專利名稱：一種光刻照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于微光刻領域，涉及用于半導體光刻機的照明系統(tǒng)，特別涉及一 種含有像散微透鏡元件的光刻照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光刻法(亦稱微光刻法)用于制造半導體器件。光刻法使用各種波長的光， 如紫外(uv)、深uv 、可見光等，在半導體器件設計中產(chǎn)生精細的圖案。許多
種半導體器件都能夠用光刻技術(shù)制造，如二極管、三極管和集成電路。
在半導體器件制造工藝中，為了達到光刻機劑量控制的要求，通常需要掃 描光刻機的照明系統(tǒng)形成一維梯形光強分布的照明場，還需要改變照明場的大 小以適應不同的工藝條件和半導體晶片尺寸。圖1顯示了典型的一維梯形光強
分布照明場10,其在一維(x)方向上具有均勻光強分布11，在與之正交的另 一維(y)方向上具有梯形光強分布12。
圖2顯示了目前普遍^f吏用的產(chǎn)生一維梯形光強分布照明場的方法。首先， 產(chǎn)生一個均勻照明場20,然后將均勻照明場20離焦，使得照明場由中央向邊緣 光強逐漸減弱，并在離焦面上;^文置刀口 21、 22。在xz平面上，刀口 21在離焦 面檔光，由于邊緣的光線被阻擋，使得照明場在x方向上具有均勻光強分布； 在yz平面上，刀口22沒有擋光，因此由離焦造成了照明場在y方向上具有梯 形光強分布，從而獲得所需的梯形光強分布照明場。這種方法的一大缺點是刀 口21、 22擋光會造成光能損失，同時也會降低系統(tǒng)的透過率。
除了上述離焦方法外，SVG公司在美國專利US 5631721中揭露了一種產(chǎn)生 一維梯形光強分布照明場的光刻照明系統(tǒng)。如圖3(a)所示，該照明系統(tǒng)包括光源31,光束調(diào)節(jié)器32,多焦點陣列元件33，聚光鏡34，陣列光學元件35， 兩個刀口 36、 37，像散中繼透鏡38，以及掩模版39。光源31發(fā)出的光經(jīng)過光 束調(diào)節(jié)器32后被擴束，再經(jīng)過多焦點陣列元件33形成多個二次光源。利用聚 光鏡34和位于聚光鏡34后的陣列光學元件35可將二次光源均勻地投射到36 平面上。這里的陣列光學元件35可以是衍射光學元件，也可以是微透鏡陣列， 它的作用是用來改變出射光的光束角分布，即改變照明系統(tǒng)的照明模式。
圖3(b)是圖3(a)照明系統(tǒng)后半部分的詳細結(jié)構(gòu)，在該照明系統(tǒng)中，像散中 繼透鏡38包含兩個柱面透鏡(圖中未示出)，因此，具有36和37兩個與照明 場39共軛的平面。其中36平面在x方向與照明場39共輒，37平面在y方向與 照明場39共軛。由于從陣列光學元件35出射的光束均勻照明36平面，因此36 平面具有均勻光強分布，37平面具有梯形光強分布(由于37平面相對36平面 空間分離)。這樣，在像散中繼透鏡38的像面39上獲得了一維梯形光強分布。
上述照明系統(tǒng)的一大缺點是必須使用中繼透鏡38才能獲得大小連續(xù)可調(diào)的 一維梯形光強分布照明場39,中繼透鏡38的使用降低了照明系統(tǒng)的透過率，增 加了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復雜性。
此外，在半導體器件的光刻制作中，還要求照明系統(tǒng)具有可變的照明模式， 以滿足不同的光刻需求；具有連續(xù)可變的部分相干性，使照明系統(tǒng)光瞳的外徑 和內(nèi)徑大小連續(xù)可調(diào)；以及具有滿足遠心要求的照明場。為此，迫切需要一種 結(jié)構(gòu)簡單、透過率高，且能符合上迷各種性能要求的光刻照明系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光刻照明系統(tǒng)，它光學結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)透過率 高，不僅能產(chǎn)生大小可調(diào)節(jié)并滿足遠心要求的一維梯形光強分布照明場，而且 能提供多種照明;漠式，同時，具有連續(xù)可變的部分相干性。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種光刻照明系統(tǒng)，其實質(zhì)性特點在于，所 述的光刻照明系統(tǒng)依次包括光源，擴束器，衍射光學模塊，變焦透鏡，旋轉(zhuǎn) 三棱鏡，微透鏡陣列模塊和聚光鏡，其中，所述光源產(chǎn)生的照明光束用于照亮 一個照明場。
在上述的光刻照明系統(tǒng)中，所述的衍射光學^t塊具有多個可替換的衍射光學元件，所述的衍射光學元件可以產(chǎn)生特定照明模式，所述的特定照明模式是 圓形、環(huán)形、雙極或四極照明才莫式。
在上述的光刻照明系統(tǒng)中，所述變焦透鏡的前焦面與所迷衍射光學模塊的 位置重合。
在上述的光刻照明系統(tǒng)中，所述的微透鏡陣列模塊包括 一個微透鏡陣列， 其前后兩個表面都具有二維微柱面結(jié)構(gòu)；兩對刀口陣列；以及一個遠心調(diào)節(jié)微 透鏡陣列。其中，所述微透鏡陣列的前表面將入射光束分割成多個二次光源， 并使入射光束在所述微透鏡陣列內(nèi)部會聚；所述微透鏡陣列的前表面位于所述 變焦透鏡和旋轉(zhuǎn)三棱鏡的出瞳面上，且所述孩t透鏡陣列的前表面的后焦面與后 表面的物面重合；所述微透鏡陣列的后表面具有^f象散功能，其在xz平面和yz 平面的孔徑光闌位置不重合；所述的兩對刀口陣列分別位于所述微透鏡陣列的 后表面在xz平面和yz平面的孔徑光闌面上，所述遠心調(diào)節(jié)微透鏡陣列的前焦 面與所述微透鏡陣列的后表面在xz平面或yz平面的孔徑光闌面重合。
在上述的光刻照明系統(tǒng)中，所述的微透鏡陣列模塊包括第一微透鏡陣列， 第二微透鏡陣列，兩對刀口陣列，以及一個遠心調(diào)節(jié)微透鏡陣列。其中，所述 第一、第二微透鏡陣列和遠心調(diào)節(jié)微透鏡陣列，都具有二維微柱面結(jié)構(gòu)；所述 第一微透鏡陣列位于所述變焦透鏡和旋轉(zhuǎn)三棱鏡的出瞳面上，且所述第一微透 鏡陣列的后焦面與所述第二微透鏡陣列的物面重合；所述第二微透鏡陣列具有 像散功能，其在xz平面和yz平面的孔徑光闌位置不重合；所述的兩對刀口陣 列分別位于所述第二微透鏡陣列xz平面和yz平面的孔徑光闌面上，所述遠心 調(diào)節(jié)微透鏡陣列的前焦面與所述第二微透鏡陣列xz平面或yz平面的孔徑光闌 重合。
本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu) 點和積極效果
1. 本發(fā)明的光刻照明系統(tǒng)采用了具有像散微透鏡元件的微透鏡陣列模塊， 無需通過刀口擋光即可獲得一維梯形光強分布的照明場，避免了刀口擋光造成 的能量損失，大大提高了照明系統(tǒng)的透過率。
2. 本發(fā)明通過將刀口陣列置于微透鏡陣列模塊內(nèi)部，使得本發(fā)明不再需要 采用中繼透鏡，從而筒化了照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低了制造成本。3. 本發(fā)明采用了特殊的刀口陣列設計，通過每對刀口陣列中兩塊刀口陣列 板的相對運動來調(diào)節(jié)通光孔徑，從而改變照明場的大小。由于刀口陣列板只需 相對移動很小的距離就可以明顯改變照明場的大小，因此，可以降低刀口的運 動速度，從而提高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，也降低了刀口運動機構(gòu)設計的難度。
4. 本發(fā)明通過在微透鏡陣列模塊中設置遠心調(diào)節(jié)微透鏡，使出射光束的主 光線平行于光軸，保證了入射到照明場光線的遠心性。
5. 本發(fā)明的光瞳整形裝置采用了衍射光學模塊和旋轉(zhuǎn)三棱鏡等元件，使得 光刻照明系統(tǒng)能變換出多種照明模式，并具有連續(xù)可調(diào)的照明相干性，從而滿 足不同的光刻需求。


本發(fā)明的光刻照明系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及附圖給出。 圖1為一維梯形光強分布照明場的光強示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)中通過離焦、擋光的方法獲得一維梯形光強分布照明場的 示意圖3為SVG公司用于獲得一維梯形光強分布照明場的光刻照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 及光強分布示意圖4為本發(fā)明光刻照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖5為本發(fā)明一實施例的微透鏡陣列模塊的結(jié)構(gòu)和光路示意圖； 圖6(a)-(d)給出了微透鏡陣列模塊的幾種典型的實現(xiàn)方式； . 圖7為本發(fā)明的微透鏡陣列可采用的二維微柱面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為刀口陣列的結(jié)構(gòu)示意圖9為本發(fā)明另一實施例的光刻照明系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下將對本發(fā)明的光刻照明系統(tǒng)作進一步的詳細描述，下文中所稱的"軸 向"均表示沿光軸的方向。
如圖4所示，本發(fā)明的光刻照明系統(tǒng)，從物側(cè)到像側(cè)依次包括光源100， 用于產(chǎn)生特定波長的照明光束，如248咖、193nm、 157nm、 126nm等；光瞳整形模塊200，接收來自光源100的照明光束，形成具有特定截面形狀的照明光束； 微透鏡陣列模塊300，接收來自光瞳整形模塊200的照明光束，并形成具有一維 梯形光強分布的照明光束；以及聚光鏡400，接收來自微透鏡陣列模塊300的照 明光束，并將會聚后的照明光束投射到照明場500上。其中，微透鏡陣列模塊 300包括至少兩個微透鏡陣列和兩對刀口陣列(圖中未示出)。
光源100產(chǎn)生的光束經(jīng)過光瞳整形模塊200后，光束的橫截面(光瞳)形 狀被整形成照明系統(tǒng)所需的形狀，如圓形、環(huán)形、雙極形、四極形等。光瞳 整形模塊200的作用是改變照明光束橫截面的形狀，并使光強分布滿足一定的 均勻性。
最簡單的光瞳整形模塊200可以是一個孔徑光闌，其通光口徑的形狀決定 了光束橫截面的形狀。復雜一點的光瞳整形模塊200還包括混光元件，它將光 束混合均勻后再遮擋出所需的截面形狀。典型的光瞳整形^^莫塊200通常包含擴 束器、混光元件和光闌，經(jīng)過擴束的光束被混光元件混合均勻后，其截面具有 均勻光強分布，再經(jīng)過光闌遮擋出具有特定形狀的光瞳。
光瞳整形模塊200的出射光束繼續(xù)經(jīng)過微透鏡陣列模塊300、聚光鏡400后， 最終在照明場500上形成一維梯形光強分布。
圖5是本發(fā)明微透鏡陣列模塊300的一種結(jié)構(gòu)及其光路示意圖。該微透鏡 陣列模塊300由三個微透鏡陣列310、 330、 360和兩對刀口陣列340、 350組成。 其中，第一微透鏡陣列310的后焦面與第二微透鏡陣列330的物面重合，第二 微透鏡陣列330 (像散微透鏡陣列)具有像散功能，其在xz平面和yz平面的孔 徑光闌位置不重合。兩對刀口陣列340、 350分別置于第二微透鏡陣列330 xz 平面和yz平面的孔徑光闌面上，第三微透鏡陣列360的前焦面與第二微透鏡陣 列330 xz平面或yz平面的孔徑光闌面重合，即與兩對刀口陣列340、 350之一 重合。
圖5(a)和圖5(b)分別示出了第二微透鏡陣列330在xz和yz平面的光路。 軸上和軸外的平行光入射到第一微透鏡陣列310上，在第一微透鏡陣列310的 后焦面320上形成數(shù)個二次光源，這些二次光源也同時位于第二微透鏡陣列330 的物面上。由于第二微透鏡陣列330的像散作用，使得二次光源的光瞳面在x 方向和y方向分離。兩對刀口陣列340和350分別位于二次光源在x方向和y方向的光瞳面上，它們的作用分別是改變照明場500在x方向和y方向上的大 小。由于存在像散，使得從350面看上去，340面離焦了，這樣光線就在350面 上形成了一維梯形光強分布。由于第三微透鏡陣列360 (遠心調(diào)節(jié)微透鏡陣列) 的前焦面與350面重合，保證了軸上和軸外主光線出射時平行于光軸，因此， 第三微透鏡陣列360保證了出射光束的遠心性。
圖5只是本發(fā)明微透鏡陣列模塊300的一個簡單實施例，實際上，本發(fā)明 的微透鏡陣列模塊300可以有多種實現(xiàn)方式。 一些典型的實現(xiàn)方式請參閱圖 6 (a) - (d)。
圖6(a)所示的情況與圖5相對應第一和第二微透鏡陣列310、 330組成了 像散微透鏡單元，由于第二微透鏡陣列310具有像散功能，其在x方向和y方 向的孔徑光闌(對應340和350的位置)不重合，從而在350面上形成了一維 梯形光強分布。兩對刀口陣列340和350分別置于第二纟敞透4免陣列310 x方向 和y方向的孔徑光闌處，遠心調(diào)節(jié)樣t透lfe陣列360的前焦面與刀口陣列350的 放置位置重合(或與刀口陣列340的放置位置重合)，它保證了出射光束的遠心 性。
圖6(b)顯示了微透鏡陣列模塊300的另一種結(jié)構(gòu)，其中，三個微透鏡陣列 310、 330、 360及兩對刀口陣列340、 350的放置關系如下具有像散功能的第 二微透鏡陣列330的物面與第一微透鏡陣列310的后焦面(二次光源面)320重 合，由于像散作用，第二微透鏡陣列330在x方向和y方向的孔徑光闌面不重 合。第二微透鏡陣列x方向和y方向的孔徑光闌處分別放置一對刀口陣列340 或350。第二微透鏡陣列330將二次光源面320成像到第三微透鏡陣列360所處 的位置。此時，第三樣t透鏡陣列360相當于場鏡，位于二次光源面320的像方 共軛面上。通過合理設計焦距使其前焦面與刀口陣列350重合(或與刀口陣列 340重合)，則第三微透鏡陣列360可以保證出射光束的遠心。
由于場鏡不僅可以位于像面上，也可以位于像面附近，因此，圖6(b)中第 三微透鏡陣列360的位置也可以位于二次光源面320的像方共軛面附近。
圖6(c)所示的情況與圖6(a)相似，只是將微透鏡陣列310和330合二為一， 僅采用一塊微透鏡陣列380來構(gòu)成像散微透鏡單元。微透鏡陣列380是一塊較 厚的微透鏡陣列板，其前后兩個表面381、 382都具有二維孩t柱面結(jié)構(gòu)。微透鏡陣列380的前表面381與前述第一微透鏡陣列310的功能相同，該前表面381 不產(chǎn)生像散，因此入射到微透鏡陣列380的光線在其內(nèi)部390處會聚。微透鏡 陣列380前表面381的后焦面390是后表面382的物面，從后表面382出射的 光束在xz方向和yz方向的通光口徑分別被刀口陣列340和350限制，微透鏡 陣列380的后表面382與前述第二微透鏡陣列330的功能相同，能夠產(chǎn)生像散。 由于微透鏡陣列380后表面382的像散作用，刀口陣列340和350的放置位置 相互分離。通過刀口陣列340、 350的光束經(jīng)過遠心調(diào)節(jié)孩4:透鏡陣列360后，光 束遠心出射，再經(jīng)過聚光鏡400會聚后，在照明場500上形成了所需的一維梯 形光強分布。
圖6(d)所示情況與圖6(b)相似，只是采用微透鏡陣列380來代替微透鏡陣 列310和330。孩史透鏡陣列380的前表面381與310功能相同，后表面382與 3 3 0功能相同，因此，圖6 (d)整個微透鏡陣列模塊3 0 0的光路與圖6 (b)基本相 同。圖中，微透鏡陣列360作為場鏡使用，它的作用仍然是保證光路出射遠心。
綜合圖6所示的四種實現(xiàn)方式可知，本發(fā)明的光刻照明系統(tǒng)的微透鏡陣列 模塊300具有兩種基本型 一種是采用三個微透鏡陣列構(gòu)成，如圖6 (a) 、 (b)所 示；另一種是采用兩個微透鏡陣列構(gòu)成，如圖6(c)、 (d)所示。然而，圖6僅僅 是幾種典型的光路實現(xiàn)示意，并不能涵蓋本發(fā)明微透鏡陣列模塊300的全部實 現(xiàn)方式。凡是基于上述原理的微透鏡陣列模塊300都應在本發(fā)明的保護范圍之 內(nèi)。
圖7顯示了本發(fā)明的微透鏡陣列可采用的二維微柱面結(jié)構(gòu)，其中，圖7 (a) - (c) 所示的結(jié)構(gòu)適用于前述的微透鏡陣列310、 330和360，每個微透鏡陣列均可采 用該三種結(jié)構(gòu)之一。圖7(a)是將二維微柱面結(jié)構(gòu)做到材料的同一個表面上；圖 7 (b)是在材料的前后表面各做一維微柱面結(jié)構(gòu)；圖7 (c)是用兩塊一維微柱面陣 列構(gòu)成二維微柱面陣列。圖7(d)所示的結(jié)構(gòu)適用于前述微透鏡陣列380,相當 于兩個圖7(a)所示的結(jié)構(gòu)相疊加而成。因此，實際上微透鏡陣列380在功能上 代替了微透鏡陣列310和330的組合。
這里需要注意的是，如杲某一個^:透^l陣列采用了圖7(c)所示的結(jié)構(gòu)，那 么該微透鏡陣列應當至少包含兩個一維微透鏡元件。
本發(fā)明的微透鏡陣列模塊300中所使用的兩對刀口陣列340、 350具有特殊的結(jié)構(gòu)，如圖8所示。圖8(a)示出了刀口陣列340的結(jié)構(gòu)，它實際上是由兩塊 同樣大小的刀口陣列板341和342組成。每塊刀口陣列板341、 342具有數(shù)個大 小相同的通光圖案，于本發(fā)明的實施例中，這些通光圖案是矩形孔。矩形孔的 數(shù)目與微透鏡陣列模塊300中微透鏡的行數(shù)相同，且每個矩形孔與每行微透鏡 一一對應。當兩塊刀口陣列板341、 342沿y方向相對運動時，能夠改變光束在 y方向的通光孔徑，從而控制照明場y方向的大小，使照明場大小在y方向連續(xù) 可調(diào)。
圖8(b)示出了刀口陣列350的結(jié)構(gòu)，它也是由兩塊同樣大小的刀口陣列板 351和352組成。每塊刀口陣列板351、 352上開設有數(shù)個大小相同的矩形孔， 其開孔方向與刀口陣列340的開孔方向正交。矩形孔的數(shù)目與微透鏡陣列模塊
300中微透鏡的列數(shù)相同，且每個孔與每列微透鏡--對應。當兩塊板沿x方向
相對運動時，能夠改變光束在x方向的通光孔徑，乂人而控制照明場x方向的大 小，使照明場大小在x方向連續(xù)可調(diào)。
圖9是本發(fā)明另一實施例的光刻照明系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。于本實施例 中，激光光源100發(fā)出的光束經(jīng)過擴束器210后被擴束，再經(jīng)過衍射光學模塊 220后，在遠場形成特定形狀的光強分布(對應不同的照明模式)。變焦透鏡230 的前焦面與衍射光學模塊220重合，變焦透鏡230可以連續(xù)地調(diào)節(jié)照明光瞳外 徑的大小。位于變焦透鏡230后面的旋轉(zhuǎn)三棱鏡240用于連續(xù)地改變照明光瞳 的內(nèi)徑和外徑的大小比例。這樣就實現(xiàn)了照明系統(tǒng)在不同照明模式下的相干性 可調(diào)。
旋轉(zhuǎn)三棱鏡240之后的部分與圖5中的結(jié)構(gòu)相同。微透鏡陣列模塊300中 的第一微透鏡陣列310位于變焦透鏡230和旋轉(zhuǎn)三棱鏡240的出瞠面上，軸上 和軸外的平行光入射到第一微透鏡陣列310，在其后焦面320上形成多個二次光 源，這些二次光源也同時位于第二微透鏡陣列330的物面上。由于第二微透鏡 陣列330的像散作用，使得二次光源的光瞳面在x方向和y方向分離。兩對刀 口陣列340和350分別位于二次光源在x方向和y方向的光瞠面上，它們的作 用是分別改變照明場500在x方向和y方向的大小。由于存在像散，使得從350 面上看去，3"面離焦了，這樣光線就在35G面上形成了一維梯形光強分布。第 三微透鏡陣列360的前焦面與350面重合，這樣，就保證了軸上和軸外主光線出射時平行于光軸，即第三微透鏡陣列360保證了出射光束的遠心性。
從微透鏡陣列模塊300出射的光線被聚光鏡400會聚到掩模版(照明場) 500上，就形成了所需的一維梯形分布的照明場500。
需要指出的是，在圖9中，模塊300、 400、 500可以用圖6(a)-(d)中的任 何一種實現(xiàn)方式替換。
本發(fā)明采用圖4所示的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一維梯形照明場，相對目前已有的照明系 統(tǒng)作了以下改進將光瞳整形模塊200置于照明系統(tǒng)的前端，光源l力O通過光 瞳整形模塊200后直接產(chǎn)生所需的光瞳形狀(對應不同的照明模式)；采用了圖 5和圖6所示的由至少兩個微透鏡陣列和兩對刀口陣列構(gòu)成的微透鏡陣列模塊 300;微透鏡陣列模塊300中含有像散微透鏡元件；將微透鏡陣列模塊300整體 置于聚光鏡400的前端；用于改變照明場大小的刀口陣列340、 350放置于孩史透 鏡陣列模塊300中；在微透鏡陣列模塊300中加入了保證出射光束遠心性的遠 心調(diào)節(jié)微透4竟陣列360;采用了具有特殊結(jié)構(gòu)的刀口陣列340、 350來分別控制 x方向和y方向的照明場500大小。
通過上述改進，本發(fā)明省去了現(xiàn)有技術(shù)(圖2)中普遍采用的中繼透鏡38, 降低了照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復雜性，提高了照明系統(tǒng)的透過率。
本發(fā)明的照明光學系統(tǒng)既可以用于光刻光學照明，也可以用于其他光學照 明領域。
權(quán)利要求
1、一種光刻照明系統(tǒng)，其特征在于，所述的光刻照明系統(tǒng)依次包括光源，擴束器，衍射光學模塊，變焦透鏡，旋轉(zhuǎn)三棱鏡，微透鏡陣列模塊和聚光鏡，其中，所述光源產(chǎn)生的照明光束用于照亮一個照明場。
2、 如權(quán)利要求1所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述光源產(chǎn)生的照明 光束的波長是248nm、 193nm、 157nm或126nm。
3、 如權(quán)利要求1所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述的衍射光學模塊 具有多個可替換的衍射光學元件，所述的衍射光學元件用于產(chǎn)生特定照明^^式。
4、 如權(quán)利要求3所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述的特定照明模式 是圓形、環(huán)形、雙極或四極照明^t式。
5、 如權(quán)利要求1所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述變焦透鏡的前焦 面與所述衍射光學模塊的位置重合。
6、 如權(quán)利要求1所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于，所述的微透鏡陣列模 塊包括 一個微透鏡陣列，其前后兩個表面都具有二維微柱面結(jié)構(gòu)；-兩對刀口 陣列；以及一個遠心調(diào)節(jié)微透鏡陣列。
7、 如權(quán)利要求6所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述微透鏡陣列的前 表面將入射光束分割成多個二次光源，并使入射光束在所述微透鏡陣列內(nèi)部會 聚。
8、 如權(quán)利要求6所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述微透鏡陣列的前 表面位于所述變焦透鏡和旋轉(zhuǎn)三棱鏡的出瞳面上，且所述微透鏡陣列的前表面 的后焦面與后表面的物面重合。
9、 如權(quán)利要求6所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述微透鏡陣列的后 表面具有像散功能，其在xz平面和yz平面的孔徑光闌位置不重合。-
10、 如權(quán)利要求9所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述的兩對刀口陣 列分別位于所述微透鏡陣列的后表面在xz平面和yz平面的孔徑光闌面上，所 述遠心調(diào)節(jié)微透鏡陣列的前焦面與所述微透鏡陣列的后表面在xz平面或yz平 面的孔徑光闌面重合。
11、 如權(quán)利要求1所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于，所述的微透鏡陣列模塊包括第一微透鏡陣列，第二微透鏡陣列，兩對刀口陣列，以及一個遠心 調(diào)節(jié)微透鏡陣列。
12、 如權(quán)利要求11所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述第一、第二微 透鏡陣列和遠心調(diào)節(jié)微透鏡陣列，都具有二維微柱面結(jié)構(gòu)。
13、 如權(quán)利要求11所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述第一微透鏡陣 列位于所述變焦透鏡和旋轉(zhuǎn)三棱鏡的出瞳面上，且所述第一微透鏡陣列的后焦 面與所述第二微透鏡陣列的物面重合。 .
14、 如權(quán)利要求11所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述第二微透鏡陣 列具有傳4t功能，其在xz平面和yz平面的孔徑光闌位置不重合。
15、 如權(quán)利要求14所述的光刻照明系統(tǒng)，其特征在于所述的兩對刀口陣 列分別位于所述第二微透鏡陣列xz平面和yz平面的孔徑光闌面上，所述遠心 調(diào)節(jié)微透鏡陣列的前焦面與所述第二微透鏡陣列xz平面或yz平面的孔徑光闌 重合。
全文摘要
本發(fā)明提供的光刻照明系統(tǒng)，涉及用于半導體光刻機的照明系統(tǒng)。所述的光刻照明系統(tǒng)依次包括光源，擴束器，衍射光學模塊，變焦透鏡，旋轉(zhuǎn)三棱鏡，微透鏡陣列模塊和聚光鏡，其中，所述光源產(chǎn)生的照明光束用于照亮一個照明場，所述微透鏡陣列模塊至少包括一個微透鏡陣列和兩對刀口陣列，或者兩個微透鏡陣列和兩對刀口陣列。本發(fā)明的光刻照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、透過率高，能夠產(chǎn)生大小可調(diào)節(jié)并滿足遠心要求的一維梯形光強分布照明場。本發(fā)明的光刻照明系統(tǒng)可用于248nm、193nm或者其他波長的光刻機上。
文檔編號G03F7/20GK101587302SQ200910145868
公開日2009年11月25日 申請日期2006年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日
發(fā)明者李仲禹, 李鐵軍 申請人:上海微電子裝備有限公司