專利名稱：偏振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)，且特別涉及一種微光刻投射曝光設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
微光刻用來制造諸如例如集成電路或LCD的微結(jié)構(gòu)部件。在一種具有照明系統(tǒng)與 投射物鏡的稱作投射曝光設(shè)備內(nèi)實(shí)施微光刻工藝。在該情況中，借助照明系統(tǒng)照明的掩模 (=掩模母版(Reticle))的像通過投射物鏡被投射到基底(例如硅晶片(Silicon Wafer)) 上，該基底涂覆有光敏感層(光刻膠)并且布置在投射物鏡的像面中，以將掩模結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到 基底上的光敏感涂層上。已知各種方法用于有特別目標(biāo)地實(shí)現(xiàn)有關(guān)照明系統(tǒng)或投射物鏡的偏振分布的調(diào) 整和校正，用以最佳化成像對(duì)比度(Imaging Contrast)。WO 2005/069081 A2除別的以外，公開了一種用于影響偏振的光學(xué)元件，該光學(xué)元 件包括旋光晶體和沿晶體的光軸方向變化的厚度分布。從US 2007/0146676A1，除別的以外，可知在照明系統(tǒng)中布置用于轉(zhuǎn)換偏振態(tài)的偏 振操控器，該偏振操控器包括多個(gè)可變的光學(xué)旋轉(zhuǎn)器元件，并且打入的線性偏振光的偏振 方向可通過該多個(gè)可變的光學(xué)旋轉(zhuǎn)器元件以可變化調(diào)整的旋轉(zhuǎn)角度來旋轉(zhuǎn)。WO 2005/031467A2除別的以外，公開了一種投射曝光設(shè)備，用于通過一個(gè)或多個(gè) 偏振操控器裝置來影響偏振分布，該一個(gè)或多個(gè)偏振操控器亦可布置在多個(gè)位置并且可以 是能夠引入到光束路徑中的影響偏振的光學(xué)元件的形式，其中可以通過更改元件的位置， 例如旋轉(zhuǎn)、偏心(decentering)或傾斜元件來改變那些用于影響偏振的元件的效應(yīng)。US 6 252 712 Bl除別的以外，公開了一種包括2個(gè)雙折射元件的偏振補(bǔ)償器，2 個(gè)雙折射元件中的每一個(gè)都具有自由形狀表面且涉及互相旋轉(zhuǎn)的光學(xué)晶軸。從US 6 104 472除別的以外，可知使用石英玻璃或氟化鈣的光學(xué)元件來控制軸 向像散(Axial astigmatism)，該元件具有互補(bǔ)的非球面表面，并且關(guān)于其相對(duì)位置，其相 對(duì)彼此可移動(dòng)地來布置。然而實(shí)際中，另外發(fā)生的問題是偏振分布中的變化會(huì)取決于時(shí)間而發(fā)生并可能以 高頻變化，如例如關(guān)于應(yīng)力雙折射效應(yīng)(Stress Birefringence Effects)的情況，在光學(xué) 元件中，該應(yīng)力雙折射效應(yīng)會(huì)隨著使用壽命而變化，或是如作為照明設(shè)置變化(例如，從所 謂的χ雙極照明設(shè)置到所謂的y雙極照明設(shè)置)的結(jié)果的、光學(xué)系統(tǒng)的期望偏振分布變化 的情況。另一示例是偏振引入雙折射(“PBR”)，在具有相同照明設(shè)置的照明的時(shí)間過程中 增加其幅度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)允許對(duì)偏振分布上隨時(shí)間變 化的干擾進(jìn)行有效補(bǔ)償。該目的可通過獨(dú)立權(quán)利要求1的特征來獲得。
一種具有光軸的光學(xué)系統(tǒng)，包括
-至少一個(gè)偏振操控器，其具有第一子元件和第二子元件，該第一子元件具有非平 面的光學(xué)有效表面且對(duì)經(jīng)過其的光引入偏振態(tài)上的變化，其中由該第一子元件所引入的、 沿該光軸的最大有效延遲小于該光學(xué)系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)的四分之一，其中該第一子元件與該 第二子元件具有互補(bǔ)的、彼此面對(duì)的表面；和_位置操控器，用以操控該第一子元件關(guān)于該第二子元件的相對(duì)位置。術(shù)語(yǔ)延遲用來表示兩正交(互相垂直)偏振態(tài)的光學(xué)路徑的差異。此外，對(duì)沿著 該光軸引入的有效延遲的引用的使用用來表示“模數(shù)(modulo) λ ”延遲(S卩，不僅設(shè)定例 如光學(xué)系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)λ的五分之一的延遲，也可以設(shè)定λ+0.2*λ、2λ+0.2*λ等的延 遲，其僅差異工作波長(zhǎng)λ的整數(shù)倍)。此外，如下文還將更具體陳述的，操控子元件關(guān)于光 軸的位置可以涉及子元件的任何旋轉(zhuǎn)與位移以及這類移動(dòng)的組合。依據(jù)本發(fā)明，通過操控子元件的位置，能夠有特定目標(biāo)地操控子元件所設(shè)置的延 遲的振幅，且因此可以特定補(bǔ)償偏振分布中關(guān)于時(shí)間而變化的干擾。在這方面，子元件的位 置由位置座標(biāo)(X，y和Z)以及關(guān)于包含光軸作為Z軸的坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角來定義。根據(jù)另一方面，本發(fā)明亦涉及一種光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)具有光軸并包括至少一 個(gè)偏振操控器和用于操控該子元件的位置的位置操控器，該偏振操控器具有至少一個(gè)子元 件，該子元件具有非平面的光學(xué)有效表面并對(duì)經(jīng)過其的光導(dǎo)致偏振態(tài)的變化，其中由該第 一子元件引入的、沿該光軸的最大有效延遲小于該光學(xué)系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)的四分之一。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該非平面表面是非球面表面。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該偏振操控器除了該第一子元件外還包括至少一個(gè)第二子元 件，其中該位置操控器適于改變?cè)摰谝患暗诙釉南鄬?duì)位置。本發(fā)明利用下述來實(shí)施在依據(jù)本發(fā)明的該偏振操控器內(nèi)，改變?cè)搩杀舜嗣鎸?duì)的 表面的相對(duì)位置時(shí)，該兩個(gè)彼此面對(duì)的表面具體能夠?yàn)榉乔蛎婧突パa(bǔ)或互逆兩者，對(duì)經(jīng)過 該兩個(gè)子元件的光的偏振作用可以借助于描述該非球面表面的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，而依據(jù)該相對(duì) 運(yùn)動(dòng)被良好近似地描述，其中在特定的線性范圍內(nèi)所實(shí)施的偏振操控的程度與該相對(duì)運(yùn)動(dòng) 的振幅成基本線性地放大。因此，能夠操控由偏振操控器所設(shè)定的延遲的振幅，以及從而可 以通過該二個(gè)子元件的相對(duì)移動(dòng)來特定補(bǔ)償該偏振分布中關(guān)于時(shí)間變化的干擾。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該彼此面對(duì)的表面兩者皆為非球面構(gòu)造。此外，優(yōu)選地，該彼此 面對(duì)的非球面表面為互補(bǔ)。尤其是當(dāng)其他表面為平面表面的形式時(shí)，該兩個(gè)子元件可以彼 此補(bǔ)充從而形成總體平行平面幾何形狀。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述子元件中的至少一個(gè)通過線性雙折射、圓形雙折 射和/或通過正交偏振態(tài)之間的傳輸分離(即，通過根據(jù)其取向的變化的正交偏振態(tài)的振 幅關(guān)系的改變)，來導(dǎo)致偏振態(tài)的變化。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該偏振操控器布置在其中近軸子孔徑比至少為0. 8的 平面中。依據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該偏振操縱器布置在其中近軸子孔徑比為最大值0. 2的平面 中。在方面，該近軸子孔徑比S定義為S = ^pgn h(1)其中r表示近軸邊緣光線高度，以及h表示近軸主光線高度。在該等式中，Sgn(X)表示所謂的符號(hào)函數(shù)(Signum Function)，其中由定義可以設(shè)定Sgn(O) = 1。術(shù)語(yǔ)主光線用來表示來自一物點(diǎn)的光線，在物面中該物點(diǎn)位于相對(duì)光軸最遠(yuǎn)距離 處，而在光瞳平面中該光線與該光軸相交。術(shù)語(yǔ)邊緣光線用來表示來自該物場(chǎng)平面與該光 軸的交會(huì)點(diǎn)的且其以最大孔徑通孔經(jīng)過孔徑光闌邊緣的光線。在軸外物場(chǎng)(extra-axial object fields)的情況下，這涉及對(duì)像空間中物的成像沒有貢獻(xiàn)的名義光(notional ray)。該近軸子孔徑比S代表具有符號(hào)的參數(shù)，作為關(guān)于該光學(xué)系統(tǒng)中的平面的接近場(chǎng) 或接近光瞳的量度。在這方面，依據(jù)其定義，該子孔徑比被標(biāo)準(zhǔn)化為介于-1與+1之間的數(shù) 值，其中該近軸子孔徑比的零點(diǎn)對(duì)應(yīng)于每個(gè)場(chǎng)平面，以及其中該近軸子孔徑比從-ι跳到+1 或從+1跳到-1的斷點(diǎn)對(duì)應(yīng)于每個(gè)瞳孔平面。因此，具有至少為0. 8的近軸子孔徑比的平 面代表靠近光瞳的平面，而具有最大值0. 2的近軸子孔徑比的平面代表靠近場(chǎng)的平面。在 該情況下，該近軸子孔徑比的符號(hào)指明該平面布置在基準(zhǔn)平面的前面或后面。例如，為了定 義的目的，可能涉及所關(guān)心平面中彗形光線(coma ray)的交叉點(diǎn)的符號(hào)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該光學(xué)系統(tǒng)具有至少兩個(gè)上述的偏振操控器。此設(shè)計(jì)配置具有 可以限制各個(gè)偏振操控器的位移行程的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，布置偏振操縱器以使那些 偏振操控器的位置處的近軸子孔徑比彼此 差異至少為0. 1或優(yōu)選至少為0. 15。通過將一個(gè) 偏振操控器相對(duì)于另一個(gè)偏振操控器更靠近場(chǎng)布置，這樣的設(shè)計(jì)配置具有可以影響場(chǎng)恒定 光瞳效應(yīng)(field-constantpupil effects)和場(chǎng)變化(field variations)兩者的優(yōu)點(diǎn)，或 可以就此來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該光學(xué)系統(tǒng)還具有波前補(bǔ)償器，即用來改變波前的元件?？紤]到 下述事實(shí)除了對(duì)經(jīng)過其的光的偏振態(tài)進(jìn)行期望的影響外，依據(jù)本發(fā)明的偏振操控器具有 比例作用(Scalar Action)或波前貢獻(xiàn)，這通常是不期望且可以利用附加的波前補(bǔ)償器來 補(bǔ)償。該波前補(bǔ)償器可以是傳統(tǒng)的所謂艾瓦雷茲操控器(Alvarez manipulator)、可變形 鏡、可變形折射元件、或光學(xué)元件，該光學(xué)元件可局部加熱及/或冷卻，例如借助流動(dòng)的液 體或氣體的手段、借助有典型差異的波長(zhǎng)的光輻照(例如為紅外輻射)或通過加熱線。優(yōu)選地，該附加波前補(bǔ)償器布置在具有如下近軸子孔徑比的位置，該近軸子孔徑 比具有符號(hào)并且類似于偏振操控器(譬如近軸子孔徑比的差異最大20% )，由此可達(dá)到良 好的波前校正。所包括的波前補(bǔ)償器并不限制于在其設(shè)定中關(guān)于時(shí)間可變的波前補(bǔ)償器， 也可以是適合的可交換元件，該適合的可交換元件經(jīng)適當(dāng)?shù)胤乔蛎婊蔀椴ㄇ把a(bǔ)償器且在 該偏振操縱器的調(diào)整時(shí)分別地加以交換。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，彼此面對(duì)的表面中的至少一個(gè)具有涂層。優(yōu)選地，這些表面中的 至少一個(gè)具有低于2%更優(yōu)選低于的反射率。如此，可以減少或最小化不想要的干涉效應(yīng)。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在該第一子元件與該第二子元件之間設(shè)置間隙，該間隙例如可 填充以空氣或其他(例如，惰性的)氣體或亦可填充液態(tài)介質(zhì)。優(yōu)選地，該間隙填充就其折 射率而言是適宜的液態(tài)介質(zhì)，即，間隙中的液態(tài)介質(zhì)具有折射率，在該光學(xué)系統(tǒng)的工作波長(zhǎng) 下，該折射率與該第一及第二子元件的平均折射率的差異低于0. 2以及優(yōu)選低于0. 15。這 樣適合折射率的介質(zhì)可以減少或最小化該偏振操控器部分上任何不想要的波前作用，而令 附加波前補(bǔ)償器在結(jié)構(gòu)上可簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)或甚至可以被完全省略。
依據(jù)配置，該光學(xué)系統(tǒng)具有光軸，其中該位置操控器適于實(shí)現(xiàn)子元件的相對(duì)位置 的以下改變中的一個(gè)或這樣的改變的組合-子元件中的至少一個(gè)在垂直于該光軸的方向上的位移；-子元件中的至少一個(gè)在平行于該光軸的方向上的位移；-子元件中的至少一個(gè)繞著平行于該光軸的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)；-子 元件中的至少一個(gè)繞著不平行于該光軸的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。術(shù)語(yǔ)“光學(xué)系統(tǒng)的光軸”用來表示經(jīng)過該系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱光學(xué)部件的中心點(diǎn)的軸 (或連續(xù)的直的軸部分)。在這方面，平行于光軸的旋轉(zhuǎn)軸可與該系統(tǒng)的光軸相一致或也可 以與之不同。此外，不平行于系統(tǒng)光軸的旋轉(zhuǎn)軸(即相對(duì)該光軸傾斜的旋轉(zhuǎn)軸)可以延伸 經(jīng)過子元件中的一或兩者的中心，或亦不延伸經(jīng)過這樣的中心。如果該光學(xué)系統(tǒng)是所謂的 軸外系統(tǒng)(Extra-axialSystem)，該旋轉(zhuǎn)軸亦可尤為經(jīng)過該軸外系統(tǒng)的光學(xué)利用區(qū)域的中 心。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以在子元件中的至少一個(gè)上提供用于加熱和/或冷卻的裝 置。這提供附加自由度用于設(shè)置子元件的平均折射率，且尤為可以對(duì)該波前設(shè)置期望的效 應(yīng)，以及亦可以最小化因溫度變化而對(duì)偏振操控器的部分上產(chǎn)生的波前作用。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該第一子元件與該第二子元件之間沿該系統(tǒng)的光軸的間距最大 值為0. 5mm,優(yōu)選最大值為0. 4mm,更優(yōu)選最大值為0. 3mm。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在該第一子元件與該第二子元件之間提供間隙，該間隙至少部 分地填充流體。在該情況中，該流體可以是液體流體或亦可以是(可能為高折射的)氣態(tài) 流體。依據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該流體是液態(tài)介質(zhì)。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該第一子元件與該第二子元件可由相同材料來制成。依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，該第一子元件與該第二子元件也可由不同材料來制 成。例如，該第一子元件可由氟化鎂(MgF2)來制成而該第二子元件可由藍(lán)寶石(Al2O3)來 制成。因此，在該示例中，該第一和第二子元件在其雙折射上具有不同的符號(hào)。具體而言，該第一子元件與該第二子元件可分別由晶體材料制成，在該情況下，該 第一子元件的晶軸的取向可與該第二子元件的晶軸的取向相差大于5°的角度，優(yōu)選大于 10°的角度。就目前而言，在不同延遲分布互相交疊的情況下，結(jié)果可以通過適當(dāng)?shù)慕化B來 設(shè)置所期望的整體雙折射分布。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在至少一個(gè)子元件的預(yù)定開始位置，該偏振操控器不改變經(jīng)過 其的光的偏振態(tài)(尤其光以與光軸成的平行關(guān)系入射到偏振操控器上)。該偏振操控器可以具有至少一個(gè)正雙折射晶體材料的子元件以及至少一個(gè)負(fù)雙 折射晶體材料的子元件兩者。在這方面，在目前的情況中，術(shù)語(yǔ)“正雙折射晶體材料”用來 表示一種晶體材料，其中非尋常折射率\大于尋常折射率n。，亦即值Ι-η。大于零(例如， 氟化鎂(MgF2))。術(shù)語(yǔ)“負(fù)雙折射晶體材料”表示一種晶體材料，其中非尋常折射率~小于 尋常折射率η。，亦即值~-η。小于零(例如，藍(lán)寶石(Al2O3))。在該情況中，例如在偏振操控器的開始位置，根據(jù)子元件的各自的折射率而適當(dāng) 選擇偏振操控器中正雙折射材料一者和負(fù)雙折射材料另一者的總厚度，使得可以實(shí)現(xiàn)總體 為基本中性偏振的表現(xiàn)，其中根據(jù)本發(fā)明的該兩個(gè)子元件的相關(guān)位置的變化導(dǎo)致能夠以期 望方式調(diào)整的偏振影響。
依據(jù)其他實(shí)施例，該實(shí)施例可與以上指明的設(shè)計(jì)配置結(jié)合或替代其來實(shí)現(xiàn)，該兩 個(gè)子元件能夠被施加機(jī)械應(yīng)力到不同或相同的程度、能夠以相同或不同方式摻雜、和/或 能夠以相同或不同方式涂覆。具體而言，這樣的涂層可以是抗反射涂層，從而可以減少或最 小化不想要的干涉效應(yīng)。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該偏振操控器可以交換地布置，從而在不同的使用條件下可以 獲得所涉及的各個(gè)因素的最佳適應(yīng)。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在所述子元件的預(yù)定開始位置，該偏振操控器不改變經(jīng)過其的 光的偏振態(tài)。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，配置該偏振操控器，以使通過所述偏振操控器彼此不同地操控 經(jīng)過其的P偏振光的波前和經(jīng)過其的S偏振光的波前，其中操控P偏振光與s偏振光的波 前的平均值不同于零。本發(fā)明還涉及一種偏振操控器，該偏振操控器包括第一子元件與至少一第二子元 件，其分別導(dǎo)致經(jīng)過其的光的偏振態(tài)的改變，并具有互補(bǔ)的非球面表面，其中通過操控該第 一及第二子元件相對(duì)彼此的相對(duì)位置，可以設(shè)定該偏振態(tài)的改變，而該偏振態(tài)隨該操控而 變化，并且其中該第一及第二子元件的預(yù)定開始位置，該偏振操控器不改變經(jīng)過其的光的 偏振態(tài)(尤其光以與光軸成的平行關(guān)系入射到偏振操控器上)。原則上，依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可為任何光學(xué)系統(tǒng)，例如，掩模檢測(cè)裝置、照明系統(tǒng)、或 其各自的子系統(tǒng)。依據(jù)一個(gè)優(yōu)選使用，該光學(xué)系統(tǒng)是微光刻投射曝光設(shè)備的這類光學(xué)系統(tǒng)， 尤為是微光刻投射曝光設(shè)備的投射物鏡或照明系統(tǒng)或其中的子系統(tǒng)。依據(jù)另一方面，本發(fā)明還涉及一種偏振操控器，其中，配置所述偏振操控器，以使 通過所述偏振操控器彼此不同地操控經(jīng)過其的P偏振光的波前和經(jīng)過其的S偏振光的波 前，其中P偏振光與s偏振光的波前的平均值不同于零。依據(jù)該方法，具體可以在包括偏振操控器的光學(xué)系統(tǒng)中獨(dú)立于和/或不同于s偏 振光的波前來操控P偏振光的波前(即，操控到另一程度)。而P偏振光和S偏振光的兩個(gè) 波前的平均值代表通常所謂的“波前”，這兩個(gè)波前的差值代表通常所謂的系統(tǒng)的雙折射或 延遲。因此，對(duì)P偏振光一者和S偏振光另一者的波前所作的不同操控也意味著P及S偏 振光的波前的平均值的改變。此外，該第一及第二子元件相對(duì)位置的變化不僅影響雙折射 (即P和s偏振光的波前之間的差)，也影響P和s偏振光的波前的平均值。通過故意利用ρ及s偏振光的波前的平均值的改變(即，不單是雙折射的改變)， 前述方法中的本發(fā)明偏離用于偏振操控器的傳統(tǒng)方法，在傳統(tǒng)方法中，僅操控雙折射且P 和s偏振光的波前的平均值的改變是不期望的并從而被避免(因?yàn)樗銎骄低ǔＭㄟ^另 外的附加波前操控器來操控)。依據(jù)上述方法，本發(fā)明尤為使得能夠解決諸如光學(xué)系統(tǒng)中材料退化的效應(yīng)，這樣 的退化通常對(duì)雙折射和P及S偏振光的波前平均值兩者都有影響?，F(xiàn)在，可以配置依據(jù)本 發(fā)明的操控器分別解決或校正這些特性/品質(zhì)兩者。更具體而言，可以實(shí)現(xiàn)該第一及第二 子元件的相對(duì)位置的改變，以使至少部分地補(bǔ)償歸因于光學(xué)部件中(多種)材料退化的P 及s偏振光的波長(zhǎng)的平均值和差值兩者。這樣的方法在以下情況中尤為有利作為使用特 定的照明設(shè)置、特定機(jī)械應(yīng)力以及伴隨的壓縮效應(yīng)、或其他特定的工作條件的結(jié)果，前述的 光學(xué)部件中的材料退化以特定且取決于應(yīng)用的方式發(fā)生。由于這些效應(yīng)導(dǎo)致P及s偏振光的波前的平均值和差值兩者產(chǎn)生不期望的改變，因此本發(fā)明方法使得可以以適于特定工作 條件的彈性方式處理這兩種值。此外，前述本發(fā)明方法使得可以例如動(dòng)態(tài)地增加涉及ρ及s偏振光的波前的平均 值及差值的校正量，以解決光學(xué)部件中例如因?yàn)檩椪諆?nèi)的連續(xù)負(fù)載而導(dǎo)致的材料退化。如 果W_p表示ρ偏振光的波前(或“相位表面“)和W_s表示s偏振光的波前(或“相位表 面”)，則該第一及第二子元件的例如Imm的相對(duì)位移可以表示為a*W_p+i3*W_s，其中α 與β的比為給定操控器的特定比率。此外，該第一及第二子元件的例如2mm的相對(duì)位移可 以表示為2 α *W_p+2 β *W_s，等等。因此，可以實(shí)現(xiàn)W_p與W_s的動(dòng)態(tài)增加操控，以例如解決 光學(xué)元件中的材料退化。依據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及微光刻投射曝光設(shè)備，其具有照明系統(tǒng)和投射物鏡，其 中該照明系統(tǒng)或該投射物鏡包括具有上述特征的光學(xué)系統(tǒng)。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該投射物鏡具有大于0. 85優(yōu)選大于1. 1的數(shù)值孔徑。利用這種 數(shù)值孔徑，微光刻成像過程中的基本部分歸結(jié)于偏振效應(yīng)，而依據(jù)本發(fā)明可校正該偏振效 應(yīng)。該投射曝光設(shè)備可以具體設(shè)計(jì)用于浸沒模式操作。術(shù)語(yǔ)“浸沒模式”用于意味著在該 投射物鏡的最末表面與要曝光的層之間布置有浸沒液體。 依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該曝光設(shè)備包括ρ及s偏振光的波前的平均值的第一干擾，以及 P及S偏振光的波前的差值的第二干擾，其中該第一干擾與該第二干擾分別由所述偏振操 控器至少部分補(bǔ)償。本發(fā)明還涉及微結(jié)構(gòu)部件的微光刻生產(chǎn)工藝。在說明書和所附權(quán)利要求中將找到本發(fā)明的另外的配置。下文中，通過附圖中所示出的示例，借助實(shí)施例將更具體地描述本發(fā)明。


在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的偏振操控器的示意圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的偏振操控器的示意圖；圖3a_3b示出要借助偏振引入雙折射來補(bǔ)償?shù)难舆t分布的示例(以nm為單位) 和所述雙折射的快軸的相關(guān)取向(圖3b)；圖4示出與圖2偏振操控器中的單獨(dú)非球面的幅度有關(guān)的、適合補(bǔ)償圖3a的延遲 分布的結(jié)構(gòu)；圖5a_5b示出關(guān)于要補(bǔ)償?shù)念A(yù)定干擾的雙折射的快軸(圖5a)和關(guān)于根據(jù)如圖2 所示的本發(fā)明的偏振操控器的快軸(圖5b)的各自取向的分布。圖6示出作為示例的微光刻投射曝光設(shè)備的原理結(jié)構(gòu)；圖7至12示出作為示例的投射物鏡的子午截面；以及圖13a至13e示出作為示例的一個(gè)或多個(gè)子元件的實(shí)施例的示意圖，該一個(gè)或多 個(gè)子元件可用在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)中。
具體實(shí)施例方式首先，參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明的偏振操控器100的原理結(jié)構(gòu)。偏振操控器100具有第一子元件Iio及第二子元件120，在示出的實(shí)施例中，第一子元件110和第二子元件 120中的每一個(gè)都由氟化鎂(MgF2)制成且分別具有彼此面對(duì)的非球面IlOa及120a，那些 非球面IlOa及120a互補(bǔ)。因?yàn)樵谠搶?shí)施例中，子元件110及120的其他表面中的每一個(gè) 都為平的表面，兩個(gè)子元件110及120因此彼此補(bǔ)充以提供總體的平行平面幾何形狀。偏振操控器100的兩個(gè)子元件110及120的相對(duì)位置可變，其中借助僅示意示出 的位置操控器150能夠在所示坐標(biāo)系中的χ方向上實(shí)現(xiàn)如圖1所示的變化。在這方面，在 圖1中假設(shè)光學(xué)系統(tǒng)的光軸及光傳播方向在ζ方向上延展，以使其中光學(xué)元件110及120 的相對(duì)位移垂直于光軸發(fā)生。然而本發(fā)明不限于此，在這方面，子元件110及120的相對(duì)位 置的變化亦能夠替代地或附加地還包括子元件110、120中的至少一個(gè)沿光軸方向(ζ方向) 的位移、子元件110、120中的至少一個(gè)繞平行于光軸的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)、子元件110、120中的 至少一個(gè)繞不平行于光軸的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。在所示實(shí) 施例中，子元件110及120的晶體材料的光學(xué)晶軸的取向在每種情況中 在垂直于光學(xué)系統(tǒng)的光軸(例如，y方向)的平面中延展，以使各個(gè)子元件產(chǎn)生的延遲與子 元件的厚度成比例。在這方面，第一子元件110的光學(xué)晶軸的取向與第二子元件120的光 學(xué)晶軸的取向優(yōu)選相差大于5°的角度，優(yōu)選相差大于10°的角度。本發(fā)明并不限制為圖1所示的具有線性雙折射的晶體材料的子元件的配置。在 替代實(shí)施例中，一個(gè)或兩者子元件也可由具有圓形雙折射的旋光材料(例如，具有平行于 光傳播方向的光學(xué)晶軸的取向的晶體石英)制成和/或通過正交偏振態(tài)之間的傳輸分離 (即，通過根據(jù)其取向的正交偏振態(tài)的幅度關(guān)系的變化)而導(dǎo)致偏振態(tài)的變化的材料制成。 適合此用途的材料是那些在例如193nm的工作波長(zhǎng)具有天然二色向性(類似于電氣石)的 材料，例如晶體石英、方解石(CaCO3)、或Ba3 (B3O6) 2 (BBO)。此外，在子元件110、120的一個(gè)或兩者中的可能線性雙折射也可以利用立方晶 體材料來實(shí)現(xiàn)，該立方晶體材料能夠置于壓應(yīng)力或拉應(yīng)力下(例如(CaF2、BaF2、LiBaF3、 Lu3Al5O12^ Y3Al5O12或MgAl2O4)、或通過使用非晶態(tài)材料來實(shí)現(xiàn)，該非晶態(tài)材料能夠置于壓應(yīng) 力或拉應(yīng)力下(例如石英玻璃(SiO2))、或通過使用MgF2之外的另一光學(xué)單軸晶體材料來 實(shí)現(xiàn)(例如具有不平行光傳播方向的晶軸的LaF3、Al2O3或SiO2)。圖13a至13e示意性地示出作為示例的子元件的實(shí)施例，該子元件能夠用于根據(jù) 本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)中，圖中所示的雙箭頭分別表示與光學(xué)系統(tǒng)的光軸OA相關(guān)的子元件的 位置操控，該操控可以借助于位置操控器(圖13a至13e中未示出)來實(shí)現(xiàn)。在這方面，子元件例如可以是具有非球面的光學(xué)活性表面的子元件51(圖13a)。 此外，子元件亦可以是具有非平面而為球面的光學(xué)活性表面的子元件(圖13b)。圖13c和 13d示出分別包括兩個(gè)子元件53a、53b和54a、54b的布置53和54，兩個(gè)子元件53a、53b和 54a、54b分別具有彼此面對(duì)的光學(xué)活性表面，該光學(xué)活性表面彼此互補(bǔ)且具有球面結(jié)構(gòu)，其 中這些子元件的相對(duì)位置的變化可以通過位移(圖13c，其中作為示例，該位移僅在垂直于 光軸OA的平面中實(shí)現(xiàn))也可以通過旋轉(zhuǎn)(圖13d，其中作為示例，該旋轉(zhuǎn)僅關(guān)于光軸OA實(shí) 現(xiàn))兩者來實(shí)現(xiàn)。在這方面，由子元件導(dǎo)致的、沿光軸的各個(gè)最大有效延遲小于光學(xué)系統(tǒng)工 作波長(zhǎng)的四分之一。圖13e示出根據(jù)另一也可行的方法的包括兩個(gè)子元件55a和55b的布置55，就此 而言，雙折射分布在子元件內(nèi)分別在垂直于光軸OA的方向上變化，其中這里產(chǎn)生的變化不僅借助于子元件的厚度變化也借助于雙折射的位置變化(例如，變化應(yīng)力的雙折射)。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的偏振操控器200。首先，在類似圖1的結(jié)構(gòu)中，該偏振操控器200包括兩個(gè)子元件210和220，該兩個(gè)子元件210和220中的每一個(gè)都 由氟化鎂(MgF2)來制成并分別具有彼此面對(duì)且互補(bǔ)的表面210a和220a;位置操控器250， 其用以改變相對(duì)位置；以及還有平板230，其由藍(lán)寶石(Al2O3)制成并且布置成其光入口表 面及光出口表面分別與子元件210和220的光入口表面及光出口表面相平行。由于氟化 鎂(MgF2)是光學(xué)正性材料(ne-n。= 0. 0135 > 0)而藍(lán)寶石(Al2O3)是負(fù)雙折射材料(ne-n。 =-0. 0133 > 0)，因此適當(dāng)?shù)剡x擇(邊緣)厚度屯、d2及d3可提供以下結(jié)果在圖2所示 的偏振操控器的開始位置，對(duì)于在ζ方向上傳播的光，不會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的部分產(chǎn)生雙折射 效應(yīng)。舉例而言，可以為了此目的而選擇厚度Cl1 = d2 = 2.5mm以及d3 = 5.973mm。然后， 如以下所述，通過兩個(gè)子元件的相對(duì)位置的變化，能夠以期望的方式調(diào)整偏振影響。在非球面表面210a及220a的具體配置的方面，其位置依賴性可通過以下稱為分 離非球面的函數(shù)T(x，y)來描述，在此所采用的基本起點(diǎn)是光學(xué)系統(tǒng)中要補(bǔ)償?shù)念A(yù)定干擾 或氟化鎂材料的適當(dāng)選擇的厚度分布，其中后提及的厚度分布可以通過厚度函數(shù)D(x，y) 來描述。前述的分離球面T(x，y)繼而由期望的厚度函數(shù)D(x，y)的不定積分或積分來給 出，即，滿足下式 由偏振操控器100或200分別提供的延遲振幅現(xiàn)在分別與子元件110、120和210、 220的相對(duì)位移成比例并與分離非球面T (X，y)的振幅成比例。圖3a示出要補(bǔ)償?shù)难舆t分布的示例(以nm為單位)，該延遲分布是由光學(xué)系統(tǒng)中 的偏振引入雙折射導(dǎo)致的，其中在該圖上繪出以及圖3b和圖5a_b的另外的圖上也繪出各 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化光瞳座標(biāo)。圖3b示出雙折射的快軸的相關(guān)取向。圖4示出圖2的偏振操控器中 分離非球面T(x，y)的振幅中的變化，該變化適于根據(jù)等式(2)來補(bǔ)償圖3a的干擾。比較 圖5a及5b可知，要補(bǔ)償?shù)念A(yù)定干擾的雙折射的快軸的取向(圖5a)和根據(jù)本發(fā)明的偏振 操控器的雙折射的快軸的取向(圖5b)互相垂直。具體計(jì)算示出，對(duì)于高達(dá)250 μ m的兩個(gè)子元件210及220的相對(duì)位移而言，分離 非球面T (x, y)的最大振幅大約為士 193 μ m,以提供約IOnm的延遲。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的微光刻投射曝光設(shè)備的原理結(jié)構(gòu)的僅示意圖。 在該情況中，本發(fā)明的構(gòu)思能夠同等地應(yīng)用到照明系統(tǒng)和投射物鏡兩者。在圖6中通過箭 頭僅示意指出適于根據(jù)本發(fā)明的偏振操控器的布置的位置(即，靠近光瞳的位置、靠近像 或靠近中間像的位置、或中間位置)，作為示例。該微光刻投射曝光設(shè)備具有照明系統(tǒng)301和投射物鏡302。該照明系統(tǒng)301用于 利用來自光源單元304的光照明載有結(jié)構(gòu)的掩模(掩模母版)303，該光源單元304例如包 含工作波長(zhǎng)為193nm的ArF激光器和用來產(chǎn)生平行光束的光束整形光學(xué)部件。來自該光源 單元304的平行光束首先入射到衍射光學(xué)元件305上，該衍射光學(xué)元件305借助由各個(gè)衍 射表面結(jié)構(gòu)所定義的角度光束輻射特性而在光瞳平面Pl中產(chǎn)生期望的強(qiáng)度分布(例如，雙 極或四極分布)。在光傳播方向中在衍射光學(xué)元件305的下游布置有光學(xué)單元306，該光學(xué) 單元306具有用以產(chǎn)生可變直徑的平行光束的變焦物鏡和軸錐透鏡。利用變焦物鏡與布置在上游的衍射光學(xué)元件305的結(jié)合，可以根據(jù)各個(gè)變焦設(shè)置和軸錐透鏡位置而在光瞳平面 Pl中產(chǎn)生不同的照明配置。所示實(shí)施例中的光學(xué)單元306還包括偏轉(zhuǎn)鏡307。光傳播方向 上在光束路徑中在光瞳平面Pl的下游布置有混光裝置308，例如以本身已知方式，該混光 裝置308可以具有微光學(xué)元件的布置，該布置適合實(shí)現(xiàn)混光效果。在光傳播方向中混光裝 置308跟著有透鏡組309，透鏡組309的下游布置有具有掩模母版掩模系統(tǒng)(REMA)的場(chǎng)平 面F1，該REMA由光傳播方向中隨后的REMA物鏡310投射到場(chǎng)平面F2中的載有結(jié)構(gòu)的掩模 (中間掩模)303，由此限定掩模母版上的照明區(qū)域?，F(xiàn)在，利用投射物鏡302將載有結(jié)構(gòu)的 掩模303投射到提供有光敏感層的基底311或晶片上，在所示的示例中，該投射物鏡302具 有兩個(gè)光瞳平面PPl和PP2。此外，圖7至12示出作為示例的投射物鏡的具體設(shè)計(jì)，其中一個(gè)或多個(gè)偏振操縱 器可如同以上所述來布置。圖7示出投射物鏡400的子午截面，該投射物鏡400公開在W02003/075096A2中
(參見其中的圖8和表8)。該投射物鏡400為具有腰和第一正透鏡組、第二負(fù)透鏡組和第 三正透鏡組的純折射結(jié)構(gòu)。
圖8示出投射物鏡500的子午截面，該投射物鏡500公開在W02004/019128A2中 (參見其中的圖19和表9及10)。投射物鏡500包括第一折射子系統(tǒng)510、第二折反射子系 統(tǒng)530和第三折射子系統(tǒng)540，并因此被稱作“RCR系統(tǒng)”。在這方面，術(shù)語(yǔ)“子系統(tǒng)”總是用 來表示通過其將真實(shí)的物成像為實(shí)像或中間像的光學(xué)元件的這類布置。換句話說，從給定 物或中間像平面開始，每個(gè)子系統(tǒng)總是包括到下一個(gè)實(shí)像或中間像的所有光學(xué)元件。該第一折射子系統(tǒng)510包括折射透鏡511至520，其后有在光束路徑上產(chǎn)生的第一 中間像IMI1。該第二子系統(tǒng)530包括雙折疊鏡，該雙折疊鏡具有彼此相對(duì)角度布置的兩個(gè) 鏡表面531和532，其中從該第一子系統(tǒng)510入射的光首先在鏡表面531上以朝向透鏡533 和534以及隨后凹鏡535的方向反射。該凹鏡535以本身已知的方式允許對(duì)子系統(tǒng)510和 540所產(chǎn)生的像場(chǎng)曲進(jìn)行有效補(bǔ)償。該凹鏡535所反射的光在雙折疊鏡的第二鏡表面532 處再次反射經(jīng)過透鏡534和535，以使結(jié)果光軸OA兩次折疊90度。第二子系統(tǒng)530產(chǎn)生 第二中間像IMI2及來自其的光入射到包括折射透鏡541至555的第三折射子系統(tǒng)540中。 通過第三折射子系統(tǒng)540將該第二中間像IMI2投射到像平面IP上。參考圖9，圖9示出投射物鏡600的子午截面，該投射物鏡600公開在WO 2005/069055A2中(參見其中的圖32)。表1給出該投射物鏡400的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。在這方面， 欄1給出折射或其他顯著的光學(xué)表面的號(hào)碼，欄2給出表面的半徑(以mm為單位)，欄3 選擇性地包括在表面對(duì)非球面的引用，欄4給出該表面相對(duì)于后續(xù)表面的間距，以厚度表 示(以mm為單位)，欄5給出各個(gè)表面的材料，和欄6給出光學(xué)部件的光學(xué)可用自由半徑 (Free HalfDiameter)。在表2中得到非球面常數(shù)。圖9中用粗點(diǎn)表示并在表1和2所規(guī)定的表面為非球 面彎曲，這些球面的曲率可以由下述非球面公式給出 其中P表示與光軸平行的未知表面的曲弧高度(camber height)、h表示距離光軸的徑向間距、r表示所關(guān)心的表面的曲率半徑、cc表示圓錐常數(shù)(conicalconstant)(表7 中用K來表示)，以及Cp C2、...表示表2中所闡述的非球面常數(shù)。參考圖9，折反射結(jié)構(gòu)的投射物鏡600包括第一光學(xué)子系統(tǒng)610、第二光學(xué)子系統(tǒng) 620和第三光學(xué)子系統(tǒng)630。第一光學(xué)子系統(tǒng)610包括折射透鏡611至617的布置并將物 面“0P”投射成第一中間像IMI1，在圖9中用箭頭指示第一中間像IMIl的近似位置。第一 中間像IMIl通過第二光學(xué)子系統(tǒng)620被投射成第二中間像IMI2，在圖9中用箭頭指示第二 中間像IMI2的近似位置。第二光學(xué)子系統(tǒng)620包括第一凹鏡621和第二凹鏡622，每一個(gè) 凹鏡皆在沿垂直光學(xué)軸的方向被“切斷”，這樣能夠分別發(fā)生從凹鏡621、622的反射表面到 像面IP的光傳播。第二中間像IMI2通過第三光學(xué)子系統(tǒng)而被投射到像面IP。第三光學(xué)子 系統(tǒng)630包括折射透鏡631至643的配置。參考圖10，圖10示出另一種折反射投射物鏡700的子午截面，該折反射投射物鏡 700公開在WO 2005/069055A2(參見其中的圖39和表39、39A)中，并具有總共4個(gè)鏡。參 考圖11，圖11示出另一種折反射投射物鏡800的子午截面，該折反射投射物鏡800公開在 WO 2005/069055A2(參見其中的圖21和表21、21A)中，并具有2個(gè)鏡，該2個(gè)鏡之間布置有 透鏡。參考圖12，圖12示出再一折反射投射物鏡900的子午截面，該折反射投射物鏡900 公開在EP 1 480 065 A2(參見其中的圖19)中，并具有遠(yuǎn)心偏轉(zhuǎn)鏡，這樣的遠(yuǎn)心是由那些 偏轉(zhuǎn)鏡之間的正組提供的。關(guān)于具有中間像的折反射投射物鏡的其他設(shè)計(jì)在例如US 6 665 126 B2中公開。盡管已經(jīng)參照特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但各種變化和替代實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域技術(shù) 人員而言是明顯的，例如通過單個(gè)部件特征的組合和/或交換。因此，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員 而言明顯的是，這樣的變化和替代實(shí)施例也包含在本發(fā)明中，而本發(fā)明的范圍僅在所附權(quán) 利要求和其等價(jià)體意義上受限。表1(圖9的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù))表2(圖9的非球面常數(shù))
權(quán)利要求
一種具有光軸(OA)的光學(xué)系統(tǒng)，包括-至少一個(gè)偏振操控器(100，200)，其具有第一子元件(110，210)和第二子元件(120，220)，該第一子元件具有非平面的光學(xué)有效表面且對(duì)經(jīng)過其的光引入偏振態(tài)上的變化，其中由該第一子元件所引入的、沿該光軸的最大有效延遲小于該光學(xué)系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)的四分之一，其中該第一子元件與該第二子元件具有互補(bǔ)的、彼此面對(duì)的表面(110a，120a；210a，220a)；和-位置操控器(150，250)，用以操控該第一子元件(110，210)關(guān)于該第二子元件(120，220)的相對(duì)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述彼此面對(duì)的表面(110a，120a; 210a, 220a)中的至少一個(gè)為非球面。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，光所經(jīng)過的至少一個(gè)子元件(110， 210，120,220)通過線性雙折射、圓形雙折射和/或根據(jù)偏振態(tài)的取向的正交偏振態(tài)的幅度 關(guān)系的變化而導(dǎo)致偏振態(tài)的變化。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該偏振操控器(100，200)布置 在其中近軸子孔徑比至少為0. 8的平面中。
5.如權(quán)利要求1至3之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該偏振操控器布置在其中近軸 子孔徑比最大為0.2的平面中。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)系統(tǒng)具有至少兩個(gè)這樣 的偏振操控器。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，布置偏振操控器，以使在那些偏振操控 器所在位置，該近軸子孔徑比彼此相差至少為0. 1或優(yōu)選至少為0. 15。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)系統(tǒng)還包括波前補(bǔ)償器， 用來至少部分補(bǔ)償該偏振補(bǔ)償器(100，200)對(duì)通過該光學(xué)系統(tǒng)的光的波前所造成的改變。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述彼此面對(duì)的表面中的至少 一個(gè)具有涂層。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述彼此面對(duì)的表面中的至少 一個(gè)具有小于2%且優(yōu)選小于的反射率。
11.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)子元件是由選自以下 組的材料制成，該組包括-置于壓應(yīng)力或拉應(yīng)力下的立方晶體材料；-置于壓應(yīng)力或拉應(yīng)力下的非結(jié)晶材料；或-光學(xué)單軸光學(xué)單軸晶體材料。
12.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該置于壓應(yīng)力或拉應(yīng)力下的該立方 晶體材料選自以下組，該組包括氟化鈣(CaF2)、氟化鋇(BaF2)、鋰氟化鋇(LiBaF3)、石榴 石，尤為是鎦鋁石榴石(Lu3Al5O12)和釔鋁石榴石(Y3Al5O12)、以及尖晶石，尤為是鎂尖晶石 (MgAl2O4)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該置于壓應(yīng)力或拉應(yīng)力下的光 學(xué)單軸晶體材料選自以下組，該組包括氟化鎂(MgF2)、氟化鑭(LaF3)、藍(lán)寶石(Al2O3)和晶 體石英(SiO2)。
14.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該位置操控器(150，120)適于 實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)子元件(110，120 ；210, 220)的位置的下述變化或這樣的變化的組合-至少一個(gè)元件(110，120 ；210，220)在垂直于該光軸方向上的移位； -至少一個(gè)元件(110，120 ；210, 220)在平行于該光軸方向上的移位；以及 -至少一個(gè)元件(110，120 ；210，220)的旋轉(zhuǎn)。
15.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)是繞平行于該光軸的旋轉(zhuǎn)軸ο
16.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)是繞不平行于該光軸的旋轉(zhuǎn)軸。
17.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該第一子元件(110，210)與該 第二子元件(120，220)之間的間距最大值為0. 5mm，優(yōu)選為0. 4mm,以及更優(yōu)選為0. 3mm。
18.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該第一子元件(110，210)與該 第二子元件(120，220)之間提供有間隙，該間隙至少部分地填充有流體。
19.如權(quán)利要求18所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該流體是液態(tài)介質(zhì)。
20.如權(quán)利要求19所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該液態(tài)介質(zhì)具有折射率，在該光學(xué)系 統(tǒng)的一工作波長(zhǎng)下，該折射率與該第一及第二子元件的平均折射率的差少于0. 2，且優(yōu)選少 于 0. 15。
21.如權(quán)利要求1至20之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該第一子元件(110，120)與 該第二子元件(120，220)由相同的材料制成。
22.如權(quán)利要求1至20之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該第一子元件(110，120)與 該第二子元件(120，220)由不同的材料制成。
23.如權(quán)利要求22所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該偏振操控器具有正性雙折射晶體 材料與負(fù)性雙折射晶體材料兩者。
24.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該第一子元件(110，210)與 該第二子元件(120，220)分別由光學(xué)單軸晶體材料制成，在該情況下，該第一子元件(110， 210)的晶軸的取向與該第二子元件(120，220)的晶軸的取向相差大于5°的角度，優(yōu)選大 于10°的角度。
25.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，提供交換裝置，用于交換該偏 振操控器(100，200)。
26.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，在至少一個(gè)子元件的預(yù)定開始 位置，該偏振操控器不改變經(jīng)過其的光的偏振態(tài)。
27.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于小于 400nm的工作波長(zhǎng)，優(yōu)選小于250nm。
28.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)系統(tǒng)是微光刻投射曝光 設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)。
29.如前述權(quán)利要求之一所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，配置該偏振操控器，以使通過 所述偏振操控器彼此不同地操控經(jīng)過其的P偏振光的波前和經(jīng)過其的s偏振光的波前，其 中操控P偏振光與s偏振光的波前的平均值不同于零。
30.一種偏振操控器，包括-第一子元件與至少一個(gè)第二子元件，其分別導(dǎo)致經(jīng)過其的光的偏振態(tài)的改變，并具有 互補(bǔ)的非球面表面，-其中通過操控該第一及第二子元件相對(duì)彼此的相對(duì)位置，可以設(shè)定該偏振狀態(tài)的改 變，而該偏振狀態(tài)隨該操控而變化，并且其中在該第一及第二子元件的預(yù)定開始位置，該偏 振操控器不改變經(jīng)過其的光的偏振狀態(tài)。
31.一種偏振操控器，其中，配置該偏振操控器，以使通過所述偏振操控器彼此不同地 操控經(jīng)過其的P偏振光的波前和經(jīng)過其的S偏振光的波前，其中P偏振光與S偏振光的波 前的平均值不同于零。
32.如權(quán)利要求31所述的偏振操控器，包括-第一子元件和至少一個(gè)第二子元件，其分別導(dǎo)致改變經(jīng)過其的光的偏振態(tài)并具有互 補(bǔ)的表面，-其中通過操控該第一和第二子元件相對(duì)彼此的相對(duì)位置，可以設(shè)定經(jīng)過所述偏振操 控器的光的偏振態(tài)的改變，該偏振態(tài)隨所述操控變化。
33.一種微光刻投射曝光設(shè)備，包括照明系統(tǒng)(301)和投射物鏡(302)，其中該照明系 統(tǒng)(301)和/或該投射物鏡(302)具有如權(quán)利要求1至29之一所述的光學(xué)系統(tǒng)或如權(quán)利 要求30至32之一所述的偏振操控器。
34.如權(quán)利要求33所述的微光刻投射曝光設(shè)備，其特征在于，該投射物鏡(302)具有大 于0. 85優(yōu)選大于1. 1的數(shù)值孔徑。
35.如權(quán)利要求33或34所述的微光刻投射曝光設(shè)備，其特征在于，該微光刻投射曝光 設(shè)備適于浸沒模式操作。
36.如權(quán)利要求33至35之一所述的微光刻投射曝光設(shè)備，其特征在于，該微光刻投射 曝光設(shè)備包括P及S偏振光的波前的平均值的第一干擾和ρ及S偏振光的波前的差值的第 二干擾，其中所述第一干擾與所述第二干擾中的每一個(gè)都分別由所述偏振操控器至少部分 補(bǔ)償。
37.一種微結(jié)構(gòu)元件的微光刻生產(chǎn)工藝，包括下述步驟提供基底(311)，對(duì)其至少部分施加光敏材料層；提供掩模(303)，其具有要復(fù)制的結(jié)構(gòu)；提供如權(quán)利要求33至36之一所述的微光刻投射曝光設(shè)備；和借助于該投射曝光設(shè)備，將該掩模(303)的至少一部分投射到該層的一區(qū)域上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)具有光軸(OA)并包括偏振器(100，200)和驅(qū)動(dòng)器(150，250)，該偏振器具有第一子元件(110，210)和第二子元件(120，220)，該第一子元件具有非平面的光學(xué)有效表面，其中由該第一子元件所引入的、沿該光軸(OA)的最大有效延遲小于該光學(xué)系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)的四分之一，其中該第一子元件與該第二子元件具有彼此面對(duì)的表面(110a、120a、210a、220a)，這些表面互補(bǔ)；該驅(qū)動(dòng)器用以改變?cè)摰谝蛔釉?110，210)關(guān)于該第二子元件(120，220)的相對(duì)位置。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101868743SQ200880116926
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者托拉爾夫·格魯納, 拉爾夫·米勒 申請(qǐng)人:卡爾蔡司Smt股份公司