專利名稱：使激光束擴(kuò)展而不擴(kuò)展空間相干性的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使激光束擴(kuò)展而不擴(kuò)展其空間相干性的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在光刻技術(shù)或其他有關(guān)技術(shù)中(例如全息術(shù))，因?yàn)檎彰飨到y(tǒng)的場(chǎng)通常大大地大于激光束，所以準(zhǔn)分子激光束或深UV(DUV)準(zhǔn)分子激光束的擴(kuò)展是必須的。通常，激光束是10mm×10mm或5mm×20mm，而照明場(chǎng)可以是120mm×25mm。雖然激光束被說(shuō)成具有矩形或方形截面，但各種截面的光都可以使用。一般說(shuō)，光刻裝置使用的配置包含一個(gè)反射器和一個(gè)部分反射器(或光束分束器)，在光學(xué)多路復(fù)用器中預(yù)先把激光束擴(kuò)展，之后，把該預(yù)先擴(kuò)展的光束在光刻設(shè)備的其他部分進(jìn)一步擴(kuò)展。遺憾的是，用通常的光學(xué)裝置(透鏡，棱鏡)的擴(kuò)展，增加激光的空間相干性，并產(chǎn)生散斑問(wèn)題。為此，可以使用其他光學(xué)裝置。使用反射器/光束分束器配置的缺點(diǎn)，在于它要求一種復(fù)雜的“樓梯”式部分反射器設(shè)計(jì)，該種反射器包括反射率按預(yù)定參數(shù)作階梯式變化的膜層小斑塊。該種配置要求激光束的大小和位置，準(zhǔn)確與該“樓梯”式小斑塊圖形匹配。還有，“樓梯”式部分反射器的實(shí)際實(shí)施，導(dǎo)致各小斑塊與擴(kuò)展光束之間出現(xiàn)無(wú)膜層區(qū)域，產(chǎn)生暗區(qū)域穿過(guò)光束斷面亮區(qū)域的“斑馬”圖形。此外，準(zhǔn)分子激光有隨時(shí)間改變光束大小和發(fā)散度的趨勢(shì)。
因此，需要的是一種能擴(kuò)展激光器發(fā)射的光而不改變光的空間相干性、不產(chǎn)生散斑圖形、不需要“樓梯”式部分反射器的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明各實(shí)施例提供的一種光學(xué)系統(tǒng)，包括激光光源和多路復(fù)用裝置。該多路復(fù)用裝置有多個(gè)空間上分離的光束分束器，平行于反射鏡放置，并在反射鏡的同一側(cè)。該多路復(fù)用裝置，把激光光源發(fā)射的光，在不改變空間相干性的情況下，擴(kuò)展成多束光強(qiáng)基本上彼此相等的光束。本光學(xué)系統(tǒng)還包括照明光學(xué)系統(tǒng)和投影光學(xué)系統(tǒng)，該照明光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚該多束光束的每一束，該投影光學(xué)系統(tǒng)把被照明光學(xué)系統(tǒng)輸出光照明的掩模的像，投射在基片上。
本發(fā)明其他實(shí)施例提供的一種光多路復(fù)用裝置，包括反射器和置于該反射器同一側(cè)并與之平行的多個(gè)空間上分離的光束分束器。該多路復(fù)用器把激光光源發(fā)射的光，在不改變激光器發(fā)射的光的空間相干性情況下，擴(kuò)展成多束光強(qiáng)基本上彼此相等的光束。
本發(fā)明各實(shí)施例提供的一些優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)利用比“樓梯”式光束分束器容易制作得多的均勻的部分反射器，使激光束擴(kuò)展而不改變它的空間相干性，也不產(chǎn)生散斑圖形。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，激光束與光束分束器的精確對(duì)準(zhǔn)不太嚴(yán)格，而在先前的裝置中，這是很嚴(yán)格的。
本發(fā)明另外的實(shí)施例、特性、和優(yōu)點(diǎn)，以及本發(fā)明各種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和工作原理，將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明于后。


本說(shuō)明書引用并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖，表明本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明一起，闡明本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)、和原理。
圖1畫出一種按照本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)。
圖2A-2B按照本發(fā)明各實(shí)施例，畫出在圖1光學(xué)系統(tǒng)一部分中的光學(xué)多路復(fù)用器各單元及光的傳播。
圖3按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，畫出在圖1光學(xué)系統(tǒng)一部分中的光學(xué)多路復(fù)用器各單元及光的傳播。
圖4按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，畫出在圖1光學(xué)系統(tǒng)一部分中的光學(xué)多路復(fù)用器各單元及光的傳播。
圖5按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，畫出在圖1光學(xué)系統(tǒng)一部分中的調(diào)整系統(tǒng)及多路復(fù)用器各單元。
在各圖中，最相似的參考數(shù)字表示相同的或基本上相同的單元。此外，參考數(shù)字最左側(cè)的數(shù)字，表明該參考數(shù)字第一次使用的圖的號(hào)碼。
具體實(shí)施例方式
圖1畫出的系統(tǒng)100，用于擴(kuò)展激光器104發(fā)射的光102而不改變光102的空間相干性，又基本上消除散斑圖形。激光器104可以是準(zhǔn)分子激光器或深UV準(zhǔn)分子激光器。光102由光束調(diào)節(jié)器108中的多路復(fù)用器106接收。光束調(diào)節(jié)器108向照明光學(xué)裝置110輸出光，照明光學(xué)裝置110接著通過(guò)掩模或掩模版112，經(jīng)投影光學(xué)裝置114，把光透射至基片116上。該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，可以是光刻系統(tǒng)，或諸如此類。該系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例，可以是全息系統(tǒng)。雖然擴(kuò)展是由多路復(fù)用器106執(zhí)行的，但多路復(fù)用器106可以是把光擴(kuò)展約四至六倍的預(yù)擴(kuò)展系統(tǒng)，或第一擴(kuò)展系統(tǒng)，而進(jìn)一步的擴(kuò)展可以由系統(tǒng)100中的其他光學(xué)裝置完成。通過(guò)使用預(yù)擴(kuò)展系統(tǒng)106，與常規(guī)擴(kuò)展系統(tǒng)有關(guān)的散斑和其他問(wèn)題，可以基本上消除。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2A，圖上畫出多路復(fù)用器106的一個(gè)實(shí)施例。該多路復(fù)用器106包括帶有反射表面202、位于從該反射表面202伸延的平面內(nèi)的反射器200。第一和第二光束分束器204和206，放在反射器200的同一側(cè)，并位于與反射表面202的伸延平面平行的平面內(nèi)，該第一和第二光束分束器204和206，可以是有多層介質(zhì)膜層的50/50的光束分束器，或不是產(chǎn)生近似相等強(qiáng)度的擴(kuò)展光束，而是任何其他比值的光束分束器。反射器200到第一光束分束器204的距離d，等于第一光束分束器204到第二光束分束器206的同一距離d。該距離d按照下面公式，由角度α與光束102的寬度a定義，該角度α是光102與第一光束分束器204的對(duì)稱軸208的交角d＝a/(2*sinα)(1)還有，角度α、光束102的寬度a、和激光器104的時(shí)間相干性長(zhǎng)度L，由下面公式關(guān)聯(lián)tanα＜a/L(2)
此外，第一光束分束器204相對(duì)于反射器200的邊緣210平移b，而第二光束分束器206則平移4b，這里b＝d*tanα (3)理想的情況是，角度α比a/L小得多。在某些實(shí)施例中，要選取角度α的值，再根據(jù)選取的值來(lái)計(jì)算其他參數(shù)。
激光器104的時(shí)間相干性長(zhǎng)度L，由λ2/Δλ定義，這里Δλ是輻射的譜范圍，而λ是激光器104的的中心波長(zhǎng)。舉例說(shuō)，微光刻使用的準(zhǔn)分子激光器的典型波長(zhǎng)，是248、193、和157nm。輻射的譜范圍隨光刻設(shè)備和激光器的設(shè)計(jì)而變化。輻射的譜范圍可以小到1pm，也可以寬達(dá)100pm。因此，相干長(zhǎng)度L的范圍，可以從.25mm到40mm。
用來(lái)計(jì)算寬度a的端部，要根據(jù)激光束204的哪一端需要擴(kuò)展而定。在一個(gè)不同參數(shù)范圍的例子中，光束可以是5mm×20mm。從而，寬度a是5mm并擴(kuò)展4倍。在其他實(shí)施例中，寬度a的擴(kuò)展，可以從4倍到6倍。在本例中，盡管L隨譜的范圍而改變，時(shí)間相干性長(zhǎng)度L是20mm，而入射角α是10°(度)。所以在本例中，d＝5mm/2*sin10＝14.4mm，和b＝14.4mm*tan(10)＝2.54mm。
示于圖2A的實(shí)施例在工作時(shí)，激光器104發(fā)射的光102，在第一光束分束器204上按預(yù)定的角度被接收，第一光束分束器204把光102的第一部分向反射器200反射，又向第二光束分束器206透射該光的第二部分。反射器200接收光102的第一部分，并向第二光束分束器204反射光102的第三部分。第二光束分束器206接收光102的第二部分，向反射器200反射光102的第四部分，并透射光102的第五部分，以產(chǎn)生第一輸出光束212。第二光束分束器206接收光102的第三部分，向反射器200反射光102的第六部分，并透射光102的第七部分，以產(chǎn)生第二輸出光束214。反射器200接收光102的第四部分，并反射光102的第八部分，以產(chǎn)生第三輸出光束216。最后，該反射器接收光102的第七部分，并反射光102的第九部分，以產(chǎn)生第四輸出光束218。第一到第四輸出光束212-218可以是強(qiáng)度相等的，且約為輸入光束102強(qiáng)度的25％。一種實(shí)施辦法是用50/50的光束分束器。
在圖2B中可見(jiàn)，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括，相對(duì)于反射器200的邊緣210平移2b的第二光束分束器206，取代圖2A的平移4b。通過(guò)這種配置，把第二光束分束器206移動(dòng)2b，光的第三光束不是被部分反射和部分透射，而僅產(chǎn)生第二輸出222。除此之外，與上述光的傳播類似，產(chǎn)生三束有近似相同強(qiáng)度的輸出光束220、222、和224。通過(guò)利用66∶33的光束分束器204及50∶50的光束分束器206，可以支持輸出光束220、222、和224的該種強(qiáng)度。
現(xiàn)在參考圖3，圖上畫出另一個(gè)多路復(fù)用器106′的實(shí)施例。在本實(shí)施例中，多路復(fù)用器包括反射器300，和第一、第二、和第三光束分束器302、304、和306，這些光束分束器可以是50/50的光束分束器。光束分束器參數(shù)d、b、α、和L的關(guān)系如上所述。在本實(shí)施例中，第一光束分束器302與反射表面308的伸延平面相隔的距離是d，第二光束分束器304相隔的距離是2d，而第三光束分束器306相隔的距離是4d。還有，第一光束分束器302從反射器300的邊緣310平移距離b，同時(shí)，第二光束分束器304平移距離4b，而第三光束分束器則平移距離10b。
圖3的實(shí)施例在工作時(shí)，光102按預(yù)定角度α在第一光束分束器302上被接收，第一光束分束器302向反射器300反射光102的第一部分，又向第二光束分束器304透射光102的第二部分。第二光束分束器304向反射器300反射光102的第三部分，又向第三光束分束器306透射光102的第四部分。在反射器300上接收的光102的第一部分，作為光102的第五部分，向第二光束分束器304反射。光束分束器304向反射器300反射光102的第六部分，并向第三光束分束器306透射光102的第七部分。光102的第三部分被反射器300接收，又作為光102的第八部分，向第三光束分束器306反射。光102的第四部分，被第三光束分束器306接收，又作為光102的第九部分，被反射至反射器300。第三光束分束器306透射光102的第十部分，以產(chǎn)生第一輸出光束312。
反射器300接收光102的第六部分，并向第三光束分束器306反射光102的第十一部分。第三光束分束器306接收光102的第七部分，并向反射器300反射光102的第十二部分，還透射光102的第十三部分，以產(chǎn)生第二輸出光束314。第三光束分束器306接收光102的第八部分，并向反射器300反射該光的第十四部分，還透射該光的第十五部分，以產(chǎn)生第三輸出光束316。
反射器300接收光102的第九部分，反射光的第十六部分，以產(chǎn)生第四輸出光束318。光102的第十一部分，被第三光束分束器306接收，并作為光102的第十七部分，向反射器300反射，還作為光102的第十八部分透射，以產(chǎn)生第五輸出光束320。光102的第十二部分，被反射器300接收，并作為光102的第十九部分被反射，以產(chǎn)生第六輸出光束322。反射器300接收光102的第十四部分，并反射光102的第二十部分，以產(chǎn)生第七輸出光束324。最后，反射器300接收光102的第十七部分，并反射光102的第二十一部分，以產(chǎn)生第八輸出光束326。這樣，通過(guò)示于圖3的配置，產(chǎn)生八束輸出光312-326，每一束近似有輸入光束102總光強(qiáng)的1/8。
雖然為了方便而沒(méi)有畫出，但顯而易見(jiàn)，本發(fā)明的其他實(shí)施例可以一般化為使激光器104的光102擴(kuò)展2N倍或2N次多路復(fù)用。光102的該種擴(kuò)展，也叫“多路復(fù)用”。光束分束器可以是50/50的光束分束器，或任何其他實(shí)施例要求的光束分束器，光束分束器的數(shù)目，在隨后的每一情況中，必須等于N。在一般情形中，光束102相對(duì)于第一光束分束器的角度α由上面的方程式(2)定義。光束分束器的編號(hào)，從最靠近反射器的一個(gè)開(kāi)始1、2、…k、…N。第一光束分束器離開(kāi)該反射器的距離是d，這里d由上面的方程式(1)定義。第k個(gè)光束分束器的位置，離開(kāi)前一個(gè)光束分束器的距離是(k-1)*d。還有，第一光束分束器相對(duì)于反射器的邊緣平移b，這里b由上面的方程式(3)定義。第k個(gè)光束分束器相對(duì)于前一個(gè)光束分束器平移(k-1)*3b。
在其他的實(shí)施例中，光束分束器中反射與透射之比可以稍稍改變，以便計(jì)及系統(tǒng)100內(nèi)的光損耗。這是為了補(bǔ)償光束分束器中材料的吸收，低于要求的反射率，和光的散射。此外，各光束分束器的厚度是預(yù)先確定的，以便使光束102因折射而在光束分束器體內(nèi)產(chǎn)生的平移為最小。例如，在光刻的應(yīng)用中，該預(yù)定的厚度在1mm到3mm之間。然而，對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施例，可以用其他的厚度值，這并不偏離本發(fā)明的范圍。
現(xiàn)在參考圖4，圖上畫出本發(fā)明另一個(gè)多路復(fù)用器106″的實(shí)施例。該多路復(fù)用器106″，與上面討論的實(shí)施例產(chǎn)生光束102的2N倍擴(kuò)展比較，只產(chǎn)生光束102的N倍擴(kuò)展。該多路復(fù)用器106″包括平行排列的第一反射器400、第一光束分束器402、第二反射器404、和第二光束分束器406。各單元之間間隔的確定，與上面說(shuō)明的類似。
工作時(shí)，光102在第一光束分束器402上按預(yù)定的角度α被接收，第一光束分束器402把光102的第一部分，向第一反射器400反射，又向第二光束分束器406透射光102的第二部分。在第一反射器400接收的光102的第一部分，作為光102的第三部分，向第二光束分束器406反射。光102的第二部分，被第二光束分束器406接收，并作為光102的第四部分，向第二反射器404反射，還作為光102的第五部分透射，以產(chǎn)生第一輸出光束408。第二光束分束器406接收光102的第三部分，并把光102的第六部分，向第二反射器404反射，還透射光102的第七部分，以產(chǎn)生第二輸出光束410。光102的第四部分，被第二反射器404接收，并作為光102的第八部分被反射，以產(chǎn)生第三輸出光束412。最后，該光的第六部分，被第二反射器404接收，并作為該光的第九部分反射，以產(chǎn)生第四輸出光束414。每一所述輸出光束408-414，強(qiáng)度約為入射光束102的25％。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，圖上畫出一種用于多路復(fù)用器106的調(diào)整系統(tǒng)500。僅僅作為例子，類似于圖2所示的一種兩光束分束器多路復(fù)用器106，可以用作調(diào)整系統(tǒng)500的周邊設(shè)施。在該系統(tǒng)500中，多路復(fù)用器106緊固在外殼502內(nèi)，該外殼502有光束分束器緊固裝置504、反射器緊固裝置506、和檢測(cè)器510的緊固裝置508。在一些實(shí)施例中，檢測(cè)器510可以是分區(qū)的檢測(cè)器(如象限檢測(cè)器)，以便更精確地確定受檢光束的特征。調(diào)整裝置512與緊固裝置504、506、和508偶聯(lián)。該調(diào)整裝置512還與控制器514偶聯(lián)，控制器514根據(jù)從檢測(cè)器510接收的信號(hào)，以三個(gè)自由度，如箭頭所示，控制緊固裝置504、506、和508的調(diào)整。
工作時(shí)，當(dāng)或者由于激光器104未對(duì)準(zhǔn)，或者由于光束102的畸變，導(dǎo)致激光器104的光102射到非檢測(cè)區(qū)域516之外時(shí)，檢測(cè)器510即產(chǎn)生信號(hào)。非檢測(cè)區(qū)域516的寬度可以是光102的寬度a。當(dāng)控制器514收到來(lái)自檢測(cè)器510的信號(hào)時(shí)，控制器514向調(diào)整裝置512發(fā)出控制信號(hào)，使之用光束分束器緊固裝置504來(lái)調(diào)整光束分束器的位置。如上所述，光束分束器緊固裝置504能夠在三個(gè)自由度上調(diào)整光束分束器，如圖中箭頭所示。經(jīng)過(guò)調(diào)整，光束102又只通過(guò)檢測(cè)器510的非檢測(cè)區(qū)域516透射，以此確保多路復(fù)用器106精確地產(chǎn)生擴(kuò)展的光束。顯然，能夠修改調(diào)整系統(tǒng)500，使之適應(yīng)任何數(shù)量的光束分束器和反射器。
顯然，在多路復(fù)用器106內(nèi)，光束分束器或其他單元的調(diào)整，可以用手動(dòng)完成。在這種的實(shí)施辦法中，或者根據(jù)某種檢測(cè)器，或者通過(guò)視覺(jué)判斷，判定光102射到多路復(fù)用器預(yù)定區(qū)域之外時(shí)，向用戶發(fā)出報(bào)警。然后，用戶應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)整，使光束102重新對(duì)準(zhǔn)。
已經(jīng)在本文說(shuō)明本發(fā)明舉出的各實(shí)施例。正如在多處所指出，舉出的這些實(shí)施例，僅為了說(shuō)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。其他的實(shí)施例是可能的，并被本發(fā)明覆蓋。這樣的實(shí)施例，本領(lǐng)域熟練人員按照包含在本文的教導(dǎo)，是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的廣度和范圍，不應(yīng)受上面說(shuō)明的任何示范性實(shí)施例的限制，而只應(yīng)由下面的權(quán)利要求書及其等效敘述所界定。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)投影系統(tǒng)，包括激光光源；多路復(fù)用裝置，用于把所述激光光源發(fā)射的光，擴(kuò)展成多束強(qiáng)度基本上彼此相等的光束，而不改變空間相干性，所述多路復(fù)用裝置有多個(gè)空間上分離的光束分束器，平行于反射鏡放置，并在反射鏡的同一側(cè)；照明光學(xué)系統(tǒng)，用于會(huì)聚每一所述多束光束；和投影光學(xué)系統(tǒng)，用于把被所述照明光學(xué)系統(tǒng)輸出光照明的掩模圖像，投射在基片上。
2.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)空間上分離的光束分束器，是50/50的光束分束器。
3.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)空間上分離的光束分束器，包括兩個(gè)光束分束器。
4.按照權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)光束分束器的第一個(gè)的平面，平行于所述反射鏡反射表面伸延的平面放置，并距所述反射鏡反射表面伸延的平面的距離為d；和所述光束分束器的第二個(gè)的平面，平行于所述反射鏡的所述平面放置，并距所述反射鏡所述平面的距離為2d；其中，d＝a/(2*sinα)，L是時(shí)間相干性長(zhǎng)度，而α是照明角。
5.按照權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)光束分束器的第一個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的某部分平移距離b；和所述兩個(gè)光束分束器的第二個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的所述部分平移距離4b；其中，b＝d*tanα，d是離開(kāi)所述反射鏡的距離，而α是照明角。
6.按照權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)光束分束器的第一個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的某部分平移距離b；和所述兩個(gè)光束分束器的第二個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的所述部分平移距離2b；其中，b＝d*tanα，d是離開(kāi)所述反射鏡的距離，而α是照明角。
7.按照權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述多束光束，包括四束輸出光束。
8.按照權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述多束光束，包括三束輸出光束。
9.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)空間上分離的光束分束器，包括三個(gè)光束分束器。
10.按照權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述三個(gè)光束分束器的第一個(gè)的平面，平行于所述反射鏡反射表面伸延的平面放置，并距所述反射鏡反射表面伸延的平面的距離為d；所述三個(gè)光束分束器的第二個(gè)的平面，平行于所述反射鏡的所述平面放置，并距所述反射鏡所述平面的距離為2d；和所述三個(gè)光束分束器的第三個(gè)的平面，平行于所述反射鏡的所述平面放置，并距所述反射鏡所述平面的距離為4d；其中，d＝a/(2*sinα)，L是時(shí)間相干性長(zhǎng)度，而α是照明角。
11.按照權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述三個(gè)光束分束器的第一個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的某部分平移距離b；所述三個(gè)光束分束器的第二個(gè)的邊緣，相對(duì)于所述反射鏡的所述部分平移距離4b；和所述三個(gè)光束分束器的第三個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的所述部分平移距離10b；其中，b＝d*tanα，d是離開(kāi)所述反射鏡的距離，而α是照明角。
12.按照權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述多束光束，包括八束輸出光束。
13.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述多路復(fù)用裝置，還包括另一個(gè)平行于所述反射鏡的反射器，其中所述另一個(gè)反射器位于所述光束分束器的至少第一個(gè)與第二個(gè)之間。
14.按照權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述多束光束，包括四束輸出光束。
15.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述多路復(fù)用裝置，還包括靠近所述多個(gè)空間上分離的光束分束器之一放置的檢測(cè)器，用于檢測(cè)射到預(yù)定區(qū)域之外的光。
16.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述多路復(fù)用裝置，被放在有各個(gè)緊固裝置的外殼中，這些緊固裝置個(gè)別地緊固所述反射器和所述多個(gè)空間上分離的光束分束器的每一個(gè)。
17.按照權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述外殼，還包括調(diào)整裝置，根據(jù)靠近至少一個(gè)所述多個(gè)空間上分離的光束分束器放置的檢測(cè)器的信號(hào)，該調(diào)整裝置能獨(dú)立地調(diào)整每一個(gè)所述緊固裝置。
18.一種多路復(fù)用裝置，包括反射鏡；和多個(gè)空間上分離的光束分束器，位于反射器的同一側(cè)，并平行于該反射器，該反射器把激光光源發(fā)射的光，擴(kuò)展成多束光強(qiáng)基本上彼此相等的光束，而不改變所述激光器發(fā)射的所述光的空間相干性。
19.按照權(quán)利要求18的裝置，其中所述多個(gè)空間上分離的光束分束器，包括兩個(gè)光束分束器。
20.按照權(quán)利要求19的裝置，其中所述兩個(gè)光束分束器的第一個(gè)的平面，平行于所述反射鏡反射表面伸延的平面放置，并距所述反射鏡反射表面伸延的平面的距離為d；和所述光束分束器的第二個(gè)的平面，平行于所述反射鏡的所述平面放置，并距所述反射鏡所述平面的距離為2d；其中，d＝a/(2*sinα)，L是時(shí)間相干性長(zhǎng)度，而α是照明角。
21.按照權(quán)利要求19的裝置，其中所述兩個(gè)光束分束器的第一個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的某部分平移距離b；和所述兩個(gè)光束分束器的第二個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的所述部分平移距離4b；其中，b＝d*tanα，d是離開(kāi)所述反射鏡的距離，而α是照明角。
22.按照權(quán)利要求19的裝置，其中所述兩個(gè)光束分束器的第一個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的某部分平移距離b；和所述兩個(gè)光束分束器的第二個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的所述部分平移距離2b；其中，b＝d*tanα，d是離開(kāi)所述反射鏡的距離，而α是照明角。
23.按照權(quán)利要求18的裝置，其中所述多個(gè)空間上分離的光束分束器，包括三個(gè)光束分束器。
24.按照權(quán)利要求23的裝置，其中所述三個(gè)光束分束器的第一個(gè)的平面，平行于所述反射鏡反射表面伸延的平面放置，并距所述反射鏡反射表面伸延的平面的距離為d；所述三個(gè)光束分束器的第二個(gè)的平面，平行于所述反射鏡的所述平面放置，并距所述反射鏡所述平面的距離為2d；和所述三個(gè)光束分束器的第三個(gè)的平面，平行于所述反射鏡的所述平面放置，并距所述反射鏡所述平面的距離為4d；其中，d＝a/(2*sinα)，L是時(shí)間相干性長(zhǎng)度，而α是照明角。
25.按照權(quán)利要求23的裝置，其中所述三個(gè)光束分束器的第一個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的某部分平移距離b；所述三個(gè)光束分束器的第二個(gè)的邊緣，相對(duì)于所述反射鏡的所述部分平移距離4b；和所述三個(gè)光束分束器的第三個(gè)，相對(duì)于所述反射鏡的所述部分平移距離10b；其中，b＝d*tanα，d是離開(kāi)所述反射鏡的距離，而α是照明角。
26.按照權(quán)利要求18的裝置，還包括平行于所述反射鏡的另一個(gè)反射器，其中所述另一個(gè)反射器位于所述光束反射器的至少第一個(gè)與第二個(gè)之間。
27.按照權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述多路復(fù)用裝置，還包括靠近所述多個(gè)空間上分離的光束分束器之一放置的檢測(cè)器，用于檢測(cè)射到預(yù)定區(qū)域之外的光。
28.按照權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述多路復(fù)用裝置，被放在有各個(gè)緊固裝置的外殼中，這些緊固裝置個(gè)別地緊固所述反射器和所述多個(gè)空間上分離的光束分束器的每一個(gè)。
29.按照權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中所述外殼，還包括調(diào)整裝置，根據(jù)靠近至少一個(gè)所述多個(gè)空間上分離的光束分束器放置的檢測(cè)器的信號(hào)，該調(diào)整裝置能獨(dú)立地調(diào)整每一個(gè)所述緊固裝置。
30.一種擴(kuò)展激光束發(fā)射的光，而不改變?cè)摷す馄靼l(fā)射的光的空間相干性的方法，本方法包括的步驟有按預(yù)定的角度，在第一光束分束器上接收該激光器發(fā)射的光，該第一光束分束器，向反射器反射所述光的第一部分，并向第二光束分束器透射所述光的第二部分；在所述反射器上接收所述光的所述第一部分，所述反射器向所述第二光束分束器反射所述光的第三部分；在所述第二光束分束器上接收所述光的所述第二部分，并向所述反射器反射所述光的第四部分，還透射所述光的第五部分，以產(chǎn)生第一輸出光束；在所述第二光束分束器上接收所述光的所述第三部分，并向所述反射器反射所述光的第六部分，還透射所述光的第七部分，以產(chǎn)生第二輸出光束；在所述反射器上接收所述光的所述第四部分，并反射所述光的第八部分，以產(chǎn)生第三輸出光束；和在所述反射器上接收所述光的所述第七部分，并反射所述光的第九部分，以產(chǎn)生第四輸出光束。
31.一種擴(kuò)展激光束發(fā)射的光，而不改變?cè)摷す馄靼l(fā)射的光的空間相干性的方法，本方法包括的步驟有按預(yù)定的角度，在第一光束分束器上接收該激光器發(fā)射的光，該第一光束分束器，向反射器反射所述光的第一部分，并向第二光束分束器透射所述光的第二部分，該第二光束分束器，向所述反射器反射所述光的第三部分，并向第三光束分束器透射所述光的第四部分；在所述反射器上接收所述光的所述第一部分，并向所述第二光束分束器反射所述光的第五部分，該第二光束分束器，向所述反射器反射所述光的第六部分，并向所述第三光束分束器透射所述光的第七部分；在所述反射器上接收所述光的所述第三部分，并向所述第三光束分束器反射所述光的第八部分；在所述第三光束分束器上接收所述光的所述第四部分，并向所述反射器反射所述光的第九部分，還透射所述光的第十部分，以產(chǎn)生第一輸出光束；在所述反射器上接收所述光的所述第六部分，并向所述第三光束分束器反射所述光的第十一部分；在所述第三光束分束器上接收所述光的所述第七部分，并向所述反射器反射所述光的第十二部分，還透射所述光的第十三部分，以產(chǎn)生第二輸出光束；在所述第三光束分束器上接收所述光的所述第八部分，并向所述反射器反射所述光的第十四部分，還透射所述光的第十五部分，以產(chǎn)生第三輸出光束；在所述反射器上接收所述光的所述第九部分，并反射所述光的第十六部分，以產(chǎn)生第四輸出光束；在所述第三光束分束器上接收所述光的所述第十一部分，并向所述反射器反射所述光的第十七部分，還透射所述光的第十八部分，以產(chǎn)生第五輸出光束；在所述反射器上接收所述光的所述第十二部分，并反射所述光的第十九部分，以產(chǎn)生第六輸出光束；在所述反射器上接收所述光的所述第十四部分，并反射所述光的第二十部分，以產(chǎn)生第七輸出光束；和在所述反射器上接收所述光的所述第十七部分，并反射所述光的第二十一部分，以產(chǎn)生第八輸出光束。
32.一種擴(kuò)展激光束發(fā)射的光，而不改變?cè)摷す馄靼l(fā)射的光的空間相干性的方法，本方法包括的步驟有按預(yù)定的角度，在第一光束分束器上接收該激光器發(fā)射的光，該第一光束分束器，向第一反射器反射所述光的第一部分，并向第二光束分束器透射所述光的第二部分；在所述第一反射器上接收所述光的所述第一部分，并向所述第二光束分束器反射所述光的第三部分；在所述第二光束分束器上接收所述光的所述第二部分，并向第二反射器反射所述光的第四部分，還透射所述光的第五部分，以產(chǎn)生第一輸出光束；在所述第二光束分束器上接收所述光的所述第三部分，并向所述第二反射器反射所述光的第六部分，還透射所述光的第七部分，以產(chǎn)生第二輸出光束；在所述反射器上接收所述光的所述第四部分，并反射所述光的第八部分，以產(chǎn)生第三輸出光束；和在所述第二反射器上接收所述光的所述第六部分，并反射所述光的第九部分，以產(chǎn)生第四輸出光束。
33.一種擴(kuò)展激光束發(fā)射的光，而不改變?cè)摷す馄靼l(fā)射的光的空間相干性的方法，本方法包括的步驟有按預(yù)定的角度，在第一光束分束器上接收該激光器發(fā)射的光，該第一光束分束器，向反射器反射所述光的第一部分，并向第二光束分束器透射所述光的第二部分；在所述第二光束分束器上接收所述光的所述第二部分，并向所述反射器反射所述光的第三部分，還透射所述光的第四部分，以產(chǎn)生第一輸出光束；在所述反射器上接收所述光的所述第一部分，所述反射器反射所述光的第五部分，以產(chǎn)生第二輸出光束；和在所述反射器上接收所述光的所述第三部分，并反射所述光的第六部分，以產(chǎn)生第三輸出光束。
全文摘要
一種擴(kuò)展激光束發(fā)射的光，而不改變空間相干性，或不產(chǎn)生散斑的系統(tǒng)和方法。本系統(tǒng)包括激光光源和有多路復(fù)用裝置的光學(xué)投影系統(tǒng)。該多路復(fù)用裝置把激光光源發(fā)射的光，擴(kuò)展成多束光強(qiáng)大致彼此相等的光束，而不改變空間相干性。該多路復(fù)用裝置有多個(gè)空間上分離的光束分束器，平行于反射鏡放置，并在反射鏡的同一側(cè)。本系統(tǒng)還包括照明光學(xué)系統(tǒng)和投影光學(xué)系統(tǒng)，該照明光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚該多束光束的每一束，該投影光學(xué)系統(tǒng)把被照明光學(xué)系統(tǒng)輸出光照明的掩模的圖像，投射在基片上。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1487364SQ0315238
公開(kāi)日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者亞歷山大·克拉莫, 斯坦利·W·卓茲克維茲, W 卓茲克維茲, 亞歷山大 克拉莫 申請(qǐng)人:Asml控股股份有限公司