[发明专利]基于透镜阵列的光束匀化器

说明书

一种用于光束匀化器(100)的校正掩模(10)包括透镜阵列(11)。校正掩模配置为提供成形的初始光束轮廓(I0’)。入射光束(B0)和照明平面(14)之间的多个光路(Pa)的子集至少部分地被校正掩模(10)阻挡以提供进一步均匀化光束轮廓(I2)，光束轮廓(I2)具有相对于初始均匀化光束轮廓(I1)进一步减小的光强度变化(ΔI2)。掩模包括根据与透镜阵列(11)的透镜网格布局(L)匹配的掩模网格布局(M)布置的多个子掩模(10a)。子掩模(10a)中的每一个设计有特定的子掩模图案，以成形(S)初始光束轮廓(I0)的通过小透镜(11a)中的特定一个的相应子区域。

技术领域

本公开涉及基于透镜阵列的光束匀化器、包括该光束匀化器的光刻系统、用于改进该光束匀化器的校正掩模、制造该校正掩模的方法以及执行该方法的软件指令。

背景技术

在诸如光刻中使用的光学系统中，期望提供强度变化最小的照明，即具有均匀(平顶)强度轮廓的光束。例如，在光刻投射步进器中，描绘电路图案(掩模版)的掩模被均匀地照射以用于投射并光刻图案化到目标基底(晶片)上。为了将初始光束轮廓变换为平坦强度轮廓，可以使用各种均匀化光学器件。

在典型的(成像或非成像)透镜阵列匀化器中，透镜阵列将大致准直的光束(例如，具有高斯或平顶轮廓)分成具有单独光路的大量子束，所述光路可以扩展到相同的尺寸并且在相同的输出位置(照明平面)叠加。基本上，透镜阵列匀化器对初始光束轮廓的不同部分进行混合以实现具有总体良好的均匀强度轮廓的均匀光束轮廓。均匀的强度分布仍然不理想，因为它可以通过对光束的不均匀部分进行汇总来构造。此外，强度轮廓会受制造误差(例如(微)光学元件的表面误差和抗反射涂层的质量)的影响。为了符合具有挑战性的均匀性要求(例如变化1％)，期望进一步改进初始均匀化光束轮廓。

US7428039B2描述一种用于在掩模上投射激光束以照射掩模的光学系统。该系统包括光束均匀化装置，该装置包括间隔开的(柱面)微透镜阵列。光束均匀化装置重新分布激光束中的光，使得掩模上的激光束的光强度沿着激光束的横轴几乎是均匀的。微透镜阵列之间部分地延伸到激光束中的光阑沿着横轴在掩模上提供比单独的微透镜阵列可以实现的光强度更均匀的光强度。然而，校正的类型可能是有限的、难以控制并且由于依赖于柱面透镜而一次仅在一个方向上实现校正。

WO2011/039261公开了具有延伸到光束轮廓中的光阑(图12b)或者其中通过移动矩形边缘形成掩模图案(图12e)的实施方式。然而，这些实施方式仍可能无法提供期望的端部轮廓和均匀性控制。

期望改进对照明器光束轮廓的均匀性的控制。

发明内容

本公开的一方面提供包括透镜阵列和校正掩模的光束匀化器。

在一些实施方式中，透镜阵列可以配置为接收入射光束。入射光束具有初始光束轮廓，初始光束轮廓具有待均匀化的初始光强度变化。透镜阵列由根据透镜网格布局布置的多个小透镜形成。优选地，透镜网格布局跨越初始光束轮廓的区域。例如，每个小透镜布置在相应的光路中，以在照明平面处投射初始光束轮廓的相应子区域的部分图像(表示)。因此，可以投射多个部分图像以在照明平面处重叠，以在照明平面处形成初始光束轮廓的初始均匀化光束轮廓。通过部分图像的所述重叠，初始均匀化光束轮廓可以具有相对于入射光束的初始光束轮廓中的初始光强度变化的初始减小的光强度变化。

在具有这种透镜阵列的实施方式中，校正掩模可以配置成提供成形的初始光束轮廓。例如，入射光束和照明平面之间的多个光路的子集至少部分地被校正掩模阻挡，以提供具有相对于初始均匀化光束轮廓进一步减小的光强度变化的进一步均匀化光束轮廓。此外，掩模优选地包括根据与透镜阵列的透镜网格布局匹配的掩模网格布局布置的多个子掩模。因此，掩模网格布局可以与透镜网格布局对准。例如，子掩模中的每一个可以设计有特定的子掩模图案，以成形初始光束轮廓的通过小透镜中的特定一个的相应子区域。