微光刻投射曝光設備的光學系統技術方案

本發明專利技術涉及一種微光刻投射曝光設備的光學系統，其包含至少一個反射鏡裝置(200)，該反射鏡裝置具有多個反射鏡元件，這些元件可彼此獨立地位移以改變由該反射鏡裝置反射的光的角度分布；以及偏陣影響光學裝置(300、800、900)，該偏陣影響光學裝置包含第一半波板(310、810、910)以及至少一個第二半波板(320、820、920)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種微光刻投射曝光設備的光學系統，特別地，本專利技術涉及在期望的偏振分布的供應方面允許增強的靈活性的微光刻投射曝光設備的光學系統。
技術介紹
微光刻用于生產微結構組件，像是例如集成電路或IXDs。微光刻工藝在所謂的投射曝光設備中執行，該投射曝光設備具有照明系統和投射物鏡。借由照明系統照明的掩模(=掩模母板)的圖像借由投射物鏡投射至基板(例如硅晶片)上，該基板涂有感光層(光刻膠)并布置在投射物鏡的像平面中，以將掩模結構轉移至基板上的光敏涂層上。在微光刻投射曝光設備的運行中，需要以特定目標的方式設定限定的照明設定，也就是照明系統光瞳平面中的強度分布。為了該目的，除了使用衍射光學元件(所謂的DOEs)以外，已知還可使用反射鏡裝置，例如從W02005/026843A2所知。這種反射鏡裝置包括彼此獨立可調的多個微反射鏡。此外，已知多種方式用于以特定目標的方式設定照明系統中的光瞳平面及/或掩模母板中的指定偏振分布，用于優化成像對比度。關于技術發展的水平，請關注例如 WO 2005/069081A2, WO 2005/031467A2、US 6191880B1、US 2007/0146676AU WO2009/034109A2、WO 2008/019936A2、W02009/100862A1、DE 10200800960IAl 以及 DE102004011733A1ο尤其是，已知在照明系統中，以及也在投射物鏡中，為了高對比度成像，將設定切向偏振分布。“切向偏振(tangential polarisation) ”(或“TE偏振”)的表述用于表示一種偏振分布，其中單獨、線性偏振光束的電場強度矢量的振動面(vibration plane)取向為與朝向光學系統軸的半徑近似垂直。相反地，“徑向偏振(radial polarisation) ”(或“TM偏振”)的表述用于表不一種偏振分布，其中單獨、線性偏振光束的電場強度矢量的振動面關于光學系統軸近似徑向地取向。
技術實現思路
本專利技術的目的為提供一種偏振影響光學裝置，以及微光刻投射曝光設備的光學系統，其在期望的偏振分布的供應方面允許增強的靈活性。由依照獨立權利要求I的特征的光學系統可達到此目的。微光刻投射曝光設備的光學系統包含-至少一個反射鏡裝置，其具有多個反射鏡元件，該多個反射鏡元件可彼此獨立地位移，以改變由反射鏡裝置反射的光的角度分布；以及-偏振影響光學裝置,其包含第一半波板(lambda/2plate)以及至少一個第二半波板。特別地，通過使用與反射鏡裝置結合的至少兩個半波板，本專利技術基于提供至少兩個區域的概念，在光的通路上，依賴于光是否通過僅一個半波板、通過兩個半波板或未通過半波板，所述至少兩個區域聯合反射鏡裝置，產生不同的初始偏陣分布。如此，本專利技術提供以下可能性例如當使用兩個半波板時，可以產生四種不同偏振狀態，其具有可自由選擇的光或強度比例。研究顯示，已經能夠在四種偏振狀態情況下的成像性質方面考慮相當大程度的偏振特性的影響，可由兩個半波板的部分重疊來設定四種偏振狀態。如果是那樣地話，例如通過兩個半波板(例如在X和I方向上是可位移的)的相對位移，同時也可改變關于總強度的相對比例(也就是例如80%的X偏振光與20%的y偏振光等等)。可實現根據本專利技術而在投射曝光設備中變得可能的不同偏振分布或照明設定的靈活設定，特別是在不需要附加的光學元件的情況下實現，這降低結構復雜度和支出，以及降低例如用于微光刻工藝的成本。此外，也避免了使用附加光學元件所必然有的傳輸損失。在實施例中，關于光傳播方向，半波板連續布置在光學系統中。在實施例中，半波板就其關于彼此的相對位置可位移。尤其是，半波板可在光傳播方向上有不同程度的重疊。因此，借由至少兩個半波板的重疊程度的變化，結合反射鏡裝置，本專利技術使得可靈活地設定相互不同的偏振照明設定，而不用因為這些照明設定之間的變更而交換偏振影響光學裝置。半波板就其關于彼此的相對位置的位移能力可包含至少一個半波板的平移位移及/或至少一個半波板的旋轉。在最后提及的情況下，或者僅改變各個快軸的相對位置，根據本專利技術，此位置也被解釋為半波板關于彼此的相對位移。在實施例中，第一半波板及/或第二半波板在第一位置和第二位置之間是可位移的，該第一位置中，各個半波板完全位于反射鏡裝置的光學有效區域之外，該第二位置中，各個半波板完全位于反射鏡裝置的光學有效區域內。這樣因此，依賴于期望的偏振分布，各個半波板也可完全移出反射鏡布置的光學有效區域，因此整個系統在提供期望的偏振分布方面的靈活性進一步增加。在該方面，使用各個半波板位于反射鏡裝置的光學有效區域內的標準，來表示一種裝置，在光學系統的運行中，在該裝置中，反射鏡裝置也反射通過半波板的所有光線。因此，各個半波板在反射鏡裝置的光學有效區域之外的布置，表明由反射鏡裝置反射的光線并不通過各個半波板。本專利技術不限于可相對于彼此位移的半波板。如此，如同下文中也會更詳細描述的，通過使用反射鏡裝置的反射鏡元件的可位移能力，已經能夠利用半波板的靜態實施方式來設定不同的偏振照明設定。特別地，可將根據本專利技術的裝置設定為使得僅第一半波板位于第一非重疊區域內，而僅第二半波板位于第二非重疊區域內。在實施例中，第一半波板具有雙折射的第一快軸，并且第二半波板具有雙折射的第二快軸，第一軸與第二軸的取向彼此不同。在實施例中，第一快軸與第二快軸相對于彼此布置在45° ±5°的角度上。在實施例中，第一快軸相對于入射至裝置上的光束的優先偏振方向在22.5° ±2°的角度上延伸，并且第二快軸相對于入射至裝置上的光束的優先偏振方向在-22. 5° ±2°的角度上延伸。在實施例中，僅通過第一半波板的第一線性偏振光束的振動面旋轉過第一旋轉角度，并且僅通過第二半波板的第二線性偏振光束的振動面旋轉過第二旋轉角度，第一旋轉角度與第二旋轉角度不同。在實施例中，第一旋轉角度與第二旋轉角度在數量方面相同，而具有相反的符號。在實施例中，第一半波板與第二半波板在彼此重疊區域內形成90°旋轉體(rotator)。在實施例中，偏振影響光學布置正好具有兩個半波板。通過特別簡單的結構的實施，其利用如下事實僅通過兩個半波板已經可以在相當大的程度上考慮偏振特性在成像性質方面的影響，這是由于在此可調的四種偏振狀態的結果，如上文所述。在實施例中，偏振影響光學布置具有至少三個并且優選地至少七個半波板。具有至少三個半波板的裝置具有以下優點可免除在相互不同的(尤其是相互垂直的)方向上的，例如在X與y方向上的半波板的位移能力或可調能力，并且已經可用半波板沿著共同方向(例如在X方向上)的位移能力來實現在設定不同偏振分布方面的高水平靈活性。在實施例中，可以以下方式來調整偏振影響光學裝置在光學系統運行時與反射鏡布置結合，偏振影響光學裝置將入射至裝置上的光束的具有優先偏振方向的線性偏振分布轉換成近似切向的偏振分布，該優先偏振方向在光束橫截面上是不變的。在進一步的方面，本專利技術涉及一種微光刻曝光方法，其中將借由照明系統的光源而產生的光線送至投射曝光設備，用于照明投射物鏡的物平面，并且其中借由投射物鏡將物平面成像至投射物鏡的像平面中，其中在照明系統內使用-至少一個反射鏡布置，其具有多個反射鏡元件，該多個反射鏡元件可彼此獨立地本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：I西恩格，O迪特曼，J齊默曼，
申請(專利權)人：卡爾蔡司SMT有限責任公司，
類型：
國別省市：