随着光刻技术在微加工领域的广泛应用,如何有效地测试和评价准分子激光光学系统已经成为光刻技术研究中的关键问题。如曝光系统的光束不均匀,将导致同一掩模图形上相同相位台阶的曝光深浅不一致,从而导致掩模图形中间部分的曝光量大于周围,造成周围部分曝光量不足或中间部分曝光过度。对曝光系统光束能量利用率的问题和通过投影系统后激光光束整体均匀性要求,都需要一些定量的评价指标：譬如准分子激光光束均匀性评价指标,主要有加工窗口、能量分数、平顶因子和别的评价指标如：光束质量M2因子。讨论投影光刻光学系统的评价标准能帮助我们定义投影光刻光学系统的要求和评价其好坏。虽然这些评价指标不会反映投影光刻光学系统的所有问题,但是这些评价指标可以帮助优化投影光刻光学系统,本文通过测试光学系统,讨论各种光学系统评价指标以及它们之间的联系,最后得出这些评价指标对评价投影光刻光学系统的具有一定的意义。本文是基于351nm XeF激光大面积投影成像光刻系统,通过对其光学系统包括数值孔径为0.02光学照明系统和数值孔径为0.025折叠投影系统进行光学性能测试。由激光经过柱面透镜、微透镜阵列均束器以及投影折叠物镜之后产生的能量及光束质量变化,将准分子激光光束均匀性评价指标部分运用到光学系统的评价之中,得到光学系统在不同关键位置的能量分布曲线以及平顶因子关系图,表明微透镜阵列均束器虽保证了整个光学系统各处光斑的均匀性,但因衍射却造成了能量利用率的降低。同时,通过对PCB和ITO进行曝光和显影实验,表明我们所设计的双远心共焦投影光学系统,只要控制使均匀输出的能量符合曝光剂量,就能够满足分辨率的要求。