微光刻投射曝光设备的光学系统和微光刻曝光方法

专利名称：微光刻投射曝光设备的光学系统和微光刻曝光方法
技术领域：
本发明涉及微光刻投射曝光设备的光学系统和微光刻方法。
背景技术：
微光刻投射曝光设备用于生产诸如例如集成电路或LCD的微结构部件。这样的投 射曝光设备具有照明装置和投射物镜。在微光刻过程中，借助照明装置照明的掩模(=掩 模母版)的像通过投射物镜投射到涂覆有光敏感层(光刻胶)且布置在投射物镜的像平面 中的基底(例如硅晶片)上，从而将掩模结构转移到基底的光敏感涂覆层。US2004/0262500 Al公开了微光刻投射曝光设备的例如用于由脉冲辐射源(例 如，准分子激光器)产生的电子束的图像分解旋光分析的方法和设备，其中在不同振荡频 率受激的两个光弹性调制器(PEM)和例如偏振分束器形式的偏振元件位于光束路径中，驱 动辐射源用于以依赖于第一和/或第二 PEM的振荡态的方式来发射辐射脉冲，以及借助探 测器以图像分解方式探测来自偏振元件的辐射。上述光弹性调制器(PEM)为光学部件，该光学部件产生自表现出应力双折射的材 料，这样，实现声振荡的PEM激励导致周期变化的机械应力并因此导致时间上变化的延迟。 “延迟”表示两个正交(相互垂直)偏振态的光学路径中的差别。这种类型的光弹性调制器 (PEM)可在例如US 5,886,810 Al或US 5，744，721 Al的现有技术中得知，以及例如由公司 Hinds InstrumentsInc.，Hillsboro, Oregon (USA)生产和销售，用于可见光到 VUV 范围的 波长范围(近似130nm)。在微光刻投射曝光设备的操作中，有以有目标的方式设置经定义的照明设置(即 照明装置的光瞳平面中的强度分布)的需求。对于该目的，除使用衍射光学元件(所谓DOE) 外，使用镜布置也是公知，例如从W02005/026843 A2。这样的镜布置包括能够彼此独立设置 的多个微镜。EP 1 879 071 A2公开了微光刻投射曝光设备的照明光学单元，该照明光学单元 具有两个独立的光学组件、布置在所述光学组件上游的光学路径中的耦出元件和布置在所 述光学组件下游的光学路径中的耦入元件，所述两个独立的光学组件彼此不同，用于设置 至少两个不同的照明设置或用于在这些照明设置之间快速变换。在该情况中，耦出元件也 能够具有布置在可旋转驱动镜载体上的多个单个镜，该情况中，利用镜载体的旋转，照明光 或者由单个镜中的一个反射或者在单个镜之间传输。

发明内容
本发明的目的在于提供微光刻投射曝光设备的光学系统以及微光刻曝光方法，借 助于该光学系统和该微光刻曝光方法，可为能够在投射曝光设备中设置的强度和偏振分布 提供增加的灵活性。微光刻投射曝光设备的根据本发明的光学系统包括-照明装置，其包括具有多个镜元件的镜布置，该多个镜元件可彼此独立地调整，用于改变由镜布置反射的光的角度分布；以及-至少一个偏振态改变装置。偏振态改变装置包括光弹性调制器、普克尔盒(Pockels cell)、克尔盒(Kerr Cell)以及可旋转偏振变化板的组中的至少一个元件。在WO 2005/069081中描述了偏振变 化板。当这样的板关于轴(例如关于任何对称轴)旋转时，其用作偏振态改变装置。具有下 至Ins的切换或改变时间的快速偏振改变装置是从激光物理学可知的普克尔盒或克尔盒。借助于适当的(例如，声)激励以可知的方式，光弹性调制器能够经历时间上变化 的延迟，该延迟继而可以与脉冲光时间上相关，从而脉冲光的各个(例如，连续)脉冲在每 个情况中经历经界定的延迟且它们偏振态经历经界定的改变。对于单个脉冲也可以不同地 设置该改变。根据本发明，光弹性调制器还包括声-光调制器，在该声-光调制器中，不需 要在调制器材料中产生密度变化的驻波。同样，其他上述提到的偏振态改变装置能够相应 地与光脉冲同步或相关。首先由于根据本发明的比如例如光弹性调制器的偏振态改变装置与具有多个镜 元件(该多个镜元件可彼此独立调整)的镜布置的组合，其次由于结合借助比如例如光弹 性调制器的偏振态改变装置所实现的偏振态的转变，提供了与其精确协调的进行镜元件的 调整的可能性，使得借助该镜布置，进入到照明装置的全部光，以依赖于由比如光弹性调制 器的偏振态改变装置当前设置的偏振态的方式，被引导到光瞳平面的区域中，在每种情况 中，该光瞳平面的区域“适宜”或适合用于产生分别寻求的偏振照明设置，所以在该情况中， 具体而言，光损失能够基本或完全避免。在该情况中，使用比如光弹性调制器、普克尔盒或克尔盒的偏振态改变装置用来 产生偏振态的(具体而言，脉冲解析)变化，具有如下另一优点能够避免使用可移动(例 如旋转)的光学部件，从而也能够避免应力双折射和伴随所述应力双折射的偏振分布的不 期望的效应，该应力双折射由于发生离心力而引入到这样的部件中。根据一个实施例，比如例如光弹性调制器的偏振态改变装置在光传播方向中布置 在镜布置的上游。根据一个实施例，通过对由镜布置反射的光的角度分布进行改变和/或比如例如 光弹性调制器的偏振态改变装置中产生的延迟的变化，能够设置彼此不同的至少两个照明 设置。在该情况中，比如例如光弹性调制器和镜布置的偏振态改变装置能够具体地彼此无 关地操作，从而由镜布置反射的光的角度分布的改变能够独立于所述光的偏振态来设置， 也即通过比如例如光弹性调制器的偏振态改变装置来设置。根据一个实施例，提供用于驱动镜布置的镜元件的调整的驱动单元，所述调整与 光弹性调制器的激励在时间上相关用以实现机械振荡。根据一个实施例，对于能够设置的照明设置，对各个照明设置有贡献的光的总强 度与进入到光弹性调制器的光的强度的比变化了小于20%、具体小于10%、更具体小于 5%。根据另一方式，在对于能够设置的照明设置的照明设置的变化时，布置在投射曝光设 备的晶片平面中的晶片利用变化小于20%的强度来曝光。根据一个实施例，对于能够设置的照明设置中的每一个，对各个照明设置有贡献 的光的总强度为进入到光弹性调制器的光的强度的至少80%、具体至少90%、更具体至少 95%。这个考虑未顾及由于存在光学元件的强度损失，该光学元件对照明设置的变化没有贡献的，也即对角度分布和/或偏振态的变化没有贡献，并具体存在于光弹性调制器和镜 布置之间，因而在该考虑中未顾及由于透镜材料中的吸收的强度损失。根据另一方面，本发明涉及用于微光刻投射曝光设备的光学系统，其包括-照明装置；-能改变经过光学系统的光的偏振态的装置；以及-能改变经过光学系统的光的角度分布的装置；-其中，在照明装置中能够设置彼此不同的照明设置，至少两个照明设置在偏振态 上不同；以及-其中，能够实施所述照明设置之间的变化而不用更换照明装置的一个或多个光 学元件。在该情况中，被认为在它们的偏振态上彼此不同的照明设置包括如下照明设置两 者光瞳平面的相同区域用不同偏振态的光照明的照明设置，和不同偏振态的光被引导到 光瞳平面相互不同的区域中的照明设置。此外，语句“不用更换照明装置的一个或多个光学元件”应当理解为，在曝光期间 和曝光步骤之间，全部光学元件保留在光束路径中。具体而言，在任何一者中，没有附加元 件引入到光束路径中。另外，本发明涉及微光刻曝光方法。本发明的进一步配置能够从说明书和从属权利要求中获得。


下面，基于在附图中示出的示范性实施例来更具体地解释本发明。图中图1示出用于说明投射曝光设备的根据本发明的光学系统的结构的示意图；图2示出用于说明在图1的照明装置中使用的镜布置的结构的图示；以及图3-6示出利用根据本发明的光学系统能够设置的示范性照明设置。
具体实施例方式首先，参照图1，在下面给出包括根据本发明的光学系统的微光刻投射曝光设备的 基本结构，该光学系统包括照明装置10和投射物镜20。照明装置10用于利用来自光源单 元1的光来照明结构携载掩模(掩模母版)30，该光源单元1包括例如用于193nm工作波长 的ArF准分子激光器和产生平行光束的光束整形光学单元。根据本发明，照明装置10的部分具体为镜布置200，如下面参照图2更具体解释 的。此外，在光源单元1和照明装置10之间布置有偏振态改变装置100，例如光弹性调制器 (PEM)，如像下面进一步具体解释的。在所示示例中，照明装置10具有光学单元11，除其他 之外，该光学单元11包括偏转镜12。混光装置(未示出)位于光学单元11下游的光传播 方向的光束路径中，其可以以本身已知的方式具有例如适于实现混光的微光学元件阵列以 及透镜组14，具有掩模母版掩蔽系统(REMA)的场平面位于该混光装置的后面，通过位于光 传播方向下游的REMA物镜15将该掩模母版掩蔽系统(REMA)成像到布置在另一场平面中 的结构携载掩模(掩模母版)30上，并从而限制掩模母版上的被照明区域。借助投射物镜20将结构携载掩模30成像到提供有光敏感层的基底40或晶片上。偏振态改变装置可以是光弹性调制器、普克尔盒、克尔盒以及可旋转偏振变化板 的组中的至少一个元件。在WO 2005/069081中例如在图3和4中描述了偏振变化板。当 这样的或类似的偏振变化板关于轴(优选关于任何对称轴)旋转时，其用作偏振态改变装 置。具有低至约Ins或甚至小于Ins的切换或转换时间的快速偏振改变装置是从激光物理 学可知的普克尔盒或克尔盒。在本发明下面的详细描述中，借助光弹性调制器作为示例来描述偏振态改变装置 的效果，该光弹性调制器根据光弹性调制器上所施加的压力来改变偏振态，或者更一般地， 根据用于对光弹性调制器的至少一部分材料施加剪切、拉紧或膨胀的力来改变偏振态。对于普克尔盒作为偏振态改变装置的示例，施加电场于普克尔盒。对于克尔盒 的示例，使用磁场或优选使用电场。能够使用基于电光原理(例如基于普克尔效应和 /或斯塔克(Stark)效应)和/或磁光原理(例如基于法拉第效应和/或科顿-莫顿 (Cotton-Mouton)效应)的任何其他偏振态改变装置。对于如在WO 2005/069081中所描述的偏振变化板的示例，不需要作用于光学元 件的外电场或外磁场、外压力或外力，以实现偏振改变效应。在该情况中，通过旋转偏振变 化板来实现偏振改变效应。与光弹性调制器作为偏振态改变装置的示例一起在下面描述的照明设置和优势 也能够通过使用其他上述的偏振态改变装置来实现。因此，下面描述的实施例不限制于仅 光弹性调制器的操作。上面提到的偏振态改变装置中的几个的、根据光束路径的并行或串 行组合能够用于实现下面提及的照明设置和优势。能够通过激励单元105以已知方式激励图1中作为偏振态改变装置100的一个示 例的PEM 100来实现声振荡，该声振荡导致PEM 100中所产生的延迟的基于调制频率的变 化。所述调制频率基于PEM 100的机械尺寸并通常在数IOkhz的区域中。接着，在图1中 假设，压力方向或振荡方向布置在相对于激光的偏振方向的45°角，该激光由光源单元1 发射并打到PEM 100上。借助适当的触发电子装置，通过激励单元105的PEM 100的激励 与来自光源单元1的发射相关。根据图1，微光刻投射曝光设备的照明装置10在光传播方向中位于光弹性调制器 (PEM) 100下游，该照明装置10具有镜布置200。图2中示意示出的结构中，镜布置具有多
个镜元件200a、200b、200c、......。镜元件200a、200b、200c、......可彼此独立调整，用于改
变镜布置200所反射的光的角度分布，在该情况中可以提供驱动单元205用于驱动该调整 (例如，借助适当的驱动器)。图2示出照明装置10的部分区域的示范性结构，用于说明根据本发明的照明装置 10中所使用的镜布置200的结构和功能，该照明装置10在激光束210的光束路径中接连 包括偏转镜211、折射光学元件(ROE) 212、(仅作为示例描述的)透镜213、微镜布置214、 根据本发明的镜布置200、漫射器(diffuser)215、透镜216和光瞳平面PP。镜布置200包 括多个微镜200a、200b、200c，……以及微镜布置214具有多个微镜，用于有目标的会聚到 所述微镜上并用于减少或避免“死区”的照明。在每种情况中，微镜200a、200b、200c、…… 能够在例如-2°到+2°、具体为-5°到+5°、更具体为-10°到+10°的角度范围单独倾 斜。借助镜布置200中的微镜200a、200b、200c，……的适当倾斜布置，通过预先均勻化且准直化的激光，能够在光瞳平面PP中形成期望的光分布，例如下面更详细解释的环形照明 设置或偶极设置或四极设置，该激光在每种情况中基于期望的照明设置由微镜200a、200b、 200c、......引导。为了说明PEM 100与位于照明装置10中的镜布置200的根据本发明的相互作用， 下面首先给出如何通过PEM 100来实现流经PEM 100的光的偏振态的“电子转换”的描述。光源单元1例如能够在PEM 100中的延迟精确为零的时间点产生脉冲。此外，光 源单元1也能够在PEM 100中的延迟达到工作波长一半(S卩，λ/2)的时间点产生脉冲。因 此，PEM 100对后一脉冲起到二分之一波长板的作用，从而产生自PEM 100的所述脉冲的偏 振方向关于其进入到PEM 100的偏振方向旋转90°。因此，在所描述的示例中，依赖于PEM 100中设置的瞬时延迟值，PEM 100或者不改变打到PEM 100上的光的偏振方向，或者将所 述偏振方向旋转90°。PEM 100通常以数IOkHz的频率工作，从而PEM 100的受激振荡的周期持续时间相 比光源单元1的脉冲持续时间较长，该光源单元1的脉冲持续时间通常近似为10纳秒。因 此，在各个脉冲的持续时间期间对来自光源单元1的光有准静态延迟。此外，通过PEM 100 所设置的偏振态的上述变化能够关于光源单元1的频率的脉冲持续时间的时标来实现，也 就是说，例如通过将偏振方向旋转90°的偏振态转换能够对于指定脉冲、具体而言也对于 在来自光源单元1的直接连续脉冲之间以有目标的方式实现。在上面描述的示例中，当从 PEM 100发出时，所述的两个脉冲就它们的偏振方向而言关于彼此正交取向。通过与上面描述的偏振态的切换相协调的镜元件200a、200b、200c、……的适当调 整能够实现的是，通过镜布置200将进入到照明装置10的全部光引导到分别“匹配”所寻 求的偏振照明设置的光瞳平面的各自不同区域中，在该情况中，具体而言，能够基本或完全 避免光损失。在该情况中，为了实现相应照明设置之间的切换，借助驱动单元205的镜元件 200a、200b、200c、……的驱动能够与借助激励单元105的PEM 100的激励在时间上适当相 关。此外，光弹性调制器100和镜布置200也能够彼此独立操作，从而镜布置所反射的 光的角度分布的改变能够独立于所述光的偏振态来设置，所述光的偏振态通过光弹性调制 器100设置。在该情况中，例如，即使利用保持相同的镜元件200a、200b、200c、……的设 置，借助PEM 100也能够实现仅偏振态的变化。此外，以基于光弹性调制器100的激励的方 式，通过来自光源单元1的脉冲的适当协调或触发还能够实现的是，从光弹性调制器100发 出的脉冲中的每一个具有相同的偏振态，在该情况中，借助镜布置能够对不同的脉冲设置 不同的偏转。对于具体示范性实施例的描述，在下面假设但不限制一般性打到PEM100上且由 光源单元1产生的光在有关图1所描绘的坐标系的y方向中线性偏振。接着，参照图3a和3b，借助根据本发明的布置，在照明设置310(图3a)和照明设 置320 (图3b)之间例如可以灵活地选择或切换(switch over)，在照明设置310的情况中， 在光瞳平面PP中，仅在所描绘的坐标系的χ方向(即水平)中彼此相对摆放的区域311和 312被照明(所述区域也称作照明极))，并且在所述区域中光在y方向上偏振(该照明设 置310也称作“准切向偏振H极照明设置”)，在照明设置320的情况中，仅照明在所描绘的 坐标系的y方向(即垂直)中彼此相对摆放的光瞳平面PP的区域321和322或照明极，并且在所述区域中光在χ方向上偏振(该照明设置320也称作“准切向偏振V极照明设置”)。在该情况中，“切向偏振分布”一般理解为意味着其中电场强度矢量的振动方向垂 直于指向光学系统轴的半径的情况下的偏振分布。“准切向偏振分布”是当近似满足上述条 件时或者对于有关平面(例如，光瞳平面)中的各个区域所相应采用的术语，在图3a_b的 示例中关于区域311、312、321和322。为了设置图3a的“准切向偏振H极照明设置”，操作或驱动PEM 100以使PEM 100发送打到其上的光而不改变偏振方向，同时设置镜布置200的镜元件200a、200b、 200c、……以使它们将全部光只偏转到光瞳平面PP的在χ方向上彼此相对摆放的区域311 和312。为了设置图3b的“准切向偏振V极照明设置”，操作或驱动PEM 100以使PEM 100将 打到其上的光的偏振方向旋转90°，同时设置镜布置200的镜元件200a、200b、200c、…… 以使它们将全部光只偏转到光瞳平面PP的在y方向上彼此相对摆放的区域321和322。 图3a和3b中的阴影区域305在每种情况中对应于光瞳平面中未被照明但仍可与照明区域 一起照明的区域。上述照明设置之间的切换能够通过对镜布置200的镜元件200a、200b、 200c、……的调整和PEM 100的激励进行相应配合来实现。此外，如图4所示，根据本发明的布置也能够如下用于设置准切向偏振四极照明 设置400。为此目的，在PEM 100发送打到其上的光而不改变偏振方向的时间期间，能够设 置镜布置200的镜元件200a、200b、200c、……以使它们将全部光只偏转到光瞳平面PP的 区域402和404，区域402和404在所描绘的坐标系的χ方向上(也即水平地)彼此相对 摆放。相对照，在PEM 100将达到其上的光的偏振方向旋转90°的时间期间，设置镜布置 200的镜元件200a、200b、200c、……以使它们将全部光只偏转到光瞳平面PP的区域401 和403，区域401和403在所描绘的坐标系的y方向上(也即垂直地)彼此相对摆放。图 3a和3b的照明设置310和320之间的切换可以这样的方式实现。接着，如果这些照明设置 之间的切换的时标与光刻过程期间结构曝光的持续时间相适应，从而利用照明设置310和 320两者照明结构，则有效实现图4所示的准切向偏振四极照明设置400。阴影区域405再 次相应于光瞳平面中未照明但仍能够与照明区域一起照明的区域。上面参照图3a_b和图4描述的实施例也能够以相类似的方式改变，从而替代各个 准切向偏振(偶极或四极)照明设置，产生准径向偏振(偶极或四极)照明设置，或者通过 分别替代图3a-b和图4中所指明的偏振方向，通过将偏振方向旋转90 °来实现这样的照明 设置之间的切换。在该情况中，“径向偏振分布”一般理解为意味着其中电场强度矢量的振 动方向平行于指向光学系统轴的半径的情况下的偏振分布。“准径向偏振分布”是当近似满 足上述条件时或者对于有关平面(例如，光瞳平面)中的各个区域所相应采用的术语。根据再一实施例，通过激励单元105的PEM 100的设置或激励能够与来自光源单 元1的发射和借助驱动单元205的镜布置200的驱动相关，从而产生具有左旋和/或右旋 圆偏振光的照明设置或者实现这些照明设置之间的切换。为此目的，脉冲例如能够在每个 情况中在PEM 100中的延迟达到工作波长的1/4，即λ/4的时间点经过PEM 100(这例如导 致左旋圆偏振光)。此外，脉冲能够在PEM 100中的延迟有相同幅度但相反符号，即-λ /4 的时间点经过PEM 100，这导致右旋圆偏振光。根据其他实施例，PEM 100还能够与镜布置200相互作用，从而实现图5a_b中所示 的照明设置510和520之间的电子切换，在图5a-b的情况中，利用线性偏振光分别照明光瞳平面PP的中心的相对小区域511和521，且基于偏振方向，这也称作“V-偏振相干照明设 置”(图5a)和“H-偏振相干照明设置”(图5b)。这些照明设置也称作传统照明设置。阴 影区域505在每个情况中再次相应于光瞳平面中未照明但仍能够与照明区域一起照明的 区域，并且能够基于照明区域的直径(即，基于具有0%和100%值的填充因子)对于不同 的传统照明设置变化。根据其他实施例，PEM 100还能够与镜布置200相互作用，从而实现图6a_b中所示 的照明设置610和620之间的电子切换，在图6a-b的情况中，利用线性偏振光照明光瞳平 面PP的中心的环形区域611和621，且基于偏振方向，这也称作“V-偏振环形照明设置”(图 6a)和“H-偏振环形照明设置”(图6b)。阴影区域605再次相应于光瞳平面中未照明但仍 能够与照明区域一起照明的区域。尽管基于特定实施例描述了本发明，但本领域的技术人员能够导出大量的变体和 替代实施例，例如，通过组合和/或交换各个实施例的特征。因此，对本领域的技术人员不 言而喻的是，这样的变体和替代实施例也被本发明所包含，以及本发明的范围仅以所附权 利要求和其等价体的含义来限制。
权利要求
微光刻投射曝光装置的光学系统，包括照明装置(10)，其包括具有多个镜元件(200a、200b、200c、……)的镜布置(200)，该多个镜元件(200a、200b、200c、……)可彼此独立调整，用于改变所述镜布置(200)反射的光的角度分布；以及至少一个偏振态改变装置(100)。
2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述偏振态改变装置(100)在光传播方 向中布置在所述镜布置(200)的上游。
3.如权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，所述偏振态改变装置包括光弹性调 制器、普克尔盒、克尔盒以及可旋转偏振变化板的组中的至少一个元件。
4.如权利要求1至3中任一所述的光学系统，具有光弹性调制器作为偏振态改变装置， 其特征在于，提供激励单元(105)用于激励所述光弹性调制器(100)以实现机械振荡，从而 在所述光弹性调制器(100)中能够产生时间上变化的延迟。
5.如权利要求1至4中任一所述的光学系统，其特征在于，其具有用于产生脉冲光的脉 冲光源。
6.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，在从所述偏振态改变装置(100)发出 后，所述脉冲光的至少两个脉冲的偏振态彼此不同。
7.如权利要求6所述的光学系统，其特征在于，在从所述偏振态改变装置(100)发出 后，所述脉冲具有相互正交的偏振态。
8.如权利要求7所述的光学系统，其特征在于，所述相互正交的偏振态是具有相互垂 直的偏振方向的线性偏振态。
9.如权利要求8所述的光学系统，其特征在于，所述相互正交的偏振态是具有彼此相 反手性的圆偏振态。
10.如权利要求4至9中任一所述的光学系统，其特征在于，其以如下方式来构建由 所述镜布置(200)反射的光的角度分布的改变能够独立所述光的偏振态来设置，所述光的 偏振态由所述偏振态改变装置(100)来设置。
11.如前述权利要求中任一所述的光学系统，其特征在于，能够通过对由所述镜布置 (10)反射的光的角度分布进行改变和/或通过对所述偏振态改变装置(100)中产生的延迟 进行改变，设置彼此不同的至少两个照明设置(310、320、400、510、520、610)。
12.如权利要求11所述的光学系统，其特征在于，所述照明设置(510、520、610、620)的 区别在于，用不同偏振态的光来照明所述照明装置(10)的光瞳平面的相同区域。
13.如权利要求11所述的光学系统，其特征在于，所述照明设置(310、320)的区别在 于，照明所述照明装置(10)的光瞳平面的不同区域。
14.如权利要求11至13中任一所述的光学系统，其特征在于，所述照明设置(310、 320、400、510、520、610、620)的至少一个是从包含以下各项的组中选择的环形照明设置、 偶极照明设置、四极照明设置、传统照明设置。
15.如权利要求14所述的光学系统，其特征在于，能够设置来自所述组的照明设置 (310、320、400、510、520、610、620)的全部。
16.如权利要求4至15中任一所述的光学系统，具有光弹性调制器作为偏振态改变装 置，其特征在于，还提供驱动单元(205)，用于驱动所述镜布置(200)的镜元件(200a、200b、200c、……)的调整，所述调整与所述光弹性调制器(100)的激励在时间上相关以实现机 械振荡。
17.如权利要求11至16中任一所述的光学系统，具有光弹性调制器作为偏振态改变装 置，其特征在于，对于能够设置的全部所述照明设置(310、320、400、510、520、610、620)，对 各自的照明设置有贡献的光的总强度与进入到所述光弹性调制器(100)的光的强度之间 的比变化了小于20 %，具体小于10 %，更具体小于5 %。
18.如权利要求11至17中任一所述的光学系统，具有光弹性调制器作为偏振态改变 装置，其特征在于，对于所述照明设置(310、320、400、510、520、610、620)中的每一个，对各 自的照明设置有贡献的光的总强度为进入到所述光弹性调制器(100)的光的强度的至少 80 %，具体至少90 %，更具体至少95 %。
19.微光刻投射曝光设备的光学系统，包括照明装置(10)；能改变流经所述光学系统的光的偏振态的装置；能改变流经所述光学系统的光的角度分布的装置；其中在所述装置(10)中能够设置彼此不同的照明设置(310、320、400、510、520、610、 620)，至少两个照明设置在偏振态方面不同；以及其中，对于能够设置的全部所述照明设置(310、320、400、510、520、610、620)，对各自的 照明设置有贡献的光的总强度与进入到所述光弹性调制器(100)的所述光的强度的比变 化了小于20%。
20.如权利要求19所述的光学系统，其特征在于，对于能够设置的全部所述照明设置 (310、320、400、510、520、610、620)，所述比变化了小于 10%，具体小于 5%0
21.如权利要求19或20所述的光学系统，其特征在于，对于所述照明设置(310、320、 400、510、520、610、620)中的每一个，对各自的照明设置有贡献的光的总强度为进入到所述 光弹性调制器(100)的光的强度的至少80%，具体至少90%，更具体至少95%。
22.如权利要求19至21中任一所述的光学系统，其特征在于，能够实现所述照明设置 之间的改变，而不用更换所述照明装置的一个或多个元件。
23.微光刻投射曝光设备的光学系统，包括照明装置(10)；能改变流经所述光学系统的光的偏振态的装置；能改变流经所述光学系统的光的角度分布的装置；其中在所述照明装置(10)中能够设置彼此不同的照明设置(310、320、400、510、520、 610,620),至少两个照明设置在偏振态方面不同；以及其中能够实现所述照明设置(310、320、400、510、520、610、620)之间的改变，而不用更 换所述照明装置(10)的一个或多个元件。
24.如权利要求19至23中任一所述的光学系统，其特征在于，能够设置下面的照明设 置(310、320、400、510、520、610、620)中的全部环形照明设置、偶极照明设置、四极照明设 置、传统照明设置。
25.如权利要求19至24中任一所述的光学系统，其特征在于，能够设置具有相互正交 的偏振态的至少两个不同的偶极照明设置(310、320)。
26.如权利要求19至25中任一所述的光学系统，其特征在于，能够设置具有至少近似 切向偏振分布或至少近似径向偏振分布的至少一个照明设置。
27.微光刻曝光方法，其中，将借助脉冲光源产生的脉冲光被提供给投射曝光设备的照 明装置(10)，用于照明投射物镜(20)的物平面，以及其中借助于所述投射物镜(20)将所述 物平面成像到所述投射物镜(20)的像平面，其中在每种情况中，借助布置在所述脉冲光的光束路径中的至少一个偏振态改变装置 (100)，所述脉冲光的脉冲经历偏振状态的经界定的改变；以及所述脉冲光的脉冲在经过所述偏振态改变装置(100)之后由光传播方向中布置在所 述偏振态改变装置(100)的下游的镜布置(200)的镜元件(200a、200b、200c、……)偏转。
28.如权利要求27所述的微光刻曝光方法，其特征在于，在经过所述偏振态改变装置 (100)后，所述脉冲光的至少两个脉冲具有彼此不同的偏振态。
29.如权利要求28所述的微光刻曝光方法，其特征在于，通过所述镜布置(200)的镜元 件(200a、200b、200c、……)在不同方向上偏转所述两个脉冲。
30.如权利要求27至29中任一所述的微光刻曝光方法，其特征在于，所述偏振态改变 装置是光弹性调制器。
31.微结构部件的微光刻生产的方法，包括如下步骤提供基底(40)，该基底至少部分提供有包括光敏感材料的层；提供具有要成像的结构的掩模(30)；提供具有如权利要求1至26中任一所述的光学系统的微光刻投射曝光设备；以及借助所述投射曝光设备，至少将所述掩模(30)的部分投射到所述层的区域。
全文摘要
本发明涉及微光刻投射曝光设备的光学系统和微光刻曝光方法。微光刻投射曝光设备的光学系统包括具有镜布置(200)的照明装置(10)和至少一个偏振态改变装置，该镜布置(200)具有可彼此独立调整的多个镜元件(200a、200b、200c、……)，用于改变由该镜布置(200)反射的光的角度分布，偏振态改变装置例如光弹性调制器(100)。
文档编号G03F7/20GK101952779SQ200980105201
公开日2011年1月19日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年2月15日
发明者马库斯·门格尔 申请人:卡尔蔡司Smt股份公司