一種照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種照明系統(tǒng)，包括依次排列的光源、橢球碗組件、耦合透鏡組、折轉(zhuǎn)模塊、微透鏡陣列、石英棒、中繼透鏡組以及照明對象，所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端為正方形，所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端與所述石英棒的入光端形狀相同，所述光源發(fā)出的光經(jīng)所述橢球碗組件的會聚后進(jìn)入所述耦合透鏡組，再經(jīng)過所述折轉(zhuǎn)模塊、微透鏡陣列以及石英棒的多次反射勻光后進(jìn)入所述中繼透鏡組，最終成像在照明對象上。本發(fā)明通過在照明系統(tǒng)中增加折轉(zhuǎn)模塊，所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端為正方形，出光端為長方形，這樣，既提高了照明系統(tǒng)掩模面的光瞳均勻度，同時提高了系統(tǒng)的能量耦合效率。
【專利說明】—種照明系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光刻機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種照明系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]投影式光刻機(jī)是一種將掩模面圖案轉(zhuǎn)移到基板面/硅片面形成所需要的圖案，進(jìn)而集成出需要的集成電路(IC)的設(shè)備。其中，照明系統(tǒng)為光刻機(jī)掩模面提供均勻的照明光斑，是光刻機(jī)的能量來源，掩模面的光斑能量和光瞳均勻度是照明系統(tǒng)的重要指標(biāo)，光斑能量的大小決定了光刻機(jī)的產(chǎn)率，而光瞳均勻度決定了光刻機(jī)曝光時曝光線條方向性寬度的相對差異，間接地影響到光刻機(jī)的分辨率。對于大視場的掃描光學(xué)曝光系統(tǒng)，其曝光視場大多為長方形結(jié)構(gòu)，因為視場尺寸的不對稱性，其光瞳均勻度普遍低于對稱結(jié)構(gòu)的視場，請參考圖1，當(dāng)曝光視場為長方形結(jié)構(gòu)時，掩模面的光瞳均勻度為7%。
[0003]目前，主要有三種方式提高光瞳的均勻度:一種是采用濾光的方式，具體請參考圖2，該裝置由一系列濾波片I拼合組成，在各個濾波片I上安裝能量探測器(圖中未示出)，通過能量探測器探測該處的能量相對大小，將該探測數(shù)據(jù)反饋至控制系統(tǒng)(圖中未示出)，控制系統(tǒng)控制驅(qū)動元件2對濾波片I的相對位置進(jìn)行調(diào)整，從而實現(xiàn)對光瞳均勻度的調(diào)節(jié)。該裝置將濾波片I調(diào)入光路來實現(xiàn)光瞳均勻度補(bǔ)償，其補(bǔ)償精度受能量探測器的檢測精度的影響，且濾波片I的透過濾受溫度的影響，大角度光線被濾除，系統(tǒng)掩模面的照度受濾波片I濾光的影響而降低，且系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性不高；
[0004]第二種是采用擋光的方式以減少邊沿大角度光線比例，提高光瞳均勻度，利用不同尺寸擋光片的相對位置變化，使擋光片的陰影尺寸和相對位置變化，改變所處區(qū)域的光強(qiáng)分布，從而矯正光瞳均勻度。該方案利用擋光片使光散射，改變光強(qiáng)的區(qū)域分布和角度分布，擋光片會大大降低光路中能量的通過率，影響到系統(tǒng)的產(chǎn)率，并且對于長方形視場的曝光系統(tǒng)而言，該方案的能量耦合效果太低。
[0005]如圖3所示，另外一種方式是在長方形端口石英棒3的前端設(shè)置正方形光闌4，將系統(tǒng)的入射窗口矯正為對稱結(jié)構(gòu)的一種光瞳矯正方案。該方案因為將石英棒3入光端改變?yōu)檎叫蔚膶ΨQ結(jié)構(gòu)，可以大幅度提高系統(tǒng)的光瞳均勻度，請參考圖4，此時掩模面的光瞳均勻度達(dá)到了 0.8%，但對于長方形的入光端，這種正方形光闌4相對于石英棒3的入光端尺寸較小，大大地降低了石英棒3的能量耦合效率，大幅度降低了系統(tǒng)的掩模面照度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種照明系統(tǒng)，以提高長方形視場照明系統(tǒng)掩模面光瞳均勻度的同時，提高能量耦合效率。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種照明系統(tǒng)，包括依次排列的光源(圖5中未畫出)、石英棒以及照明對象，還包括折轉(zhuǎn)模塊，所述折轉(zhuǎn)模塊設(shè)置在所述光源和所述石英棒之間。
[0008]較佳地，還包括橢球碗組件、耦合透鏡組、微透鏡陣列、中繼透鏡組，他們依次的排列順序是所述光源、所述橢球碗組件、所述耦合透鏡組、所述折轉(zhuǎn)模塊、所述微透鏡陣列、所述石英棒、所述中繼透鏡組以及所述照明對象。
[0009]較佳地，所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端為正方形，所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端與所述石英棒的入光端截面形狀相同。
[0010]較佳地，所述折轉(zhuǎn)模塊包括第一棱柱、第二棱柱、第一直角棱鏡、第二直角棱鏡、第三直角棱鏡以及第四直角棱鏡，所述第一棱柱的長寬高比為2L:2L:L，所述第二棱柱的長寬高比為2L:L:L，所述第一直角棱鏡的厚度及兩條直角邊的長度比為2L:L:L，所述第二直角棱鏡與所述第一直角棱鏡的尺寸相同，所述第三直角棱鏡的厚度及兩條直角邊的長度比為2L:2L:L，所述第四直角棱鏡與所述第三直角棱鏡的尺寸相同。
[0011]較佳地，射入所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端的一部分光線依次經(jīng)過第一棱柱、第一直角棱鏡以及第二直角棱鏡，然后射出所述折轉(zhuǎn)模塊；射入所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端的另一部分光線依次經(jīng)過第三直角棱鏡、第四直角棱鏡以及第二棱柱，然后射出所述折轉(zhuǎn)模塊。
[0012]較佳地，在右側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在左側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在上部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在下部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
[0013]較佳地,所述第一直角棱鏡、第二直角棱鏡、第三直角棱鏡和第四直角棱鏡的斜面鍍反射膜，所述第一棱柱、第二棱柱的入光端和所述第一直角棱鏡、第二直角棱鏡、第三直角棱鏡和第四直角棱鏡的入光端鍍增透膜。
[0014]較佳地，在左側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在右側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在上部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在下部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
[0015]較佳地，在右側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在左側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在下部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在上部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
[0016]較佳地，在左側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在右側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在下部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在上部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
[0017]較佳地，所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端位于所述耦合透鏡組的像方焦面處。
[0018]較佳地，所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端位于所述橢球碗組件的焦點(diǎn)處，所述耦合透鏡組的物方焦面與所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端重合。
[0019]較佳地，所述光源和耦合透鏡組的物方焦面分別位于橢球碗組件的兩個焦點(diǎn)上。
[0020]較佳地，所述中繼透鏡組的物方焦面與所述石英棒的出光端重合。
[0021]較佳地，所述照明對象位于所述中繼透鏡組的像方焦面處。
[0022]較佳地，所述耦合透鏡組包括依次排列的耦合前組、濾波片和耦合后組，所述耦合前組和耦合后組分別包括三個球面，所述耦合前組和耦合后組的光焦度均為正。
[0023]較佳地，所述中繼透鏡組包括依次排列的第一中繼組、第二中繼組和第三中繼組。
[0024]較佳地，所述光源為高壓汞燈。
[0025]較佳地，所述照明系統(tǒng)還包括第一反射鏡和第二反射鏡，所述第一反射鏡位于所述橢球碗組件與所述耦合透鏡組之間，所述第二反射鏡位于所述中繼透鏡組和所述照明對象之間。
[0026]較佳地，所述第一反射鏡和第二反射鏡分別為冷光鏡。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種照明系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0028]1.所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端為正方形，即對稱結(jié)構(gòu)，從而提高了系統(tǒng)的光瞳均勻度；
[0029]2.所述折轉(zhuǎn)模塊采用反射和折射組件，系統(tǒng)的能量損失較??；
[0030]3.所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端為長方形，與石英棒的形狀和大小相同，大幅度提高了系統(tǒng)的能量耦合效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為曝光視場為長方形時掩模面光瞳均勻度仿真圖；
[0032]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的采用濾波片的光瞳均勻度矯正裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為現(xiàn)有技術(shù)的采用正方形光闌的光瞳均勻度矯正裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為采用圖3所示結(jié)構(gòu)時掩模面光瞳均勻度仿真圖；
[0035]圖5為本發(fā)明一【具體實施方式】的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖6a?6d為本發(fā)明一【具體實施方式】的照明系統(tǒng)中折轉(zhuǎn)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7為本發(fā)明一【具體實施方式】的照明系統(tǒng)中耦合透鏡組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖8為本發(fā)明一【具體實施方式】的照明系統(tǒng)中中繼透鏡組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖9為本發(fā)明一【具體實施方式】的照明系統(tǒng)掩模面光瞳均勻度仿真圖；
[0040]圖10折轉(zhuǎn)模塊的第一種變形方案(其中箭頭代表“物”)側(cè)前視圖；
[0041]圖11折轉(zhuǎn)模塊的第一種變形方案(其中箭頭代表“物”)側(cè)后視圖；
[0042]圖12折轉(zhuǎn)模塊的第二種變形方案(其中箭頭代表“物”)側(cè)前視圖；
[0043]圖13折轉(zhuǎn)模塊的第二種變形方案(其中箭頭代表“物”)側(cè)后視圖；
[0044]圖14折轉(zhuǎn)模塊的第三種變形方案(其中箭頭代表“物”)側(cè)前視圖；
[0045]圖15折轉(zhuǎn)模塊的第三種變形方案(其中箭頭代表“物”)側(cè)后視圖。
[0046]圖2中:1-濾光片、2-驅(qū)動元件；
[0047]圖3中:3-石英棒、4-正方形光闌；
[0048]圖5?圖8中:10_橢球碗組件、20-耦合透鏡組、21-耦合前組、22-濾波片、23-耦合后組、30-折轉(zhuǎn)模塊、31-第一棱柱、32-第二棱柱、33-第一直角棱鏡、34-第二直角棱鏡、35-第三直角棱鏡、36-第四直角棱鏡、40-微透鏡陣列、50-石英棒、60-中繼透鏡組、61-第一中繼組、62-第二中繼組、63-第三中繼組、70-照明對象、80-第一反射鏡、90-第二反射鏡。

【具體實施方式】
[0049]為了更詳盡的表述上述發(fā)明的技術(shù)方案，以下列舉出具體的實施例來證明技術(shù)效果；需要強(qiáng)調(diào)的是，這些實施例用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。
[0050]實施例1
[0051]本發(fā)明提供的一種照明系統(tǒng)，如圖5至圖9所示，包括依次排列的光源(圖5中未畫出)、橢球碗組件10、耦合透鏡組20、折轉(zhuǎn)模塊30、微透鏡陣列40、石英棒50、中繼透鏡組60以及照明對象70，較佳地，所述光源為高壓汞燈，所述橢球碗組件10為橢球碗反射鏡，所述折轉(zhuǎn)模塊30的入光端為正方形,所述折轉(zhuǎn)模塊30的出光端與所述石英棒50的入光端的形狀相同，所述光源發(fā)出的光經(jīng)所述橢球碗組件10的會聚后進(jìn)入所述耦合透鏡組20，再經(jīng)過所述折轉(zhuǎn)模塊30、微透鏡陣列40以及石英棒50的多次反射勻光后進(jìn)入所述中繼透鏡組60，最終成像在照明對象70上。本發(fā)明通過在照明系統(tǒng)中增加折轉(zhuǎn)模塊30，所述折轉(zhuǎn)模塊30的入光端為正方形，出光端為長方形，這樣，既提高了照明系統(tǒng)掩模面的光瞳均勻度，同時提高了系統(tǒng)的能量耦合效率。
[0052]較佳地，請重點(diǎn)參考圖5，所述光源和耦合透鏡組20的物方焦面分別位于橢球碗組件10的兩個焦點(diǎn)上，所述折轉(zhuǎn)模塊30的入光端位于所述耦合透鏡組20的像方焦面處，所述微透鏡陣列40位于所述折轉(zhuǎn)模塊30的出光端和所述石英棒50的入光端之間，所述中繼透鏡組60的物方焦面與所述石英棒50的出光端重合，所述照明對象70位于所述中繼透鏡組60的像方焦面處。這樣，所述光源發(fā)出的光經(jīng)過所述橢球碗組件10的會聚后進(jìn)入耦合透鏡組20，在所述耦合透鏡組20的像方焦面位置設(shè)置折轉(zhuǎn)模塊30，經(jīng)過所述折轉(zhuǎn)模塊30調(diào)節(jié)的光束經(jīng)所述微透鏡陣列40和石英棒50的多次反射勻光后進(jìn)入中繼透鏡組60，經(jīng)過所述中繼透鏡組60的放大、傳輸作用后成像在照明對象70上，最終在所述照明對象70(本實施例中為掩模板)上形成所需的具有一定數(shù)值孔徑、尺寸、視場均勻度和光瞳均勻度的照明光斑。
[0053]需要說明的是，所述物方焦面為經(jīng)過光學(xué)元件入射方向上的焦點(diǎn)且垂直于系統(tǒng)主光軸的平面；相對應(yīng)的，所述像方焦面為經(jīng)過光學(xué)元件出射方向上的焦點(diǎn)且垂直于系統(tǒng)主光軸的平面。
[0054]較佳地，請重點(diǎn)參考圖6a至圖6d，所述折轉(zhuǎn)模塊30包括第一棱柱31、第二棱柱32、第一直角棱鏡33、第二直角棱鏡34、第三直角棱鏡35以及第四直角棱鏡36，所述第一棱柱31的長寬高比為2L:2L:L,所述第二棱柱32的長寬高比為2L:L:L，所述第一直角棱鏡33的厚度及兩條直角邊的長度比為2L:L:L，所述第二直角棱鏡34與所述第一直角棱鏡33的尺寸完全相同，所述第三直角棱鏡35的厚度及兩條直角邊的長度比為2L:2L:L，所述第四直角棱鏡36與所述第三直角棱鏡35的尺寸完全相同，在本實施例中，所述石英棒50的入光端尺寸為25*100mm，則，選取L=25mm，這樣，所述折轉(zhuǎn)模塊30的入光端為50*50mm，而若采用現(xiàn)有技術(shù)中的正方形光闌的方案，其正方形光闌的尺寸最大為25*25mm，面積僅為本發(fā)明的四分之一，所以，只要折轉(zhuǎn)模塊30的入光端均處于耦合透鏡組的像方焦面處，則折轉(zhuǎn)模塊30就可以大幅度提升入光端的面積，使石英棒50的能量耦合效率大幅度提升。當(dāng)然，可根據(jù)所述石英棒50入光端的具體尺寸對L的數(shù)值大小進(jìn)行選擇。
[0055]較佳地，請繼續(xù)重點(diǎn)參考圖6a至圖6d，在右側(cè)所述第一棱柱31中長寬分別為L*2L的一個面與左側(cè)所述第三直角棱鏡35的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊30的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在上部所述第二棱柱32中長寬分別為L*2L的一個面與在下部所述第二直角棱鏡34的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊30的出光端，其長寬分別為L*4L,較佳地,光束從所述入光端射入,一部分照射在所述第一棱柱31上,經(jīng)所述第一直角棱鏡33的斜面的反射進(jìn)入所述第二直角棱鏡34的一個直角面，再經(jīng)由所述第二直角棱鏡34的斜面的反射從所述第二直角棱鏡34的另一個長寬分別為L*2L的直角面射出；另一部分照射在所述第三直角棱鏡35的一個長寬分別為L*2L的直角面上，在所述第三直角棱鏡35的斜面發(fā)生反射，進(jìn)入所述第四直角棱鏡36的一個直角面，并在所述第四直角棱鏡36的斜面的反射作用下射入所述第二棱柱32中并射出。這樣，從第一棱柱31和第三直角棱鏡35組成的正方形的入光端射入的光束，經(jīng)多次反射和透射后，變?yōu)閺乃龅诙苯抢忡R34和第二棱柱32組成的長方形的出光端射出的光束。
[0056]較佳地，請繼續(xù)參考圖6a至圖6d，所述第一、第二、第三和第四直角棱鏡33、34、35,36的斜面鍍反射膜，所述第一、第二棱柱31、32的入光端和所述第一、第二、第三和第四直角棱鏡33、34、35、36的入光端鍍增透膜，進(jìn)一步提高能量的耦合效率。
[0057]較佳地，請重點(diǎn)參考圖5，所述照明系統(tǒng)還包括第一反射鏡80和第二反射鏡90，較佳地，所述第一反射鏡80和第二反射鏡90分別為冷光鏡，所述第一反射鏡80位于所述橢球碗組件10與所述耦合透鏡組20之間，所述第二反射鏡90位于所述中繼透鏡組60和所述照明對象70之間，經(jīng)所述橢球碗組件10反射的光束經(jīng)所述第一反射鏡80的反射，照射到所述耦合透鏡組20上；經(jīng)所述中繼透鏡組60處理的光束經(jīng)所述第二反射鏡90的反射，照射到所述照明對象70上，所述第一反射鏡80和第二反射鏡90可以改變光束的傳播方向，縮小本發(fā)明的照明系統(tǒng)所占用的空間。
[0058]較佳地，請重點(diǎn)參考圖7，所述耦合透鏡組20包括依次排列的耦合前組21、濾波片22和耦合后組23，所述耦合前組21和耦合后組23分別包括三個球面，所述耦合前組21和耦合后組23的光焦度均為正，所述耦合前組21將入射到所述濾波片22的光線的入射角調(diào)整到小于6°，使得濾波片22保持較好的濾光效果，再經(jīng)由所述透鏡后組23將光線會聚到所述折轉(zhuǎn)模塊30的入光端。
[0059]較佳地，請重點(diǎn)參考圖8，所述中繼透鏡組60包括依次排列的第一中繼組61、第二中繼組62和第三中繼組63，所述中繼透鏡組60對多波長的質(zhì)心光線與光軸的夾角進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)多波長光線共同作用的質(zhì)心遠(yuǎn)心照明，提供的遠(yuǎn)心值更精確、更貼合實際。
[0060]請參考圖9，利用本發(fā)明的照明系統(tǒng)得到的掩模面光瞳均勻度仿真圖，其光瞳均勻度為0.85%,與圖4所不的米用正方形光闌方法得到的光瞳均勻度相近,但相對于正方形光闌方法的掩模面照度提高了 25% (受耦合透鏡組20出光端光斑大小的限制，并且耦合透鏡組20像方焦面處光斑能量不均勻，照度提升沒有達(dá)到4倍的效果)。由此可知，本發(fā)明的照明系統(tǒng)在保證了照明視場光瞳均勻度的前提下，增大了照明視場內(nèi)邊緣視場的理論數(shù)值孔徑，提升了邊緣視場的光照強(qiáng)度，從而補(bǔ)償了由于鍍膜工藝條件、石英棒50的棱邊和棱角的毛邊漫反射以及漏光等因素引起的照明視場內(nèi)光照強(qiáng)度中間視場高邊緣視場低的影響，進(jìn)一步有效地保證了照明視場內(nèi)光照強(qiáng)度的均勻度。
[0061]實施例2
[0062]本實施例相對于實施例1的區(qū)別點(diǎn)在于，所述耦合透鏡組的位置設(shè)置不同。
[0063]具體地，所述光源和耦合透鏡組20的物方焦面分別位于橢球碗組件10的兩個焦點(diǎn)上，所述折轉(zhuǎn)模塊30的入光端位于所述橢球碗組件10的焦點(diǎn)處,所述稱合透鏡組20的物方焦面與所述折轉(zhuǎn)模塊30的出光端重合，所述微透鏡陣列40位于所述折轉(zhuǎn)模塊30的出光端和所述石英棒50的入光端之間，所述中繼透鏡組60的物方焦面與所述石英棒50的出光端重合，所述照明對象70位于所述中繼透鏡組60的像方焦面處。本實施例能夠在實現(xiàn)提高長方形端面的石英棒50的系統(tǒng)掩模面照度并提高掩模面光瞳均勻度的目標(biāo)的同時，得到較大的光斑，當(dāng)然，實施時，可根據(jù)不同的光斑需求對實施例1和實施例2進(jìn)行選擇。
[0064]實施例3
[0065]請參考圖10、11，作為折轉(zhuǎn)模塊的第一種變形，在左側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在右側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在上部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在下部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
[0066]射入所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端的一部分光線依次經(jīng)過第一棱柱、第一直角棱鏡以及第二直角棱鏡，然后射出所述折轉(zhuǎn)模塊；射入所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端的另一部分光線依次經(jīng)過第三直角棱鏡、第四直角棱鏡以及第二棱柱，然后射出所述折轉(zhuǎn)模塊。
[0067]實施例4
[0068]請參考圖12、13，作為折轉(zhuǎn)模塊的第二種變形，在右側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在左側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在下部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在上部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
[0069]射入所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端的一部分光線依次經(jīng)過第一棱柱、第一直角棱鏡以及第二直角棱鏡，然后射出所述折轉(zhuǎn)模塊；射入所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端的另一部分光線依次經(jīng)過第三直角棱鏡、第四直角棱鏡以及第二棱柱，然后射出所述折轉(zhuǎn)模塊。
[0070]實施例5
[0071]請參考圖14、15，作為折轉(zhuǎn)模塊的第三種變形，在左側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在右側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在下部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在上部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
[0072]射入所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端的一部分光線依次經(jīng)過第一棱柱、第一直角棱鏡以及第二直角棱鏡，然后射出所述折轉(zhuǎn)模塊；射入所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端的另一部分光線依次經(jīng)過第三直角棱鏡、第四直角棱鏡以及第二棱柱，然后射出所述折轉(zhuǎn)模塊。
[0073]綜上所述，本發(fā)明提供的一種照明系統(tǒng)，包括依次排列的光源、橢球碗組件10、耦合透鏡組20、折轉(zhuǎn)模塊30、微透鏡陣列40、石英棒50、中繼透鏡組60以及照明對象70，所述折轉(zhuǎn)模塊30的入光端為正方形,所述折轉(zhuǎn)模塊30的出光端與所述石英棒50的入光端形狀相同，所述光源發(fā)出的光經(jīng)所述橢球碗組件10的會聚后進(jìn)入所述耦合透鏡組20，再經(jīng)過所述折轉(zhuǎn)模塊30、微透鏡陣列40以及石英棒50的多次反射勻光后進(jìn)入所述中繼透鏡組60，最終成像在照明對象70上。本發(fā)明通過在照明系統(tǒng)中增加折轉(zhuǎn)模塊30，所述折轉(zhuǎn)模塊30的入光端為正方形，出光端為長方形，這樣，既提高了照明系統(tǒng)掩模面的光瞳均勻度，同時提高了系統(tǒng)的能量耦合效率。
[0074]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種照明系統(tǒng)，包括依次排列的光源、石英棒以及照明對象，其特征在于，還包括折轉(zhuǎn)模塊，所述折轉(zhuǎn)模塊設(shè)置在所述光源和所述石英棒之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，還包括橢球碗組件、耦合透鏡組、微透鏡陣列、中繼透鏡組，他們依次的排列順序是所述光源、所述橢球碗組件、所述耦合透鏡組、所述折轉(zhuǎn)模塊、所述微透鏡陣列、所述石英棒、所述中繼透鏡組以及所述照明對象。
3.如權(quán)利要求2所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端為正方形，所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端與所述石英棒的入光端截面形狀相同。
4.如權(quán)利要求3所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述折轉(zhuǎn)模塊包括第一棱柱、第二棱柱、第一直角棱鏡、第二直角棱鏡、第三直角棱鏡以及第四直角棱鏡，所述第一棱柱的長寬高比為2L:2L:L，所述第二棱柱的長寬高比為2L:L:L，所述第一直角棱鏡的厚度及兩條直角邊的長度比為2L:L:L，所述第二直角棱鏡與所述第一直角棱鏡的尺寸相同，所述第三直角棱鏡的厚度及兩條直角邊的長度比為2L:2L:L，所述第四直角棱鏡與所述第三直角棱鏡的尺寸相同。
5.如權(quán)利要求4所述的一種照明系統(tǒng),其特征在于,射入所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端的一部分光線依次經(jīng)過第一棱柱、第一直角棱鏡以及第二直角棱鏡，然后射出所述折轉(zhuǎn)模塊；射入所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端的另一部分光線依次經(jīng)過第三直角棱鏡、第四直角棱鏡以及第二棱柱，然后射出所述折轉(zhuǎn)模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，在右側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在左側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在上部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在下部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
7.如權(quán)利要求6所述的一種照明系統(tǒng),其特征在于，所述第一直角棱鏡、第二直角棱鏡、第三直角棱鏡和第四直角棱鏡的斜面鍍反射膜，所述第一棱柱、第二棱柱的入光端和所述第一直角棱鏡、第二直角棱鏡、第三直角棱鏡和第四直角棱鏡的入光端鍍增透膜。
8.如權(quán)利要求5所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，在左側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在右側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在上部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在下部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
9.如權(quán)利要求5所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，在右側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在左側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在下部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在上部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
10.如權(quán)利要求5所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，在左側(cè)所述第一棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在右側(cè)所述第三直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端，其長寬分別為2L*2L ;在下部所述第二棱柱中長寬分別為L*2L的一個面與在上部所述第二直角棱鏡的一個長寬分別為L*2L的面組成所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端，其長寬分別為L*4L。
11.如權(quán)利要求2所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端位于所述耦合透鏡組的像方焦面處。
12.如權(quán)利要求2所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述折轉(zhuǎn)模塊的入光端位于所述橢球碗組件的焦點(diǎn)處，所述耦合透鏡組的物方焦面與所述折轉(zhuǎn)模塊的出光端重合。
13.如權(quán)利要求2至12中任一所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述光源和耦合透鏡組的物方焦面分別位于橢球碗組件的兩個焦點(diǎn)上。
14.如權(quán)利要求2至12中任一所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼透鏡組的物方焦面與所述石英棒的出光端重合。
15.如權(quán)利要求2至12中任一所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述照明對象位于所述中繼透鏡組的像方焦面處。
16.如權(quán)利要求2至12中任一所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述耦合透鏡組包括依次排列的耦合前組、濾波片和耦合后組，所述耦合前組和耦合后組分別包括三個球面，所述耦合前組和耦合后組的光焦度均為正。
17.如權(quán)利要求2至12中任一所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼透鏡組包括依次排列的第一中繼組、第二中繼組和第三中繼組。
18.如權(quán)利要求1至12中任一所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為高壓汞燈。
19.如權(quán)利要求2至12中任一所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一反射鏡和第二反射鏡，所述第一反射鏡位于所述橢球碗組件與所述耦合透鏡組之間，所述第二反射鏡位于所述中繼透鏡組和所述照明對象之間。
20.如權(quán)利要求19所述的一種照明系統(tǒng)，其特征在于，所述第一反射鏡和第二反射鏡分別為冷光鏡。
【文檔編號】G03F7/20GK104423174SQ201310380266
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】景磊, 湛賓洲 申請人:上海微電子裝備有限公司