微光刻投射曝光设备的光学系统技术方案

本发明专利技术涉及一种微光刻投射曝光设备的光学系统，其包含至少一个反射镜装置(200)，该反射镜装置具有多个反射镜元件，这些元件可彼此独立地位移以改变由该反射镜装置反射的光的角度分布；以及偏阵影响光学装置(300、800、900)，该偏阵影响光学装置包含第一半波板(310、810、910)以及至少一个第二半波板(320、820、920)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种微光刻投射曝光设备的光学系统，特别地，本专利技术涉及在期望的偏振分布的供应方面允许增强的灵活性的微光刻投射曝光设备的光学系统。
技术介绍
微光刻用于生产微结构组件，像是例如集成电路或IXDs。微光刻工艺在所谓的投射曝光设备中执行，该投射曝光设备具有照明系统和投射物镜。借由照明系统照明的掩模(=掩模母板)的图像借由投射物镜投射至基板(例如硅晶片)上，该基板涂有感光层(光刻胶)并布置在投射物镜的像平面中，以将掩模结构转移至基板上的光敏涂层上。在微光刻投射曝光设备的运行中，需要以特定目标的方式设定限定的照明设定，也就是照明系统光瞳平面中的强度分布。为了该目的，除了使用衍射光学元件(所谓的DOEs)以外，已知还可使用反射镜装置，例如从W02005/026843A2所知。这种反射镜装置包括彼此独立可调的多个微反射镜。此外，已知多种方式用于以特定目标的方式设定照明系统中的光瞳平面及/或掩模母板中的指定偏振分布，用于优化成像对比度。关于技术发展的水平，请关注例如 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，已知在照明系统中，以及也在投射物镜中，为了高对比度成像，将设定切向偏振分布。“切向偏振(tangential polarisation) ”(或“TE偏振”)的表述用于表示一种偏振分布，其中单独、线性偏振光束的电场强度矢量的振动面(vibration plane)取向为与朝向光学系统轴的半径近似垂直。相反地，“径向偏振(radial polarisation) ”(或“TM偏振”)的表述用于表不一种偏振分布，其中单独、线性偏振光束的电场强度矢量的振动面关于光学系统轴近似径向地取向。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种偏振影响光学装置，以及微光刻投射曝光设备的光学系统，其在期望的偏振分布的供应方面允许增强的灵活性。由依照独立权利要求I的特征的光学系统可达到此目的。微光刻投射曝光设备的光学系统包含-至少一个反射镜装置，其具有多个反射镜元件，该多个反射镜元件可彼此独立地位移，以改变由反射镜装置反射的光的角度分布；以及-偏振影响光学装置,其包含第一半波板(lambda/2plate)以及至少一个第二半波板。特别地，通过使用与反射镜装置结合的至少两个半波板，本专利技术基于提供至少两个区域的概念，在光的通路上，依赖于光是否通过仅一个半波板、通过两个半波板或未通过半波板，所述至少两个区域联合反射镜装置，产生不同的初始偏阵分布。如此，本专利技术提供以下可能性例如当使用两个半波板时，可以产生四种不同偏振状态，其具有可自由选择的光或强度比例。研究显示，已经能够在四种偏振状态情况下的成像性质方面考虑相当大程度的偏振特性的影响，可由两个半波板的部分重叠来设定四种偏振状态。如果是那样地话，例如通过两个半波板(例如在X和I方向上是可位移的)的相对位移，同时也可改变关于总强度的相对比例(也就是例如80%的X偏振光与20%的y偏振光等等)。可实现根据本专利技术而在投射曝光设备中变得可能的不同偏振分布或照明设定的灵活设定，特别是在不需要附加的光学元件的情况下实现，这降低结构复杂度和支出，以及降低例如用于微光刻工艺的成本。此外，也避免了使用附加光学元件所必然有的传输损失。在实施例中，关于光传播方向，半波板连续布置在光学系统中。在实施例中，半波板就其关于彼此的相对位置可位移。尤其是，半波板可在光传播方向上有不同程度的重叠。因此，借由至少两个半波板的重叠程度的变化，结合反射镜装置，本专利技术使得可灵活地设定相互不同的偏振照明设定，而不用因为这些照明设定之间的变更而交换偏振影响光学装置。半波板就其关于彼此的相对位置的位移能力可包含至少一个半波板的平移位移及/或至少一个半波板的旋转。在最后提及的情况下，或者仅改变各个快轴的相对位置，根据本专利技术，此位置也被解释为半波板关于彼此的相对位移。在实施例中，第一半波板及/或第二半波板在第一位置和第二位置之间是可位移的，该第一位置中，各个半波板完全位于反射镜装置的光学有效区域之外，该第二位置中，各个半波板完全位于反射镜装置的光学有效区域内。这样因此，依赖于期望的偏振分布，各个半波板也可完全移出反射镜布置的光学有效区域，因此整个系统在提供期望的偏振分布方面的灵活性进一步增加。在该方面，使用各个半波板位于反射镜装置的光学有效区域内的标准，来表示一种装置，在光学系统的运行中，在该装置中，反射镜装置也反射通过半波板的所有光线。因此，各个半波板在反射镜装置的光学有效区域之外的布置，表明由反射镜装置反射的光线并不通过各个半波板。本专利技术不限于可相对于彼此位移的半波板。如此，如同下文中也会更详细描述的，通过使用反射镜装置的反射镜元件的可位移能力，已经能够利用半波板的静态实施方式来设定不同的偏振照明设定。特别地，可将根据本专利技术的装置设定为使得仅第一半波板位于第一非重叠区域内，而仅第二半波板位于第二非重叠区域内。在实施例中，第一半波板具有双折射的第一快轴，并且第二半波板具有双折射的第二快轴，第一轴与第二轴的取向彼此不同。在实施例中，第一快轴与第二快轴相对于彼此布置在45° ±5°的角度上。在实施例中，第一快轴相对于入射至装置上的光束的优先偏振方向在22.5° ±2°的角度上延伸，并且第二快轴相对于入射至装置上的光束的优先偏振方向在-22. 5° ±2°的角度上延伸。在实施例中，仅通过第一半波板的第一线性偏振光束的振动面旋转过第一旋转角度，并且仅通过第二半波板的第二线性偏振光束的振动面旋转过第二旋转角度，第一旋转角度与第二旋转角度不同。在实施例中，第一旋转角度与第二旋转角度在数量方面相同，而具有相反的符号。在实施例中，第一半波板与第二半波板在彼此重叠区域内形成90°旋转体(rotator)。在实施例中，偏振影响光学布置正好具有两个半波板。通过特别简单的结构的实施，其利用如下事实仅通过两个半波板已经可以在相当大的程度上考虑偏振特性在成像性质方面的影响，这是由于在此可调的四种偏振状态的结果，如上文所述。在实施例中，偏振影响光学布置具有至少三个并且优选地至少七个半波板。具有至少三个半波板的装置具有以下优点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与y方向上的半波板的位移能力或可调能力，并且已经可用半波板沿着共同方向(例如在X方向上)的位移能力来实现在设定不同偏振分布方面的高水平灵活性。在实施例中，可以以下方式来调整偏振影响光学装置在光学系统运行时与反射镜布置结合，偏振影响光学装置将入射至装置上的光束的具有优先偏振方向的线性偏振分布转换成近似切向的偏振分布，该优先偏振方向在光束横截面上是不变的。在进一步的方面，本专利技术涉及一种微光刻曝光方法，其中将借由照明系统的光源而产生的光线送至投射曝光设备，用于照明投射物镜的物平面，并且其中借由投射物镜将物平面成像至投射物镜的像平面中，其中在照明系统内使用-至少一个反射镜布置，其具有多个反射镜元件，该多个反射镜元件可彼此独立地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：I西恩格，O迪特曼，J齐默曼，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：
国别省市：