第八透镜和第 九透镜具有正光焦度，第七透镜、第十透镜和第十一透镜具有负光焦度，所述的中继物镜的 第六透镜、第七透镜和第八透镜的组合焦距为75mm，第九透镜、第十透镜和第^^一透镜的组 合焦距为75mm，所述的第一透镜至第十一透镜全部采用高透过率的熔石英材料制成，选康 宁公司7980牌号的熔石英材料，或选肖特公司的Lithosi1?Q0/ 1-E193熔石英材料，四分之 一波片采用石英晶体材料制成，所述的检偏器采用氟化镁（MgF2)晶体材料制成。
2. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，每一个光学零件的具体设计参数值 如下：
3. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，光学系统的工作波长为193. 368nm， 入瞳直径为0. 2mm，物方视场角度为21. 80度。
4. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述的中继物镜构成-1倍的转像系 统。
【专利摘要】一种光刻机照明光瞳偏振态测量用光学系统，沿所述光学系统的光轴方向依次包括：孔径光阑、傅里叶变换物镜、四分之一波片、检偏器、中继物镜、像传感器，该光学系统用于将针孔掩模版图形面内的针孔变换到像传感器的靶面(即光敏面)内。本发明能满足像传感器尺寸、四分之一波片和检偏器的位置与尺寸要求，物方视场角较大、后工作距较长，整体结构紧凑；并且满足正弦条件的要求，球差、彗差、象散、场曲、波像差等都得到很好的校正。
【IPC分类】G03F7-20, G02B27-00
【公开号】CN104777609
【申请号】CN201510155835
【发明人】蔡燕民, 王向朝, 步扬, 唐锋, 黄惠杰
【申请人】中国科学院上海光学精密机械研究所
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月3日