[发明专利]一种投影光学系统的倍率调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种投影光学系统的倍率调节方法，特别涉及一种对称式双远心投影光学系统的倍率调节方法。

背景技术

随着投影光刻技术的发展，投影光学系统的性能逐步提高，投影光学系统已经可以适用于电路制造等多种领域。在很多电路基板的实际生产过程中，由不同的设备生产制造的基板，其图形尺寸和倍率会有细微差异，同时在各种物理和化学加工处理过程中，基板会有细微的膨胀或收缩，也会导致基板图形尺寸的变化，而且不同的基板的图形尺寸变化也不尽相同，所以在很多基板的生产制造过程中，尤其是多层基板需要层间定位过程中，为了提高定位精度和布线密度，需要根据实际基板的图形尺寸或倍率变化，修正或调节投影光学系统的投影倍率。

然而在现有技术中，如美国专利US6,879,383(公告日：2005年4月12日)，采用折射反射结构，整体尺寸大，对光学玻璃材料要求十分严格，大口径的凹面反射镜的加工，检测技术要求也非常严格，而且无法进行投影倍率的修正和调节。

中国专利CN98113037.2(公告日：2003年7月23日)是一种像方远心的双高斯光学系统，也没有涉及投影倍率的修正和调节问题。

在一般的双远心投影光学系统中，即使物面和像面偏离了焦面，在垂直于光轴方向上的物与像的高度仍然不变，所以放大倍率几乎不会改变。因此，如何提供一种既经济又具有良好质量保证的，既能保持良好的双远心投影光学特性和良好的光学成像质量，又能方便有效地修正或调节投影倍率的光学系统，是业界重要的技术课题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种投影光学系统的倍率调节方法，在保持良好的双远心投影光学特性和良好的光学成像质量的条件下，可以方便有效地修正或调节投影倍率的光学系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种投影光学系统的倍率调节方法，提供一投影光学系统，该投影光学系统用于将物平面内的图形成像到像平面内，所述投影光学系统沿其光轴方向包括前组、孔径光阑和后组，所述前组包括第一镜组、第二镜组和第三镜组，所述第一镜组和第三镜组具有正光焦度，所述第二镜组具有负光焦度，所述第二镜组位于所述第一镜组和第三镜组之间，所述第一镜组位于所述物平面和第二镜组之间；所述后组包括第四镜组、第五镜组和第六镜组，所述第四镜组和第六镜组具有正光焦度，所述第五镜组具有负光焦度，所述第五镜组位于所述第四镜组和第六镜组之间，所述第六镜组位于所述像平面和第五镜组之间，所述前组和后组关于所述孔径光阑对称，同时移动所述第三镜组和第四镜组中对称的一组透镜，调节光学系统的投影倍率。

优选的，在上述的投影光学系统的倍率调节方法中，所述的投影光学系统满足：

关系式1：0.2＜f1/fa＜1.4；

关系式2：-0.4＜f2/fa＜-0.06；

关系式3：0.12＜f3/fa＜0.6，

其中，f1：第一镜组的组合焦距；f2：第二镜组的组合焦距；f3：第三镜组的组合焦距；fa：前组的组合焦距。

优选的，在上述的投影光学系统的倍率调节方法中，所述第一镜组包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和第二透镜均为双凸透镜。

优选的，在上述的投影光学系统的倍率调节方法中，所述第二镜组包括第三透镜和第四透镜，所述第三透镜具有负光焦度，所述第三透镜包括一个面向所述像平面的凹面；所述第四透镜具有负光焦度，所述第四透镜包括一个面向所述物平面的凹面。

优选的，在上述的投影光学系统的倍率调节方法中，所述第三镜组包括第五透镜和第六透镜，所述第五透镜具有正光焦度，所述第六透镜具有正光焦度。

优选的，在上述的投影光学系统的倍率调节方法中，所述的投影光学系统满足：

关系式4：-2.0＜r1/r2＜-0.5；

关系式5：1.0＜r3/r2＜2.0，

其中，r1：所述第三透镜的凹面的曲率半径；r2：所述第四透镜的凹面的曲率半径；r3：第三镜组的曲面中的绝对值最小的曲率半径。

优选的，在上述的投影光学系统的倍率调节方法中，所述投影光学系统中的透镜数量大于等于10，且小于等于20。

优选的，在上述的投影光学系统的倍率调节方法中，所述第一镜组的透镜中最少有2个曲面的曲率半径的绝对值相等。

优选的，在上述的投影光学系统的倍率调节方法中，所述前组的组合后焦点位于所述孔径光阑的中心，所述后组的组合前焦点位于所述孔径光阑的中心。