补偿微光刻投射曝光系统的通道缺陷的设备及方法

补偿微光刻投射曝光系统的通道缺陷的设备及方法
【专利摘要】本发明涉及一种微光刻投射曝光设备的照明系统，其包含：(a)多个通道，每个通道引导部分光束且至少一个通道包含至少一个缺陷；及（b)至少一个光学元件，其布置在具有该至少一个缺陷的该至少一个通道中，该光学元件适配于至少部分补偿该通道的部分光束的至少一个缺陷。
【专利说明】补偿微光刻投射曝光系统的通道缺陷的设备及方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及补偿微光刻投射曝光系统的通道缺陷的领域。

【背景技术】
[0002] 微光刻投射曝光系统用于生产微结构组件，尤其是诸如集成电路（1C)的半导体 组件。微光刻投射曝光系统的必要组件包含光源、照明装置或照明系统及投射物镜或投射 系统。在使用深紫外光（DUV)波长范围的电磁辐射的现代投射曝光系统中，光源通常是准 分子激光系统（248nm的氟化氪（KrF)准分子激光器、193nm的氟化氦（ArF)激光、或157nm 波长氟化物（F2)的准分子激光）。
[0003] 照明系统的性质决定微光刻投射曝光系统所能达到的成像质量及晶片产量。照 明系统必须能够从光源形成光束以用于各种可能的照明模式或设定。使用各种设定（如 具有不同相干度的环形场照明及/或双极或四极离轴照明）以在基板上布置的感光层中 产生光刻掩模的结构元件的最佳成像对比。同时，投射曝光系统必须具有合理的工艺窗 口（process window)。例如，可使用离轴倾斜照明以利用二光束干涉增加焦深（depth of focus，DoF)，以及还增加总体系统的分辨能力。
[0004] 由于产生波长减小（尤其在DUV波长范围中）的电磁辐射的工作量及成本大大增 力口，照明系统必须以最高效率产生各种设定。此外，在照明模式中，光学强度分布必须尽可 能一致，因为任何不均匀性将减少要在基板上成像的特征元件的临界尺寸（CD)。
[0005] 为了满足这些需求，将光源的光束分离或分成多个部分光束，并通过光学照明系 统中的微结构光学组件将这些光束单独地成形和/或引向不同通道。使用分开及引导部分 光束的不同原理的微光刻照明系统例如公开在US2004/0108167 A1及W0 2005/026843 A2 中。
[0006] 术语"通道"在此处及下文中是指照明系统中的体积（volume)，部分光束通过此体 积从通过分开输入光束而产生的位置行进至与其它部分光束叠加或组合的位置。
[0007] 微光刻投射曝光系统的投射物镜收集透射通过掩模的光并将其聚焦于分配在基 板上的感光层或光刻胶上，基板布置在投射物镜的焦平面中。基板通常是半导体晶片，如硅 晶片。
[0008] 由于半导体工业中不断增加的集成密度，光刻投射曝光系统必须将越来越小的结 构投射至光刻胶上。为了满足此要求，如已经提到的，投射曝光系统的曝光波长已从电磁光 谱的近紫外光跨越中间紫外光而移至深紫外光区。现在，通常使用193nm的波长曝光晶片 上的光刻胶。结果，以逐渐增加的分辨率制造微光刻投射曝光系统变得越来越复杂，且因此 也变得越来越昂贵。未来，投射曝光系统将使用电磁光谱的极紫外光（EUV)波长范围中明 显更小的波长（如，在l〇nm-15nm的范围中）。
[0009] 在给定波长，投射曝光系统的分辨率可通过增加其投射系统的数值孔径（NA)而 增加。M.Totzeck 等人在文献"Polarization influence on imaging"（J.Microlith.，Mi crolab.，Microsyst·，4 (3) (Jul-S印 2005)，p.031108-1 - 031108-15))中对以下进行了讨 论：对于高ΝΑ投射系统，照明光束的偏振对于投射曝光系统的分辨率具有重大的影响。
[0010] 因此，为了能够控制微光刻照明系统的出射光束的相干度，需要控制其偏振状态。 已知在照明系统以及投射系统的光瞳平面和/或掩模平面中调整预定偏振分布以优化图 像对比度的各种方法。一些不详尽的示例列举如下：W0 2005/069081 A2、W0 2005/031467 A2、US 6191880 Bl、US 2007/0146676A1、TO 2009/034109 A2、TO 2008/019936 A2、TO 2009/100862 A1、EP 1879071 A2、及 DE 102004011733 Al。
[0011] 以上所提文献说明照明系统的总光束或一些子光束（包含单独通道的许多部分 光束）的偏振控制。另一方面，单独通道中可能有缺陷，如由有缺陷或较差光学组件引起的 单独部分光束的偏振缺陷。其中一个或几个部分光束可能具有改变的或甚至不明确的偏振 状态的部分光束的叠加可导致无法预期的总光束的偏振状态。此情况造成优选状态下的强 度（intensity in preferred state,简称IPS)的减少，使其可能落在预定阈值以下。
[0012] 因此，本发明的目的在于提供补偿部分光束通道内的部分光束的缺陷的设备及方 法。


【发明内容】

[0013] 根据本发明的第一方面，提供一种如权利要求1所述的方法。在实施例中，一种微 光刻投射曝光设备的照明系统包含：(a)多个通道，每个通道引导部分光束且至少一个通 道包含至少一个缺陷；及（b)至少一个光学元件，其布置在具有该至少一个缺陷的该至少 一个通道中，该光学元件适配于至少部分补偿该通道的部分光束的至少一个缺陷。
[0014] 通过补偿部分光束通道内的缺陷，避免部分光束的局部缺陷可能使通过叠加从照 明系统出射的几个部分光束以照明掩模而形成的光束的质量降低。尤其，叠加几个良性部 分光束及单一有缺陷部分光束可导致减损从照明系统出射的第二数量总光束。此减损可导 致对照明系统的（一个或多个）照明光束的复杂校正措施。
[0015] 由于光学元件仅最低限度地影响相应通道中部分光束的光束特性，插入光学元件 并不需要对部分光束的补偿措施。另一方面，补偿缺陷有效增加从照明系统出射的（一个 或多个）光束的优选状态下的强度（IPS)。
[0016] 另外一方面，至少一个缺陷包含至少一个通道中部分光束的偏振变化。另一方面， 至少一个光学元件通过修改部分光束的偏振来至少部分补偿至少一个缺陷。
[0017] 照明系统通道中的缺陷的一个示例是部分光束的偏振变化。此偏振变化的来源可 能是接口及涂层处的反射和/或透射和/或光束通道中光学组件的双折射。双折射可为固 有的或材料双折射和/或可由光学组件的底座（mounting)造成的应变所引致。通过选择 性修改部分光束的偏振，可至少部分补偿偏振变化。
[0018] 根据另外一方面，至少一个光学元件包含至少部分补偿部分光束的偏振变化的应 变引致双折射。在另一有利效应中，应变引致双折射包含将局部持续修改的至少一个布置 引入光学元件在其光学有关区外的区域中。
[0019] 众所周知，在透明材料中引入局部变形会造成局部应变引致双折射变化。基于描 述引致的局部变形依据引入局部变形所用激光束的参数的模型，可控制在光学元件材料中 局部引致的应变分布。因此，可将预定局部应变分布引入光学元件中。此应变分布造成相 应双折射分布。
[0020] 在优选实施例中，在光学元件的光学无关区中引入一个或几个局部持续修改的布 置。深远的应变分量在光学元件的光学有关区中延伸，并造成至少部分补偿相应通道中光 学缺陷的应变引致双折射分布。可借助计算机系统从所需双折射分布计算局部持续修改的 布置。
[0021] 在光学元件的光学有关区外的区域中引入局部持续修改的（一个或多个）布置的 构造具有以下优点：局部持续修改的布置对于部分光束的光子没有任何影响。此外，局部持 续修改的布置不会使光学元件的光学有关区的光学特性恶化（degrade)。
[0022] 在本说明书中，术语"实质上（essentially) "是指在最先进测量技术的分辨率极 限以下的数量变化。
[0023] 光学元件的光学有关区是光束或部分光束穿过光学元件或光束或部分光束从光 学元件反射的区域。光学元件的所有其它区域部分则是光学无关区。
[0024] 另外一方面，二维反射镜阵列的反射镜将通过至少一个光学元件的部分光束引向 与预定目标光瞳一致的光瞳的外边缘。
[0025] 双折射引起的延迟显示光瞳平面中光束上的对称变化。其从光瞳中心朝向光瞳边 缘增加。因此，通过将穿过至少一个光学元件并因此取得限定的延迟的一个或多个部分光 束引向光瞳边缘，可补偿光瞳边缘中的延迟。此程序必须考虑以下约束：光瞳平面中的强度 分布必须满足预定的目标分布。然而，光瞳平面中的缺陷不需要包含光瞳上的对称变化以 在限定的照明系统中得到补偿。
[0026] 根据另外一有利方面，至少一个光学元件的应变引致双折射包含具有固定方向的 快轴。
[0027] 在光学元件中引入具有带有固定方向的快轴的应变引致双折射，允许对偏振变化 进行空间解析的校正。
[0028] 另一方面，至少一个光学元件的应变引致双折射包含在至少一个光学元件的光学 有关区中的lnm-10nm、较佳2nm_8nm、以及最佳3nm_6nm的延迟。
[0029] 另一优选方面，至少一个光学元件通过选择至少一个光学元件的快轴相对于通道 中部分光束的偏振的取向来最大化部分光束的偏振的修改。
[0030] 若部分光束具有线性偏振及光学元件具有方向固定的快轴，则容易执行所说明的 优化过程。然而，若部分光束具有任意偏振及应变引致双折射未产生固定快轴，则还可执行 缺陷补偿。
[0031] 另一有利方面，照明系统适配于叠加至少一个第一通道及至少一个第二通道的部 分光束于单一斑点中，使得叠加部分光束的延迟补偿照明系统的延迟。
[0032] 此特征是有利的，因其允许通过在局部叠加光束的通道的一个中插入特别设计的 光学元件，补偿部分光束在单一斑点中叠加以形成从照明系统出射的照明光束的几个通道 的缺陷。因此，大程度地简化其中一些或全部通道具有缺陷的多个通道的缺陷补偿。
[0033] 另外一方面，至少一个第一通道的部分光束的偏振相对于至少一个第二通道的部 分光束的偏振旋转预定的量。
[0034] 根据另外一方面，至少一个缺陷的补偿增加从照明系统出射的光束的优选状态下 的强度。
[0035] 优选状态下的强度（IPS)是投射曝光系统成像质量的重要特性。因此，利用将可 使用光子损失限制于极低比例的阈值（如，IPS>97% )来限定IPS。
[0036] 另一方面，至少一个光学元件适配于包含致动器，以在至少一个光学元件的光学 有关区中引致应变。另外一方面，致动器包含压电元件。
[0037] 通过组合光学元件与致动器，可对光学元件施加暂时改变的应变，允许双折射快 速适配于新情况。致动器可改变延迟并使快轴不受影响，或其可布置成修改快轴的取向及 延迟二者。还可设想为光学元件布置两个或两个以上致动器。
[0038] 根据另一方面，至少一个光学元件适配于在照明系统操作期间动态插入至少一个 通道中。
[0039] 此特征可在投射曝光系统操作期间优化投射曝光系统的IPS。其既不需要光学元 件实质上变更部分光束的光学强度，也不需要改变其相位关系。
[0040] 又另外一方面，至少一个光学元件包含以不同固定快轴和/或不同延迟量制造的 多个光学兀件。
[0041] 例如，在微光刻照明系统的通道中可以有各种材料双折射量的缺陷。因此，产生具 有适配于照明系统通道中发生的不同缺陷的局部持续修改的各种布置的光学元件将很有 利。
[0042] 根据另一方面，多个光学元件适配于插入各具有缺陷的多个通道中，使得最大化 从照明系统出射的光束的优选状态下的强度。
[0043] 微光刻照明系统具有多个通道。因此，可能多于一个通道具有缺陷。两个或两个以 上通道中的缺陷可具有实质上相同的缺陷数量或不同通道的缺陷可具有不同的缺陷数量。 这些缺陷可通过在相应有缺陷通道中插入最能补偿相应缺陷的光学元件而得到补偿。通过 叠加的部分光束的IPS控制缺陷补偿。
[0044] 另一方面，至少一个光学元件适配于包含偏振器，其将部分光束的偏振改变预定 量。
[0045] 通过在偏振器的非光学使用区中引入局部持续修改的布置，偏振器可对部分光束 执行预定偏振操纵并可同时补偿由通道中偏振变化引起的缺陷。此构造可节省微光刻照明 系统通道中的空间。
[0046] 另外一方面，至少一个光学元件包含反射部分光束的反射镜。根据再另一方面，至 少一个光学元件包含偏转部分光束的透镜。
[0047] 如已经提到的，微光刻照明系统通常包含各引导一部分光束的许多不同通道。因 此，在不同的部分光束之间通常没有太多空间。因此，有利的是结合缺陷补偿与光学元件的 另一功能以节省照明系统中的空间。
[0048] 还可设想结合方才讨论的方法与插入针对通道缺陷补偿特别设计的一或多个光 学元件。可为有利的是，将预定的缺陷补偿量加入特定通道（如接近通道矩阵边缘及/或 角落的通道）的光学元件及仅对具有特定缺陷的几个通道插入额外光学元件。
[0049] 根据另一方面，至少一个光学元件适配于包含具有用于至少两个通道的至少两个 光学有关区的至少一个板，光学有关区布置在至少一个板的光学上无关的区域之间。
[0050] 由于微光刻照明系统的通道布置通常包含许多通道，可能会有其中单独地补偿数 个通道中的缺陷的麻烦情况。若通道布置的数个相邻通道具有缺陷，则单独通道缺陷补偿 的该方法可能因空间限制而受限。因此，有用的是产生可补偿数个通道的缺陷的板。
[0051] 又另一方面，至少两个光学有关区以一维列或二维矩形矩阵布置，至少两个光学 有关区具有调整到部分光束直径的直径，及至少两个光学有关区具有调整到至少两个不同 通道的部分光束之间的距离的距离。
[0052] 另外一方面，该板包含适配于至少部分补偿至少一个缺陷的至少一个光学有关区 和没有应变引致双折射的至少一个光学有关区。
[0053] 类似于单一通道的光学元件，板可整合各种功能，如缺陷补偿和产生预定偏振变 化。
[0054] 又另一方面，该板包含至少两个适配于补偿至少两个不同缺陷的光学有关区。
[0055] 根据另外一方面，该板的至少两个光学有关区包含偏振器，其将部分光束的偏振 改变预定量。
[0056] 在再另一方面，使用超短激光脉冲以引入局部持续修改的至少一个布置。
[0057] 另外一有利方面，该板适配于实质上垂直于至少两个部分光束的光束方向移动和 /或旋转。
[0058] 类似于单一通道的光学元件，此特征可通过将该板调整到通道矩阵中最小化IPS 损失的位置来优化缺陷补偿。
[0059] 根据另一方面，该板适配于在照明系统操作期间动态插入至少两个通道的部分光 束的光束路径中。
[0060] 又另外一有利方面，补偿微光刻投射曝光系统中照明系统的至少一个通道中至少 一个缺陷的方法使用上述方面的任一方面的照明系统。
[0061] 最后，另一方面另外包含在具有最能够由至少一个光学元件补偿的缺陷的至少一 个通道中插入该至少一个光学元件的步骤。

【专利附图】

【附图说明】
[0062] 为了更好地理解本发明及明白其实际应用，在下文中提供并参考以下示图。应注 意，示图仅给定作为示例，而不限制本发明的范围。
[0063] 图1示意性示出微光刻投射曝光系统的必要组件；
[0064] 图2示意性显示微光刻照明系统的通道布置的横截面；
[0065] 图3图解在光刻掩模平面中分析的线性偏振光束的DUV投射曝光系统的照明系统 的延迟分布，图3a重现照明系统焦平面视场的左方部分，图3b示出中心部分，及图3c指示 右方部分；
[0066] 图4示意性表现在光学元件中引入局部持续修改的布置的设备的方块图；
[0067] 图5示意性图解具有引入局部持续修改的布置的光学有关区和光学无关区的光 学元件；
[0068] 图6示意性表现图2的片段，其中偏振板插入不同通道的部分光束中；
[0069] 图7显示在图6中将光学元件布置在通道之一中以变更相应部分光束的偏振；
[0070] 图8示意性图解两个叠加部分光束的延迟具有加成性；
[0071] 图9不意性描绘对4x4部分光束矩阵布置4x4光学有关区的板，其中一些光学有 关区具有不同局部持续修改的布置以造成具有不同快轴取向及不同延迟量的应变引致双 折射；
[0072] 图10示意性显示图9的板具有光学有关区的应变引致双折射的四个不同构造，其 中每个构造具有其不同快轴取向及不同延迟量；
[0073] 图11示意性表现在一部分通道矩阵中的三个偏振板和第一补偿板的组合；
[0074] 图12示意性显示在一部分通道矩阵中的三个偏振板和第二补偿板的组合。

【具体实施方式】
[0075] 优选实施例的详细描述
[0076] 下文中，将参考图解本发明示例实施例的附图更详细说明本发明。不过，本发明可 以不同方式实施，但不应被视为受限于所列出的实施例。确切地说，所提供的这些实施例将 使得本公开内容更为详尽，并让本领域技术人员了解本发明的范围。
[0077] 图1示意性显示微光刻投射曝光系统100的必要组件。光源110将线性偏振电磁 辐射发射至光束扩展单元120中。对于紫外光（UV)或DUV波长范围中的光刻系统，通常应 用准分子激光器作为光源110。如已经提到的，KrF准分子激光系统用于248nm、ArF准分子 激光系统用于193nm，F 2准分子激光系统用于157nm波长范围。准分子激光系统通常发射 线性偏振电磁辐射。此外，准分子激光系统一般发射具有纳秒范围的脉冲持续时间的光脉 冲或激光脉冲。还可对用于未来光刻系统的其它波长应用以下讨论的系统及方法。
[0078] 光束扩展单元120将激光束145的直径从毫米范围增加到厘米范围。例如，进入 扩展单元120的光束可具有15nmX20nm的大小，从扩展单元120出射的光束可具有例如 80mm X 80mm 的尺寸。
[0079] 在图1的示例实施例中，照明系统130包含三个不同部分。第一部分131 (又称为 "光学单元"）包含光学组件，以将光源100产生并由光束扩展单元120扩展的光束分成部 分光束或部分束（图1未显示）。将在图2的背景中讨论产生及形成部分光束的细节。偏 转镜132将部分光束引向第二部分134 (又称为"透镜组"）。在第二部分134中，使部分光 束成形，并重新布置光学强度的空间分布。在第二部分134的出口处存在其中布置掩模母 版遮蔽系统（REMA)的中间场平面，该REMA可用作可调整场光阑（图1未指示）。第三部 分136包含将掩模母版遮蔽系统成像至晶片160上的物镜，晶片布置在照明系统130的另 一场平面中。
[0080] 投射物镜140将穿过掩模150的光成像至布置在基板160上的感光层170。基板 160通常是娃晶片。
[0081] 图2更详细地示意性图解照明系统130的第一部区，其布置在照明系统130的第 一部分131和第二部分134中。扩展光束205进入照明系统130的第一部分131。第一透 镜210使扩展光束205成形以便进一步处理。接着，二维微透镜光栅阵列215将扩展光束 205分成多个部分光束235。多个部分光束235有规律地布置且互相平行。另一微透镜阵 列225调整部分光束235的光束角度。
[0082] 在一示例实施例中，扩展光束具有80mmX80mm的尺寸。二维微透镜光栅阵列215 将光束分成例如4mmX 4mm的方形，其导致20X20部分光束205的阵列或矩阵。这表示在 讨论的示例中，部分光束235的通道220具有垂直于光束方向的尺寸4mmX4mm。在图2中， 以虚线标出通道220。两个二维微透镜阵列215及225将部分光束235集中成2mmX 2mm的 面积。在图10 - 12(在下文说明）的讨论中应用的照明系统使用64X64反射镜元件的多 反射镜阵列（MMA)。
[0083] 在微透镜阵列225的下游，在部分光束235的一些通道220中插入偏振板230。偏 振板230例如通过将偏振旋转预限定角度和/或通过形成圆偏振的部分光束235来以限定 方式改变部分光束的线性偏振。因此，偏振板230允许设定从照明系统130出射的（一个 或多个）光束285的预定偏振状态以照明掩模150。
[0084] 每个部分光束235照在二维反射镜阵列250的相应反射镜240。在讨论的示例中， 反射镜阵列250的反射镜240为平的且具有3mmX3mm的大小。每个反射镜240可绕彼此 垂直对准的两个倾斜轴倾斜。每个反射镜240的倾斜运动可由控制单元260单独地控制， 控制单元260经由电连接255连接至反射镜阵列250。
[0085] 单独反射镜240位于4mmX 4mm的方形区域中，方形区域在二维反射镜阵列250上 位于彼此旁边。可将单独反射镜240的数目调整为部分光束235的数目，并且在讨论的示 例中，此数目彡400。反射镜阵列250布置在照明系统130的第一部分131的偏转镜132 上。代替反射镜阵列250,还可使用可控反射衍射光栅阵列（an array of controllable reflective diffraction gratings)以将部分光束235偏转在预定方向上。
[0086] 使用光学组件265以使自反射镜240反射的部分光束235形成或成形。为此目的， 至少一些光学组件265可沿着照明系统130的光轴（图2未显示）移动。例如，光学元件 265可形成变焦三棱轴锥体物镜（zoom-axicon objective)。光学组件265的出瞳是照明 系统130的光瞳成形表面。
[0087] 在讨论的不例中，光栅兀件270布置在光瞳成形表面中或接近光瞳成形表面。光 栅元件270具有满足若干功能的衍射或折射光学元件的二维阵列。光栅元件270使入射部 分光束235成形。此外，光栅元件270形成离开光栅元件270且在随后的场平面中叠加的 部分光束，并因此混合部分光束以均匀照明该照明系统130的出瞳（其中布置掩模或掩模 母版150,图2未显示）。光栅元件270可实现为二维棱镜阵列，其中按顺序布置单独棱镜 以视需要照明均匀化的场平面。代替光栅元件270,还可使用形式为积分棒或蝇眼聚光器的 常规混合元件（图2未显示）。
[0088] 透镜280象征布置在照明系统130的第三部分136中的物镜，其将具有掩模系统 的均匀化场平面投射至其中布置掩模150的掩模母版平面290上。
[0089] 反射镜阵列250改变部分光束235入射在反射镜阵列250的反射镜240上的角分 布，并因此重新布置扩展光束205的光学强度分布。在图2示意性图解的示例中，光束205 被集中成可用以形成双极设定的两个输出光束285。在图2的示例中，光束235的上部用以 形成双极设定的第一部分，光束235的下部用以形成双极设定的第二部分。然而，还可应用 光束235的不同分离以形成图2的双极设定或一般地形成预定设定。
[0090] 此外，反射镜阵列250可通过单独反射镜在光瞳平面的相应部分中的相应倾斜来 切换单独部分光束235。这提供在照明系统130的光瞳平面中设定所要或预定的延迟分布 以补偿光瞳平面中的相应延迟分布的可能性。所说明的延迟补偿过程必须另外满足以下要 求：光学强度在预定设定（即图2的示例中的双极设定）内均匀分布。
[0091] 在部分光束的从二维光栅阵列215到二维光栅阵列270的路径上，部分光束235 穿过几个光学兀件，如微透镜阵列225、偏振板230及光学组件265。此外，部分光束235从 反射镜240反射。在部分光束235与光学组件215、225、240、230、265、270的每个交互作用 中，部分光束235可被扭曲。例如，部分光束235的光子可被吸收或从光束散射，导致部分 光束235的强度降低。此外，部分光束235中的相位关系可通过与光学组件215、225、230、 240、265、270的交互作用而扭曲。此外，部分光束235的偏振可通过部分光束235在组件 215、225、230、240、265、270的界面和/或涂层处的反射和/或透射而扭曲。另外，光学元件 215、225、230、265、270的固有或材料双折射可改变部分光束235的偏振状态。
[0092] 以下说明重点在于补偿部分光束235在相应通道220的路径中获得的偏振变化。 但应了解，所讨论的措施还可用于补偿部分光束235的其它缺陷。
[0093] 在下一个步骤中，解说能够补偿部分光束235的偏振变化的光学元件的制造。然 后，讨论在部分光束235的通道220中插入光学元件的示例。
[0094] 图3示意性描绘投射曝光系统100的照明系统130的光学组件215、225、230、265、 270在掩模150的平面290中的固有或材料双折射的效应。如在图1的讨论已经提过，激光 源110的输出光束205实质上线性偏振。通常，光束205为水平偏振（在图2的纸张平面 中）或垂直偏振（垂直于图2的纸张平面）。
[0095] 图3呈现标量双折射分量Ret45的示例性示图，其图解向量延迟在45°轴上的投 影，其中该角度是相对于X轴而测量的。图3a-3c清楚指出，延迟朝着照明系统130的透镜 边缘而明显增加。此外，图3a_3c还指出，延迟还朝着光瞳边缘而明显增加。这表示照明系 统130的光学元件215、225、230、265、270的材料双折射具有强烈的场及光瞳依赖性。
[0096] 具有材料双折射的光学元件215、225、230、265、270、500的延迟Λ根据以下方程 式由光学元件215、225、230、265、270、500的厚度(1及其快轴的折射率％及慢轴的折射率 ns决定：
[0097]

【权利要求】
1. 一种微光刻投射曝光设备的照明系统，包含： a. 多个通道，每个通道引导部分光束，至少一个通道包含至少一个缺陷；及 b. 至少一个光学元件，布置在具有所述至少一个缺陷的所述至少一个通道中，所述光 学元件适配于至少部分补偿所述通道的部分光束的至少一个缺陷。
2. 如权利要求1所述的照明系统，其中，所述至少一个缺陷包含所述至少一个通道中 的所述部分光束的偏振变化。
3. 如权利要求1或2所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件通过修改所述部分 光束的偏振而至少部分补偿所述至少一个缺陷。
4. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件包含应变引 致双折射，其至少部分补偿所述部分光束的偏振变化。
5. 如权利要求4所述的照明系统，其中，所述应变引致双折射包含在所述光学元件的 光学有关区外的光学元件区中引入局部持续修改的至少一个布置。
6. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，二维反射镜阵列的反射镜将通过所 述至少一个光学兀件的部分光束引向与预定目标光瞳一致的光瞳的外边缘。
7. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件的应变引致 双折射包含具有固定方向的快轴。
8. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件的应变引 致双折射在所述至少一个光学元件的光学有关区中包含lnm-10nm、较佳2nm-8nm、及最佳 3nm_6nm的延迟。
9. 如权利要求7或8所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件通过选择所述至少 一个光学元件的快轴相对于所述通道中的所述部分光束的偏振的取向而最大化所述部分 光束的偏振的修改。
10. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，所述照明系统适配于将至少一个第 一通道和至少一个第二通道的部分光束叠加于单一斑点中，使得所叠加的光束的延迟补偿 所述照明系统的延迟。
11. 如权利要求10所述的照明系统，其中，所述至少一个第一通道的部分光束的偏振 相对于所述至少一个第二通道的部分光束的偏振旋转预定量。
12. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，所述至少一个缺陷的补偿增加从所 述照明系统出射的光束的优选状态下的强度。
13. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件适配于包含 致动器，以在所述至少一个光学元件的光学有关区中引起应变。
14. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件适配于在所 述照明系统操作期间动态插入所述至少一个通道中。
15. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件包含以不同 固定快轴和/或不同延迟量制造的多个光学元件。
16. 如权利要求15所述的照明系统，其中，所述多个光学元件适配于插入各具有缺陷 的多个通道中，使得从所述照明系统出射的光束的优选状态下的强度最大化。
17. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件适配于包含 偏振器，其将所述部分光束的偏振改变预定量。
18. 如权利要求1-16所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件包含反射所述部 分光束的反射镜。
19. 如权利要求1-16所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件包含偏转所述部 分光束的透镜。
20. 如前述权利要求任一项所述的照明系统，其中，所述至少一个光学元件适配于包含 具有用于至少两个通道的至少两个光学有关区的至少一个板，所述光学有关区布置在所述 至少一个板的光学上无关的区域之间。
21. 如权利要求20所述的照明系统，其中，所述至少两个光学有关区以一维行或二维 矩形矩阵布置，所述至少两个光学有关区具有调整到所述部分光束的直径的直径，所述至 少两个光学有关区具有调整到所述至少两个不同通道的部分光束之间的距离的距离。
22. 如权利要求20或21所述的照明系统，其中，所述板包含至少两个光学有关区，其适 配于补偿至少两个不同缺陷。
23. 如权利要求20-22所述的照明系统，其中，所述板的至少两个光学有关区包含偏振 器，其将所述部分光束的偏振改变预定量。
24. 如权利要求5所述的照明系统，其中，超短激光脉冲用于引入所述局部持续修改的 至少一个布置。
25. 如权利要求20-23所述的照明系统，其中，所述板适配于实质上垂直于所述至少两 个部分光束的光束方向移动和/或旋转。
26. 如权利要求20-23或25所述的照明系统，其中，所述板适配于在所述照明系统操作 期间动态插入所述至少两个通道的部分光束的光束路径中。
27. -种补偿微光刻投射曝光系统的照明系统的至少一个通道中的至少一个缺陷的方 法，所述方法使用如权利要求1-26中任一项所述的照明系统。
28. 如权利要求27所述的方法，还包含以下步骤：在具有最能够由至少一个光学元件 补偿的缺陷的至少一个通道中插入至少一个光学元件。
【文档编号】G03F7/20GK104220931SQ201280071975
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2012年3月29日 优先权日:2012年3月29日
【发明者】I.萨恩杰, F.施莱塞纳 申请人:卡尔蔡司Smt有限责任公司