1在 YZ平面的投影图。图3b为转动了相同角度的反射镜组301在YZ平面的投影图。反射镜 组1的入射间距为dl，反射镜组2的出射间距为d2,本图中为了表明反射镜与光轴间有一 定角度，所W显示的角度较实际角度大。光束经过系统中的反射镜组后，其出射口径为入射 口径的d2/dl倍，出射光束的发散角变为入射光束发散角的dl/d2倍。
[0040] 衡量一个光学系统收集光线的能力是拉氏不变量：
[0041] L=nhu(1)
[0042] 式中n、h和U分别表示介质折射率、物高W及视场角；
[00创由于式（1)是对小角度的光学系统的近似，在大角度系统中采用Sinu代替U，可W获得更接近真实系统的拉氏不变量。根据拉氏不变量在反射镜组的入射端和出射端不变可 得到：
[0044] hnsinu=h'n'sinu' (2)
[0045] h、n、u分别表示反射镜组入射端口径、介质折射率W及入射光束的发散角；h'、 n'、U'分别表示反射镜组出射端口径、出射端介质折射率W及出射-端光束的发散角。
[0046] 反射镜组两端的拉式不变量守恒，nsinu即为系统的数值孔径（NA)，即；
[0047] hNAi=h，NA2做
[0048]式中Ml为反射镜入射端的入射数值孔径，NA2为出射端的出射数值孔径。
[0049] 反射镜的出射端面口径是入射端面口径的k倍，即h'=化，由上述公式可得Ml =kNAs，即出射端的数值孔径是入射端数值孔径的1/k。
[0化0] 附图2、3、4、5、6中用虚线描绘出系统光轴。
[0化1] 对于固定数值孔径的入射光束，将反射镜绕各自的旋转轴旋转可W达到光束整形 的目的。如图3b、3c所示，光束入射到反射镜组1上，经反射镜组1反射后入射到反射镜组2上。按照图示位置放置的反射镜，只要光束经反射镜组1反射后能入射到反射镜组2上， 光束就能够在两个方向被整形。图3b中所示的反射镜组2的入射端口径必须大于其出射 端口径，才能完全接收由反射镜组1入射且未被反射镜组1整形的光束。为了将光束整形 为数值孔径在两个方向的分量分布一致，反射镜组1的入射端口径也必须大于其出射端口 径。
[0052]图3a所示的本实施例中反射镜组1和2的Z向都长度为L，反射镜组未旋转时，反 射镜a和b的间距为d(毫米级）。
[0053] 将图3a的反射镜组1中反射镜a沿反射镜a的中屯、轴，绕X轴向的顺时针旋转角 度0，再将反射镜b沿该轴绕X轴逆时针旋转角度0可得到图3b中反射镜组1所示的反 射镜结构。同理将图3a反射镜组2的反射镜C沿其中屯、轴线绕Y轴顺时针旋转角度0，反 射镜d沿该轴绕Y轴逆时针旋转0就可W得到如图3b所示反射镜组2的反射镜结构。 [0化4] 两组反射镜功能是整形所有入射光束并将光束送入准直镜组，两组反射镜沿光轴 的放置距离需要考虑从反射镜组1处入射的光束传输到反射镜组2上的最大高度。假设光 束从反射镜组1的中屯、处入射的数值孔径为NAi。，两组反射镜沿轴向的间隔为Li，则在反射 镜组2的入射端光线的最大高度为NA^X(L+Li)。
[0化5] 图4给出了包含本发明实施例的相干因子调整装置的照明系统简图。相干因子调 整装置包括；反射镜组401、准直镜组402和锥形棱镜组403。反射镜组401包括由反射镜a、b组成的反射镜组1，和由反射镜C、d组成的反射镜组2 ;锥形棱镜组403由正锥形棱镜 403a和负锥形棱镜403b组成。除了相干因子调整模块，该系统还包括复眼404,由复眼聚 光镜组和禪合镜组组成的均匀照明系统405,406是照明系统的掩模面。其中，为了确保光 能无损失并且在反射镜出射端获得均匀的光束发散角，反射镜组401的入射端口径必须大 于各自的出射端口径，并且两组反射镜的入射端口径相等，出射端口径也相等。
[0化6] 定义相干因子0为照明系统的数值孔径与投影光学系统的数值孔径之比，表示 为：
[0057]。二歴…/%。 （4)
[005引由上式可W看出，当投影光学系统的物方数值孔径固定时，调整照明系统的像方 数值孔径就能调整照明系统的相干因子。
[0059] 在复眼均匀照明系统中，入射光线充满复眼的口径时，此时照明系统掩模面上的 数值孔径就是系统的最大数值孔径。入射光线在复眼上的高度与照明系统数值孔径的关系 如下：
[0060] M=h/D*NAmax (5)
[0061] 其中，NA为照明系统的数值孔径，h为光线入射到复眼镜组上相对于光轴的高度， D为复眼透镜组有效通光口径的一半，NAm"为照明系统设计数值孔径最大值。
[0062] 装置调整照明系统相干因子的原理如图4所示。图4a中所示的反射镜组中反 射镜401a与光轴夹角为r，反射镜40化与光轴的夹角为-r反射镜401c、401d与光 轴的夹角数值也为r。此时反射镜组出射端的间距约为（d-L*sinr)，入射端的间距 约为（d+L*sinr)，光束经过反射镜后数值孔径变大。反射镜组入射端口径与出射端口 径比为（d-L*sinr)/(d+L*sinr)，由公式3可得出射端的数值孔径与入射端数值孔 径之比为（d+L*sinr)/(d-L*sinr)。入射端数值孔径为NAi。，则出射端数值孔径为 (d+L*sinl° )/(d_L*sinl。）*NAin。
[0063]图4b中所不的反射镜组中反射镜401a与光轴夹角为4°，反射镜40化与光轴的 夹角为-4°反射镜401c、401d与光轴的夹角数值也为4°。此时反射镜组出射端的间距约 为（d-L*sin4° )，入射端的间距约为（d+L*sin4° )，光束经过反射镜后数值孔径变大。反 射镜组入射端口径与出射端口径比为（d-L*sin4° )/(d+L*sin4° )，由公式3可得出射端 的数值孔径与入射端数值孔径之比为（d+L*sin4° )/(d-L*sin4° )。假设入射端数值孔径 为NAi。，则出射端数值孔径为（d+L*sin4° ) / (d-L*sin4° ) *NAi。。
[0064] 结合光刻照明系统的体积W及制造成本考虑，假设d为5mm，L为20mm。当反射镜 旋转r时，反射镜出射端与入射端的数值孔径比约为1.15。当反射镜旋转4°时，反射镜 出射端与入射端的数值孔径比约为1. 77。
[00化]将准直镜组设计为在上述条件下，入射光束数值孔径与出射光束数值孔径比为 1. 15时，准直镜组的出射光束最大高度对应复眼半口径的0. 345,由公式5和公式4可W得 出照明系统相干因子为0. 345。当入射光束数值孔径与出射光束数值孔径比为1. 77时，准 直镜组出射光束的最大高度对应复眼的半口径的0. 533。同理可W计算出此时照明系统相 干因子为0. 533。上述调节过程可W获得的相干因子范围为[0. 345,0. 533]。
[0066] 对于图4a所示的照明系统，调整锥形棱镜403的间隔可得到图4c所示的照明系 统，可W使相干因子在0. 345到最大相干因子的范围内连续变化；对于当相干因子为0. 533 时，调整锥形棱镜303的间隔，可W使照明系统的相干因子在0. 533到最大相干因子的范围 内连续变化；
[0067] 对于第二片和第四篇反射镜与锥形棱镜不共轴时的相干因子调整装置，光束数值 孔径的调整与上述共轴的照明系统中的装置类似：也是通过向相反的方向转动同一组的反 射镜来实现调整光束数值孔径的功能。
[0068] 对于图5中的调整装置，反射镜a和反射镜b为一组，反射镜C和反射镜d为一 组。初始状态下反射镜a、b、c、d与水平方向的夹角为45°。转动反射镜调整入射光束的 数值孔径的过程如下；平行光束经汇聚后从反射镜组入射，依次经过反射镜a、b、c、d。假设 入射光束的数值孔径为NA，空气的折射率为1。将反射镜a在YZ平面转动0.5°，反射镜b 在YZ平面内转动-0.5°后，所有光线的角度变化-2°，由反射镜b出射光束的数值孔径为 sin(asin(NA)-2° )|。为了保证光束在各个方向的NA-致性，需要将反射镜C在XZ平面 内旋转0.5°，把反射镜d在XZ平面内旋转-0.5。。
[0069] 将反射镜a在YZ平面转动-0.5°，反射镜b在YZ平面内转动0.5°后，所有光线 的角