[发明专利]微光刻投射曝光设备的照明系统

说明书

本申请是申请号为200880107193.3、申请日为2008年9月10日、发明名称为“微光刻投射曝光设备的照明系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及微光刻投射曝光设备的照明系统。

背景技术

微光刻用于生产诸如例如集成电路或LCD的微结构部件。在具有照明系统和投射物镜的所谓投射曝光设备中进行微光刻工艺。在那种情况中，通过照明系统照明的掩模的图像(=掩模母版)利用投射物镜投射到基底（例如，硅晶片）上，该基底涂敷有光敏感层（光刻胶）并布置在投射物镜的像平面中，从而将掩模结构传递到基底的光敏感涂层上。

在照明系统中,为了有明确目标的调整所定义的照明设置（即，照明系统光瞳平面中的强度分布），除了使用衍射光学元件（称作DOE）外，众所周知也使用例如WO 2005/026843A2所公开的镜布置。这样的镜布置包括多个微镜，该多个微镜可彼此无关地调节且其中的每一个微镜都能够在通常在例如-10°和+10°之间的角度范围内单独地倾斜。基于各个期望的照明设置，镜的给定倾斜布置通过将事先均匀化并准直的激光以适当的方向反射，使得可以在光瞳平面中形成期望的光分布（例如偶极设置、四极设置或环形照明设置）。在图22中概括地示出相应的结构，图22示出照明系统的部分区域，在激光束的光束路径10中,该照明系统依次包括偏转镜11、折射光学元件（ROE）12、透镜13（仅作为示例示出）、微透镜布置14、镜布置15、漫射片（diffuser）16、透镜17、和光瞳平面PP。镜布置15包括多个微镜，而微透镜布置14具有多个微透镜,用于特别聚焦到那些微镜上。

虽然，当使用DOE时，由于DOE的衍射结构处的衍射，整个光瞳平面从激光束分布的每个点“分散”，因此实现光瞳平面的大体均匀照明而与激光束分布的强度分布无关，但是，如果例如利用激光束分布的不同区域，在偶极照明设置的各个极中设置彼此不同的偏振态，则当使用镜布置时,激光束分布中的变化会导致光瞳平面中的能量扰动。

因此，对于有明确目标地调整所定义的照明设置而使用镜布置时，激光束分布中的变化会不适宜地导致光瞳平面中的非均匀照明。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种微光刻投射曝光设备的照明系统，它允许灵活调整所定义的照明设置，同时降低激光束分布中的非均匀性的干涉影响。

该目的根据独立权利要求1的特征实现。

一种微光刻投射曝光装置的照明系统，包括：

-具有多个镜单元的镜布置，所述镜单元可彼此无关地移动，用于改变经镜布置反射的光的角度分布，和

-至少一个元件，在光传播方向上布置在镜布置的前面，用于产生入射到不同的镜单元上的至少两种不同的偏振态。

由于将镜布置与用于至少产生两种不同偏振态的至少一个元件进行结合，根据本发明可以利用不同的偏振态照明该镜布置的不同的例如彼此相邻的镜单元或元件，并例如实现相互交替偏振取向的密集连续性。由于通过各个镜单元或元件的适当设置，具有不同的（例如，两个相互垂直的）偏振方向之一的光能够从激光束分布的每个位置偏转到光瞳平面中，结果能够用来自光束分布内的不同位置的具有各自期望偏振态的光照明光瞳平面的不同位置。具体地，基本上，如两个相互垂直的偏振方向可以从整个光束分布中的任一点偏转到光瞳平面中的任一点，对于具有给定偏振分布的期望照明设置能够实现高度的光束均匀化。

根据实施例，该至少一个元件是双折射元件。以这个构思，可以利用双折射材料就寻常光束和非寻常光束之间的空间分离而言的已知特性，以便能够用不同的偏振态照明该镜布置的彼此相邻镜单元或元件并实现相互交替偏振取向的密集连续性。

因此，根据本发明的解决方案使得可以实现光束分布上相当密集的偏振分布，其中尤其能够在各个邻近镜单元之间设置不同的偏振态。从而，能够利用相对高水平的位置分辨率来调整整个光束分布上的偏振分布。

根据本发明，双折射元件以这样一种方式用于镜布置：光束分离所产生的寻常光束和同一光束分离所产生的非寻常光束能够通过镜布置以不同方向偏转。