本发明专利技术提供一种EUVL复眼匀光离轴照明系统，包括等离子体光源、二次曲面反光碗、双排复眼以及中继镜组；其中所述双排复眼由视场复眼和光阑复眼组成，所述中继镜组由凸二次曲面反光镜和凹二次曲面反光镜组成；视场复眼由N个弧形复眼元密排组成，每一弧形复眼元反射面均为凹球面，且每一弧形复眼元对应的倾斜角可调；所述N个弧形复眼元排成n列，各列上弧形复眼元的个数由中间向两边递减，且所有弧形复眼元的朝向一致；光阑复眼由M个光阑复眼元密排组成，每一光阑复眼元均为一个方形平面反射镜，且每一光阑复眼元对应的倾斜角可调；所述M个光阑复眼元排布于一个近似圆形的区域内。本发明专利技术能够实现二极照明、四极照明和环形照明等多种离轴照明模式。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了一种，属于光刻照明
技术介绍
极紫外光刻(EUVL)是以波长为If 14nm的极紫外(EUV)射线为曝光光源的光刻技术，适用于特征尺寸为32nm及更细线宽的集成电路的大批量生产。投影式光刻机的核心部件是投影曝光光学系统，该系统最重要的组成部分是照明系统和投影物镜系统。照明系统主要功能是为掩模面提供均匀照明、控制曝光剂量和实现离轴照明模式。作为光刻机重要组成部分的照明系统对提高整个光刻机性能至关重要，因此设计好照明系统是完成整个投影曝光系统的重要环节。离轴照明技术的发展，使得光刻投影系统能够在增大数值孔径(NA)的同时保证较大的焦深。离轴照明技术被认为是最有希望拓展光学光刻分辨力的技术之一，其照明方式包括四极照明、环形照明、二极照明等。目前在极紫外波段光刻照明系统中实现离轴照明的方法之一是在照明系统的孔径光阑处设置光瞳滤波器，这种方式导致能量损失严重；第二种方法是在光路中放置衍射光学元件(Diffraction Optical Element, DOE);第三种方法是利用自由曲面实现离轴照明；第四种方法则是利用电机控制双排复眼的位置以及各个小复眼元的相对位置和倾斜角，从而获得所要求的照明方式。前两种方法由于额外引入了元件，会增大光能损失，而自由曲面的加工成本太大，因此目前主要是利用双排复眼来实现离轴照明。相关文献US6658084针对EUV光刻离轴照明提出了一种设计思想，该设计思想指出可以通过控制第一排复眼的倾斜角度和位置，有选择性的使用部分第二排复眼，由此在出瞳面上获得指定的光场分布，实现各种离轴照明。但是该专利并没有详细的阐述双排复眼的对位关系以及对位原则，与此同时，该设计也并未给出不同照明模式下，第二排复眼的排布方式。相关文献DE19903807指出，在双排复眼照明系统中，照明模式主要由第二排复眼的排布来决定。但是该专利并没有详细的给出如何通过改变第二排复眼的排布来得到不同的离轴照明模式。
技术实现思路
本专利技术提出了一种照明均匀度极高的EUVL复眼匀光离轴照明系统，该系统给出了双排复眼(视场复眼和光阑复眼)的排布方案，使得该系统能够利用双排复眼实现多种离轴照明模式，从而保证了较高的光能量利用率。实现本专利技术的技术方案如下:一种EUVL复眼匀光离轴照明系统，该系统包括等离子体光源、二次曲面反光碗、双排复眼以及中继镜组；其中所述双排复眼由视场复眼和光阑复眼组成，所述中继镜组由凸二次曲面反光镜和凹二次曲面反光镜组成；上述各元件沿光路方向的位置关系依次为:等离子体光源、二次曲面反光碗、视场复眼、光阑复眼、凸二次曲面反光镜、凹二次曲面反光镜；所述视场复眼由N个弧形复眼元密排组成，每一弧形复眼元反射面均为凹球面，且每一弧形复眼元对应的倾斜角可调；所述N个弧形复眼元排成η列，各列上弧形复眼元的个数由中间向两边递减，且所有弧形复眼元的朝向一致；所述光阑复眼由M个光阑复眼元密排组成，每一光阑复眼元均为一个方形平面反射镜，且每一光阑复眼元对应的倾斜角可调；所述M个光阑复眼元排布于一个近似圆形的区域内；其中所述Μ>Ν。较佳地,本专利技术令所述Ν=320,所述Μ=492,所述η=5。同时本专利技术进一步给出依照上述给出的照明系统，实现离轴照明的方法，该方法的具体步骤为:步骤一，设置所述极紫外光刻复眼匀光离轴照明系统；步骤二、从所述M个光阑复眼元中选定N个，令每一弧形复眼元和所选定的光阑复眼元--对应；步骤三、采用光线可逆的原理，调整光阑复眼元的倾斜角度，使得经其反射的光线入射至与该光阑复眼元对应的视场复眼元上；调整视场复眼元的倾斜角，使经其反射的光线的反向延长线聚焦于二次曲面反光碗的非邻近焦点。进一步地，本专利技术采用就近原则令视场复眼和光阑复眼上的复眼元一一对应，所述就近原则为:令处于视场复眼上半部分的弧形复眼元对应处于光阑复眼上半部分的光阑复眼元，使处于视场复眼中部的弧形复眼元对应处于光阑复眼中部的光阑复眼元，使处于视场复眼下半部分的弧形复眼元对应处于光阑复眼下半部分的光阑复眼元。有益效果第一、本专利技术提出了一双排复眼的排布方法，通过改变双排复眼之间的位置关系，使得本照明系统能够实现二极照明、四极照明和环形照明等多种离轴照明模式；本系统处于二极照明、四极照明以及环形照明模式下，该系统在像面上的照明非均匀度位于1.79Γ2.2% 以内。第二、本专利技术明确提出了 “就近对位”的方法，依据该方法将系统中每一个视场复眼与光阑复眼进行一一对应，从而保证了较高的光能利用率和照明均匀性并利用光线可逆原理，确定弧形复眼元和光阑复眼元的倾斜角，从而基于本专利技术系统实现离轴照明。附图说明图1为本专利技术所依据的现有极紫外光刻复眼照明系统的典型结构示意图。图2为本专利技术二次曲面聚光镜的示意图。图3为本专利技术中视场复眼排布图。图4为本专利技术中光阑复眼排布图。图5为本专利技术中三种照明模式下光阑复眼排布图。图6为本专利技术中二极照明模式下视场复眼的分区示意图。 图7为本专利技术中二极照明模式下光阑复眼的分区示意图。图8为本专利技术中二极照明模式下视场复眼的分区的局部放大图。图9为本专利技术中二级照明模式下光阑复眼的分区得局部放大图。图10为本专利技术三种照明模式下整个系统的出瞳光强分布。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术EUVL复眼匀光离轴照明系统，该系统利用双排复眼实现了多种离轴照明模式，该系统具体包括等离子体光源、二次曲面反光碗、双排复眼以及中继镜组；其中所述双排复眼由视场复眼和光阑复眼组成，所述中继镜组由凸二次曲面反光镜和凹二次曲面反光镜组成；上述各元件沿光路方向的位置关系依次为:等离子体光源、二次曲面反光碗、视场复眼、光阑复眼、凸二次曲面反光镜、凹二次曲面反光镜。等离子体光源用于形成光线，其波长小于等于193nm。二次曲面反光碗用于对等离子体光源发出的光线进行收集并输出会聚光束，如图2所示，坐标系右侧的实线表示聚光镜，定义右侧的焦点为聚光镜的邻近焦点，左侧的焦点为聚光镜的非邻近焦点。双排复眼模块包括第一排复眼(即视场复眼)和第二排复眼(即光阑复眼)，所述视场复眼和光阑复眼上的每一个复眼元都是一个小反射镜，其用来实现匀光和各种离轴照明。所述视场复眼由N个弧形复眼元密排组成，所有视场复眼均排布于一个近似圆形的区域内，如图3所示，每一弧形复眼元反射面均为凹球面，且每一弧形复眼元对应的倾斜角可调；所述N个弧形复眼元排成η列，各列上弧形复眼元的个数由中间向两边递减，且所有弧形复眼元的朝向一致；所述光阑复眼由M个光阑复眼元密排组成，每一光阑复眼元均为一个方形平面反射镜，且每一光阑复眼元对应的倾斜角可调；所述M个光阑复眼元排布于一个近似圆形的区域内，如图4所示。本实施例中，较佳地令所述Ν=320,所述Μ=492,所述η=5。本专利技术根据光源的不同，通过改变视场复眼和光阑复眼之间的对位关系，可以获得二极照明、四极照明以及环形照明等模式。考虑到镀膜后镜片的反射率，以及光能利用率等问题，本专利技术中复眼对位采取“就近对位”的原则，即中心视场复眼大致对应中心光阑复目艮，边缘视场复眼大致对应边缘光阑复眼。通过控制视场复眼元的倾斜角度，使每个子光束分别入射到指定的光阑复眼元上。中继镜组包括两个反射式二次曲面，其用于将视场复眼的叠加像成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种EUVL复眼匀光离轴照明系统，该系统包括等离子体光源、二次曲面反光碗、双排复眼以及中继镜组；其中所述双排复眼由视场复眼和光阑复眼组成，所述中继镜组由凸二次曲面反光镜和凹二次曲面反光镜组成；上述各元件沿光路方向的位置关系依次为：等离子体光源、二次曲面反光碗、视场复眼、光阑复眼、凸二次曲面反光镜、凹二次曲面反光镜；其特征在于，所述视场复眼由N个弧形复眼元密排组成，每一弧形复眼元反射面均为凹球面，且每一弧形复眼元对应的倾斜角可调；所述N个弧形复眼元排成n列，各列上弧形复眼元的个数由中间向两边递减，且所有弧形复眼元的朝向一致；所述光阑复眼由M个光阑复眼元密排组成，每一光阑复眼元均为一个方形平面反射镜，且每一光阑复眼元对应的倾斜角可调；所述M个光阑复眼元排布于一个圆形的区域内；其中所述M>N。
【技术特征摘要】
1.一种EUVL复眼匀光离轴照明系统，该系统包括等离子体光源、二次曲面反光碗、双排复眼以及中继镜组；其中所述双排复眼由视场复眼和光阑复眼组成，所述中继镜组由凸二次曲面反光镜和凹二次曲面反光镜组成；上述各元件沿光路方向的位置关系依次为:等离子体光源、二次曲面反光碗、视场复眼、光阑复眼、凸二次曲面反光镜、凹二次曲面反光镜；其特征在于， 所述视场复眼由N个弧形复眼元密排组成，每一弧形复眼元反射面均为凹球面，且每一弧形复眼元对应的倾斜角可调；所述N个弧形复眼元排成η列，各列上弧形复眼元的个数由中间向两边递减，且所有弧形复眼元的朝向一致； 所述光阑复眼由M个光阑复眼元密排组成，每一光阑复眼元均为一个方形平面反射镜，且每一光阑复眼元对应的倾斜角可调；所述M个光阑复眼元排布于一个圆形的区域内；其中所述Μ>Ν。2.根据权利要求1所述EUVL复眼匀光离轴照明系统，其特征在于，令所述Ν=320，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李艳秋，梅秋丽，刘菲，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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