專利名稱：用于微光刻投影曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于微光刻(Microlithography)投影曝光系統(tǒng)的照明系統(tǒng)，用于利用來自原始光源的光照明一個照度場。
背景技術(shù)：
用于半導(dǎo)體部件和其它精細結(jié)構(gòu)部件的微光刻生產(chǎn)的投影曝光系統(tǒng)的效率基本上由投影物鏡的成像性質(zhì)決定。進而，利用這個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的圖像質(zhì)量和晶片產(chǎn)量也基本上由安排在投影物鏡的上游方向照明系統(tǒng)的性質(zhì)決定。這一定要能夠產(chǎn)生出來自原始光源(例如，激光源)的光，具有最大可能的效率，并且在這個過程中，能夠在照明系統(tǒng)的照度場中產(chǎn)生最均勻的強度分布。而且，應(yīng)該能設(shè)定照明系統(tǒng)的各種不同的照明模式(設(shè)置)，從而例如可以按照成像的各個圖形的結(jié)構(gòu)(例如，在掩膜上的中間掩模(reticles))優(yōu)化照明。通常使用的是，具有各種不同相干程度的在不同的常規(guī)設(shè)置之間的可能設(shè)置以及環(huán)形場照明和偶極或四極照明。還可以使用用于產(chǎn)生離軸的傾斜照明的非常規(guī)的照明設(shè)置，特別是借助于雙光束的干擾可以增加焦深，并且還可以提高分辨率。
EP0747771描述了一種照明系統(tǒng)，它具有一個變焦-軸錐體(zoom-axicon)物鏡，在它的物平面內(nèi)安排一個具有兩維光柵結(jié)構(gòu)的第一衍射光柵元件。使用這個光柵元件來略微增加入射激光輻射的幾何導(dǎo)光閥(或extendue)并且改變光分布的形式，以使所說的結(jié)果例如是近似的圓形分布、環(huán)形分布、或者四極子分布。為了在這些照明模式之間進行改變，第一光柵元件是可以交換改變的。第二光柵元件定位在物鏡的出射光瞳中，通過相應(yīng)的光分布來照明所說第二光柵元件，第二光柵元件形成一個長方形的光分布，這個分布的形式對應(yīng)于隨后的桿狀光混合元件的入射表面。借助于變焦-軸錐體的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)照明的環(huán)形度和被照明區(qū)域的大小。
EP1109067(對應(yīng)于US2001001247)描述了一種照明系統(tǒng)，其中提供一個改變裝置，用于任選的改變在照明系統(tǒng)光路中不同的衍射光學(xué)元件。通過交換改變衍射光學(xué)元件，可以設(shè)定各種不同的照明模式。這個系統(tǒng)的管理不需要使用變焦-軸錐體模塊。
例如在專利US5638211、EP500393B1(對應(yīng)于US5305054)、US6252647、或者US6211944中，表示出實現(xiàn)離軸照明的其它的已知的可能性。
對于利用交換改變光學(xué)元件(例如衍射光學(xué)元件或者空間濾波器)進行操作以便設(shè)定不同照明模式的照明系統(tǒng)，不同照明設(shè)置的數(shù)目受到不同的可改變元件的數(shù)目的限制。合適的改變裝置在結(jié)構(gòu)上可能是復(fù)雜的。
DE19944760A1公開了一種用于印刷板的照明裝置，可以在集成的數(shù)字屏幕成像過程(IDSI)中調(diào)制照明強度。在這種情況下，來自光源的光落向具有一個兩維的單元陣列的數(shù)字式光調(diào)制器，可以經(jīng)過計算機控制的系統(tǒng)激勵或去激勵所說兩維的單元陣列，從而使一個特定的圖形偏轉(zhuǎn)到光敏的基板，使所說的基板相對于光調(diào)制器移動。在一個實施例中，光調(diào)制器包括一個微反射鏡裝置(數(shù)字式反射鏡裝置，DMD)，微反射鏡裝置具有大量的可以單獨驅(qū)動的反射鏡。在印刷期間，使沒有用于曝光光敏材料的那些反射鏡傾斜，以使落在它們上面的光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，離開光敏材料。于是，借助于控制系統(tǒng)就可以改變在曝光中使用的單個反射鏡的數(shù)目。WO00/36470公開了類似的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于微光刻投影曝光系統(tǒng)的照明系統(tǒng)，它利用簡單的結(jié)構(gòu)就可以在設(shè)定不同的照明模式當中獲得巨大的可變性。
為實現(xiàn)這項目的，本發(fā)明提供一種具有權(quán)利要求1的特征的照明系統(tǒng)。在從屬權(quán)利要求中規(guī)定了有益的發(fā)展。在說明書的內(nèi)容中參照引入了所有權(quán)利要求的措辭。
按照本發(fā)明的照明系統(tǒng)具有一個光軸和一個光分配裝置，光分配裝置用于接收來自原始光源的光并且用于產(chǎn)生兩維空間的強度分布，所說兩維空間的強度分布可以在照明系統(tǒng)的光瞳成形表面內(nèi)可變地設(shè)置。光分配裝置具有至少一個光調(diào)制裝置，用于可控地改變在光調(diào)制裝置上入射的輻射的角度分布。光調(diào)制裝置可以包括可單獨驅(qū)動的各個元件的一個陣列，所說的這些各個元件能夠在它們的安裝位置定位的每一種情況下實現(xiàn)輻射的角度或角頻譜的特定改變。所說光調(diào)制裝置還指定一個局部變化的光調(diào)制裝置，因為角度變化的范圍可以設(shè)定為位置的函數(shù)。所說陣列最好是兩維的，例如具有單個元件的多個行和列。在這種情況下，最好驅(qū)動所說的各個元件，以便在所有設(shè)定的照明模式中，入射在光調(diào)制裝置上的所有光強度都偏轉(zhuǎn)到光瞳成形表面的可用區(qū)域，因此可以對于照度場的照明作出貢獻。于是，借助于光調(diào)制裝置，可以實現(xiàn)光強度的與位置有關(guān)的重新分配而不會“丟棄”入射光。因此，不同照明模式的、在原則上沒有大的損耗的、可變設(shè)置是可以實現(xiàn)的。
作為按照本發(fā)明的偏轉(zhuǎn)在光調(diào)制裝置上入射的光的小部分使其特別地進入光瞳成形表面的預(yù)定區(qū)域的可能結(jié)果，在光瞳成形表面可以設(shè)定實際上任何期望的照明強度分布。這些照明強度分布例如包括圓形的分布，如在常規(guī)照明設(shè)置情況下的集中在光軸附近的不同直徑的大致圓形的照明光點，以及在非常規(guī)情況下的離軸型照明、環(huán)形照明、和極性強度分布，例如偶極照明或四極照明。然而，對于按照本發(fā)明的照明系統(tǒng)，與此不同的強度分布也是可能的，例如超過四極的多極照明，如六極照明。照明分布不一定非要具有相對于光軸的對稱性。
在微光刻投影曝光系統(tǒng)中包含的照明系統(tǒng)中，存在期望的強度分布的照明系統(tǒng)的光瞳成形表面可以定位在與下述的投影物鏡的光瞳平面光學(xué)共軛的位置，或者在其附近。在一般情況下，光瞳成形表面可以對應(yīng)于照明系統(tǒng)的光瞳表面，或者定位在它的附近。如果插入的光學(xué)元件的操作可以維持角度(角度保持元件)，就可以通過照明系統(tǒng)的光瞳成形表面中的光的空間分布(位置分布)確定投影物鏡的光瞳中的光的空間分布。如果照明系統(tǒng)例如包括一個蠅眼聚光器作為光混合元件(光積分器)，就可以將光瞳成形表面定位在它的入射側(cè)的附近，或者與它的入射側(cè)重合。在系統(tǒng)包括利用內(nèi)部反射操作的一個或多個棒狀光積分器(棒式積分器)的情況下，光瞳成形表面可以是與光積分器的入射表面有關(guān)的經(jīng)過傅里葉變換的平面，或者可以定位在這個平面的附近。所說的系統(tǒng)還可以是其中不存在任何以上所述的正規(guī)的光混合元件的系統(tǒng)。在這里，如果合適，可以借助于部分光束通過棱鏡等的適當疊加來實現(xiàn)強度分布的均勻化。
應(yīng)該廣義地理解按照本申請意義下的術(shù)語“輻射”和“光”，具體地，按照本申請意義下的術(shù)語“輻射”和“光”旨在覆蓋來自紫外范圍的電磁輻射，例如波長約為365納米、248納米、193納米、157納米、或者126納米的電磁輻射。還要覆蓋來自極端紫外范圍(EUV)的電磁輻射，例如波長小于20納米的軟x射線。
在一種開發(fā)方案中，將光調(diào)制裝置形成為具有各個反光鏡的一個陣列的反光鏡裝置，可以單獨地控制各個反光鏡，以改變?nèi)肷湓诜垂忡R裝置上的輻射的角度分布?？梢园凑找痪S的或者兩維的陣列的光柵形式安排用于形成光調(diào)制裝置的各個元件的各個反光鏡。按照另一個開發(fā)方案，將光調(diào)制裝置形成為電-光元件，所說電-光元件最好包括一個可控的衍射光柵的一維或兩維的場裝置(陣列)或者聲-光元件的一個相應(yīng)陣列。以光柵的形式安排的并且因此被指定為光柵元件的這些各個元件中的每一個都在所說光柵元件的位置引入輻射輸出的一個特定角度或者角頻譜，以此作為入射輻射的光束偏轉(zhuǎn)的規(guī)則，這就是說，引入了傳播方向的變化。例如借助于各個元件的電驅(qū)動，就可以按照可變的方式設(shè)定輻射輸出的角度分布。
在光調(diào)制裝置和光瞳成形表面之間的空間可以沒有光學(xué)元件，如透鏡或其它成像元件。在這種情況下，有益的作法是，選擇光調(diào)制裝置和光瞳成形表面之間的距離，以使這個距離是如此地大，以致于光瞳成形表面位于光調(diào)制裝置的遠場區(qū)。在這些情況下，可以在光瞳成形表面中自動地建立期望的空間強度分布。
在一種開發(fā)方案中，在光調(diào)制裝置和光瞳成形表面之間，提供一個光學(xué)系統(tǒng)，用于轉(zhuǎn)換輸入的角度分布為光瞳成形表面中的空間分布(在位置空間的分布)。這個光學(xué)系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)角度分布到光瞳成形表面的傅里葉變換。在這種情況下，這個光學(xué)系統(tǒng)可以是單個的光學(xué)元件，例如，具有固定焦距因此具有確定的放大系數(shù)的透鏡。用于傅里葉變換的光學(xué)系統(tǒng)的焦距最好能夠可變地設(shè)置?？梢詫⑺f的光學(xué)系統(tǒng)配置成一個變焦物鏡。結(jié)果，利用指定的照明分布，就可以設(shè)定光瞳成形表面中的可用這個照明分布照亮的區(qū)域的大小，最好是進行連續(xù)的設(shè)定。如果在光分配裝置和光瞳成形表面之間提供具有錐形表面的軸錐體，通過調(diào)節(jié)軸錐體系統(tǒng)，就可以設(shè)定(如果合適，則是連續(xù)地設(shè)定)所說照明的環(huán)形場特性(環(huán)形)的希望水平。在一個實施例中，在光調(diào)制裝置和光瞳成形表面之間可以安排一個變焦-軸錐體物鏡，這個變焦-軸錐體物鏡的結(jié)構(gòu)例如可以對應(yīng)于在EP0747772中描述的變焦-軸錐體物鏡的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，可以使用光調(diào)制裝置代替在那里表示的第一衍射光柵元件。在本說明書的內(nèi)容中參照引用了EP0747772的公開內(nèi)容。
光調(diào)制裝置可以按照反射方式操作，并且可使所說光調(diào)制裝置相對于光軸傾斜，以使正常的偏轉(zhuǎn)反光鏡例如可實現(xiàn)平均約為90度的偏轉(zhuǎn)(或者角度更小些或更大些的偏轉(zhuǎn))。
對于在光瞳成形表面后面的照明系統(tǒng)的光學(xué)部件的功能，在一般情況下有益的作法是，使入射在光瞳成形表面中的輻射射線的角度盡可能小。為此目的，在優(yōu)選實施例中，提供措施以選擇光調(diào)制裝置和光瞳成形表面之間光學(xué)距離，使所說的光學(xué)距離是如此地大，以致于在光軸和在光瞳成形表面的區(qū)域內(nèi)的所述角度分布的光束之間的角度小于5度左右，尤其是小于3度左右。角度選擇的越小，所說角度分布就可能越陡峭，例如，對于在照明區(qū)和相鄰的非照明區(qū)之間的明/暗過渡區(qū)的側(cè)面就是這種情況。
要照明的光瞳成形表面的一個區(qū)域的各種不同形式的精細分割的特定設(shè)置可能具有很大的好處，尤其是在使用一個或多個蠅眼聚光器作為光混合元件的系統(tǒng)中更是如此。在這樣一些系統(tǒng)中，眾所周知的是，只在由“蜂窩”形成的各個輻射通道或者完全使用或者完全不用的條件下，才可能在蠅眼聚光器(蜂窩聚光器)的下游方向?qū)崿F(xiàn)所期望的平坦強度分布。在另一方面，來自唯一的一個部分使用的輻射通道的輻射就將破壞整個均勻性。出于這個理由，常規(guī)的系統(tǒng)利用掩膜進行操作，例如用于阻塞在照明區(qū)邊緣的部分照明的通道。這可能導(dǎo)致光損耗。
在具有至少一個蠅眼聚光器的本發(fā)明的實施例中，其中的光瞳成形表面通常位于蠅眼聚光器的入射表面的區(qū)域內(nèi)，或者在與其光共軛的表面內(nèi)，在另一方面，可能對于在光瞳成形表面內(nèi)的空間強度分布進行控制或設(shè)置，以便具體來說只存在完全照明和完全不照明的通道(或蜂窩)，并且可以避免出現(xiàn)部分照明的“蜂窩”。因此，有可能不再需要使用阻塞各個通道的孔徑光闌。于是，利用簡化的結(jié)構(gòu)，將使在很大的程度上沒有損耗的照明控制變?yōu)榭赡堋?br> 為此，在一個實施例中，光分配裝置具有至少一個衍射光學(xué)元件，所說衍射光學(xué)元件在光學(xué)上安排在光調(diào)制裝置和光瞳成形表面之間，用于接收光調(diào)制裝置發(fā)出的光，并且用于通過按照作用函數(shù)引入一個角度分布來修改所說的光，所說的作用函數(shù)是由衍射光學(xué)元件的配置確定的。由于這個結(jié)構(gòu)，由光調(diào)制裝置產(chǎn)生的光的角度分布在光學(xué)上與在光遠端場內(nèi)由衍射光學(xué)元件產(chǎn)生的角度分布發(fā)生折疊。
作用函數(shù)可以是這樣的通過衍射光學(xué)元件可以整形從光調(diào)制裝置的一個單個元件出射的光束，使其可以與蠅眼聚光器的一個單個光通道或一組相鄰光通道的形狀和大小一致。具體來說，衍射光學(xué)元件的衍射結(jié)構(gòu)可以是這樣的從光調(diào)制裝置的單個光學(xué)元件出射的光束可以產(chǎn)生一個長方形的照度場?？梢源_定長方形形狀的大小，使其與蠅眼聚光器的一個單個光通道相符。在另外的實施例中，可以確定照明區(qū)域的大小，使其覆蓋一組相鄰的光通道。
按照一個實施例，所說衍射光學(xué)元件是具有衍射結(jié)構(gòu)的計算機產(chǎn)生的全息圖(CGH)，所說計算機產(chǎn)生的全息圖可以周期地重復(fù)穿過衍射光學(xué)元件的橫截面。
如果使用光調(diào)制裝置的反光鏡裝置，則通過各個反光鏡(例如可以是平面的反光鏡)的大小通常就可以基本上確定由反光鏡裝置的各個反光鏡產(chǎn)生的照射表面的最小尺寸。有可能減小由各個反光鏡產(chǎn)生的光點的最小尺寸，所說的反光鏡不是作為平面的反光鏡形成的而是作為具有有限反光鏡焦距的彎曲反光鏡形成的?？梢源_定焦距的大小，以使各個反光鏡上入射的輻射可以以基本上聚焦的形式入射到光瞳成形表面上。結(jié)果，在光瞳成形表面上的各種不同的空間強度分布的非常不同的設(shè)置都是可能存在的。
反光鏡裝置的各個反光鏡全都可以具有相同的形狀和尺寸，這對于制造可能是有益的。各個反光鏡還可能包括一個第一反光鏡組和至少一個第二反光鏡組，每個反光鏡組具有一個或多個單個反光鏡，并且，反光鏡組的各個反光鏡可能具有不同的尺寸和/或不同的形狀和/或不同的曲率。例如，如果改變各個反光鏡的尺寸，那么，這種情況就可以用于沿反光鏡裝置的各個反光鏡來分割任務(wù)。例如，具有較大面積的各個反光鏡可以產(chǎn)生較大比例的所產(chǎn)生的光點，而較小的各個反光鏡可以產(chǎn)生光分布的精細結(jié)構(gòu)。
通常，在每一種情況下，都可以將各個反光鏡視為具有特定的基本光分布的產(chǎn)生裝置，然后，通過使所產(chǎn)生光分布彼此相對地移動組合各個特定的基本光分布以便在光瞳成形表面內(nèi)形成期望的分布。例如，通過圍繞至少一個傾斜軸適當?shù)貎A斜各個反光鏡，就可以在在光瞳成形表面內(nèi)實現(xiàn)角度分布的變化以及因而實現(xiàn)光點的位移。
通過至少某些單個反光鏡可以在空間光分布的產(chǎn)生當中得到更大的自由度，這些單個反光鏡具有衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)或者具有可以利用可比擬的效應(yīng)來形成從單個反光鏡反射的輻射分布的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，使得由這種單個反光鏡產(chǎn)生的“基本分布”在本質(zhì)上進行了整形。例如，對于一個單個反光鏡進行設(shè)計，使其可以產(chǎn)生一個基本分布，這個分布可以由多個光點組成，但這些光點不必是連續(xù)的。
反光鏡裝置的各個反光鏡最好直接相互接合，使它們可以形成具有多個小面的、基本上封閉的、連續(xù)的反射表面。為了便于相對移動相鄰的各個反光鏡，有益的作法可以是，在各個反光鏡之間存在小的距離或間隙，它們導(dǎo)致窄的非反射性的區(qū)域。具體來說，對于這樣一些實施例，有益的作法是，在反光鏡裝置的前方安排一個光學(xué)裝置，將入射在光學(xué)裝置上的輻射集中在反光鏡裝置的各個反光鏡上。所說光學(xué)裝置可以是光學(xué)元件的一個兩維的光柵裝置，或者是一個衍射光學(xué)陣列發(fā)生器。以此方式，可以將例如從一個激光器入射的光以聚焦的形式引向各個反光鏡，借此可將反光鏡裝置上的反射損耗減小到最小值。
兩維光柵裝置例如可包括具有望遠鏡透鏡系統(tǒng)的一個兩維陣列，最好將其安排在反光鏡裝置的上游方向的一個在很大程度上得到準直的光束路徑中。在光柵裝置的光學(xué)元件和隨后的各個反光鏡之間可以存在1∶1的關(guān)聯(lián)性。
具體來說，再考慮到不同形狀和/或大小的各個反光鏡，類似的有益作法可以是，按不同的方式設(shè)計光柵裝置的單個光學(xué)元件。例如，如果聚焦來自光源的寬光束的不同大小的區(qū)域以形成對準單個反光鏡的光束，就可以實現(xiàn)反光鏡裝置的各個反光鏡上光能量的變化。以此方式，可以改變單個基本光分布的輻射能量內(nèi)容。借助于在兩維光柵裝置的上游方向和/或下游方向的一個合適的透射式濾波器，也可達到可比的效果，但光損耗必須是可以容許的。
如果使用衍射光學(xué)陣列發(fā)生器，則可以實現(xiàn)一個光束到集中在陣列型光調(diào)制裝置的各個光學(xué)元件上的多個光束的轉(zhuǎn)換，其中的光學(xué)元件具有簡單的結(jié)構(gòu)。例如，在文獻“利用光學(xué)陣列發(fā)生器進行光束整形” (作者為N.Streibl，J.Mod.，光學(xué)36(1989)，第1559-1573頁)中描述了適合于從一個入射光通量產(chǎn)生一系列分開的光通量的光學(xué)陣列發(fā)生器。在一個實施例中，使用了一個光學(xué)陣列發(fā)生器，這個光學(xué)陣列發(fā)生器設(shè)計成所謂的“丹曼(Dammann)光柵”。在文章“借助于多相全息圖的高效并行多次成像”(H.Dammann，K.Grtler著，光通信(3)(1971)，第312-315頁)中描述了這種類型的高效多相全息圖。使用光學(xué)陣列發(fā)生器將光集中在陣列類型光調(diào)制裝置的各個元件上，可以以低的成本得到高的效率(低的光損耗)。
對于反光鏡裝置的單個反光鏡的結(jié)構(gòu)和/或驅(qū)動方式，可能必須求助現(xiàn)有技術(shù)的已知概念。針對對應(yīng)的照明系統(tǒng)進行的改動可能必須參照確定尺寸進行。具有可以單獨驅(qū)動的各個反光鏡的反光鏡裝置(所說反光鏡裝置還經(jīng)常設(shè)計成數(shù)字反光鏡陣列(DMD))例如從用于無掩膜光刻(例如參見US5523193；US5691541；US5870176；US6060224)的系統(tǒng)中公開。
使用各個反光鏡的例子說明的用于配置由光調(diào)制裝置產(chǎn)生的輸出輻射某些措施還可以在具有可控衍射光學(xué)元件的電-光元件中或者在聲-光元件中得到相同的效果。這些措施包括可以彼此相對地傾斜單個元件、可以借助于合適的各個元件配置影響從各個元件輸出的光的基本分布，或者提供光學(xué)元件以便將入射輻射集中到位于對應(yīng)的光調(diào)制裝置的上游方向的角度發(fā)生改變的各個元件上從而可以有效地使用可控的衍射光柵或者聲-光元件的措施。
具體來說，在用于微光刻的照明系統(tǒng)的實施例中，有益的作法是，在照明系統(tǒng)中使用一個光混合裝置，以便實現(xiàn)落向照度場的一個高水平的照明的均勻一致性。在按照本發(fā)明的照明系統(tǒng)中，可以使用具有蠅眼聚光器的光混合裝置和具有一個或多個積分器棒或光混合棒或者它們兩者組合的光混合裝置。這樣兩種光混合裝置可以分別在折射式設(shè)計(具有透鏡元件的蠅眼聚光器，由透明材料制成的積分器棒)以及反射式設(shè)計(具有凹面鏡的蠅眼聚光器，具有內(nèi)部反射的中空棒)中利用。
本發(fā)明還涉及利用來自原始光源的光照明一個照度場的方法，所說照度場具體來說就是一個微光刻投影物鏡的物面或者與之共軛的一個平面。所說的照明方法包括改變在光源和照度場之間的光路中入射在照度場內(nèi)的光的角度分布。所說的改變是由來自原始光源的光引起的，所說的光被引向一個光調(diào)制裝置，所說光調(diào)制裝置具有至少兩個可發(fā)生彼此無關(guān)的改變的單個元件，并且這些單個元件可以彼此相關(guān)地進行適當?shù)脑O(shè)置。所說的這種設(shè)置例如可以包括使至少一個單個元件圍繞一個或多個傾斜軸相對于另一個單個元件是傾斜的，或者改變衍射元件的衍射性質(zhì)。結(jié)果，在光調(diào)制裝置的下游方向的光的角度分布取決于單個元件的相對設(shè)置，并且，借助于隨后的光學(xué)元件將所說的光的角度分布轉(zhuǎn)換成入射在照度場的光的角度分布。由光調(diào)制裝置輸出的光最好具有比兩個可以彼此無關(guān)地設(shè)置的光束明顯地多的光束，例如至于10個、或至少50個、或者至少100個可以彼此無關(guān)地設(shè)置的光束。
上述特征以及另外的特征源于說明書、附圖、以及權(quán)利要求書，在本發(fā)明的實施例中以及在其它領(lǐng)域中，在每種情況下都可能自行實施各個特征，或者按照子組合形式實施多個特征，并且可以代表有益的并且本質(zhì)上能夠得到保護的實施例。


圖1表示用于微光刻投影曝光系統(tǒng)的一個照明系統(tǒng)的一個實施例的示意圖，所說照明系統(tǒng)具有一個光調(diào)制裝置實施例，光調(diào)制裝置包括具有許多單個反光鏡的一個反光鏡裝置；圖2表示一個示意圖，說明反光鏡裝置的功能；圖3表示一個照明系統(tǒng)的簡單實施例，其中可以產(chǎn)生期望的光分布，但在光調(diào)制裝置的遠方場中沒有任何光投影元件；圖4表示用于微光刻投影曝光系統(tǒng)的一個照明系統(tǒng)的另一個實施例的示意圖，在所說照明系統(tǒng)中，光調(diào)制裝置包括可控衍射光柵的一個光柵裝置，在光瞳成形表面安排的光柵元件用作光混合裝置；圖5表示用于微光刻投影曝光系統(tǒng)的一個照明系統(tǒng)的另一個實施例的示意圖，所說微光刻投影曝光系統(tǒng)具有一個光分配裝置，光分配裝置具有衍射光學(xué)元件，用于將光集中在陣列型光調(diào)制裝置上并且用于形成適合于蠅眼聚光器的光通道的光點；
圖6-9表示在按照圖5的實施例中在蠅眼聚光器的入口側(cè)上的光分布的示意圖；和圖10表示包括一個偏振分束器在內(nèi)的照明系統(tǒng)的另一個實施例的剖面圖。
具體實施例方式
圖1表示用于微光刻的投影曝光系統(tǒng)的照明系統(tǒng)10的一個實例，投影曝光系統(tǒng)可用于半導(dǎo)體部件或其它精細結(jié)構(gòu)部件的生產(chǎn)當中，并且為了實現(xiàn)低到微米級的分辨率，投影曝光系統(tǒng)要利用深紫外范圍的光進行操作。所用的光源是F2準分子激光器，它的工作波長約為157納米，它的光束相對于照明系統(tǒng)的光軸12是共軸對準的。類似地還可以使用其它的紫外光源，例如工作波長為193納米的ArF準分子激光器、工作波長為248納米的KrF準分子激光器、或工作波長為365納米或436納米的汞蒸氣燈、或者波長低于157納米的光源。
來自光源11的光首先入射到光束擴展器13中，光束擴展器13展寬激光光束，并且，從橫截面為20mm×15mm的原始光束輪廓，產(chǎn)生橫截面為80mm×80mm的展寬的輪廓14。在這個過程中，發(fā)散角度從大約4mrad(毫弧度)×2mrad減小到大約1mrad×0.4mrad。
在光束擴展器的下游方向，跟隨的是望遠鏡透鏡系統(tǒng)16的一個兩維的光柵裝置15，光柵裝置15從展寬的光束14產(chǎn)生一組規(guī)則排列的、相互平行的光束17，其中的每個光束17相互之間都具有一個橫向間隔。
分割成光束17或平行光束17的光擊中用作位置變化的(或者空間變化的)光調(diào)制裝置的反光鏡裝置20上，所說光調(diào)制裝置相對于光軸12在宏觀上對準約為45度的角度，并且，按照偏轉(zhuǎn)反光鏡的方式，平均來說實現(xiàn)光軸的90度的折疊。另外的角度位置和偏轉(zhuǎn)角度也是可能的。但是小角度偏轉(zhuǎn)的一個優(yōu)點是如下的事實隨后的變焦系統(tǒng)的物體平面的定位位置更加有利，因此可以減小對于變焦系統(tǒng)的開支。反光鏡裝置20包括大量的各個小型單個反光鏡21，在這個例子中各個反光鏡21是平面的，這些各個反光鏡以極小的內(nèi)部空間直接相互接合，并且形成反光鏡裝置20的具有小平面反光鏡表面總體。各個反光鏡21的每一個都可以圍繞兩個相互垂直的傾斜軸傾斜，與其它的各反光鏡無關(guān)。通過控制裝置22經(jīng)過到達相應(yīng)的各個驅(qū)動器的電信號可以控制各個反光鏡的傾斜移動。反光鏡裝置20是光分配裝置25的一個主要組成部分，用于按照局部分解的方式改變?nèi)肷湓诜垂忡R裝置上的輻射的角度分布。
反光鏡裝置20安排在變焦-軸錐體物鏡30的物體平面的范圍內(nèi)，反光鏡裝置20在光束路徑中安排在所說變焦-軸錐體物鏡30的物體平面的下游方向，在變焦-軸錐體物鏡30的出射光瞳31中安排一個衍射光柵元件32。在這里還指定出射光瞳為照明系統(tǒng)的光瞳成形表面。在所說光路中安排在所說光瞳成形表面的上游方向的部件用于在這個光瞳成形表面設(shè)定一個兩維的空間強度分布，所說空間強度分布的設(shè)定是可變的。
詳細地說，例如可以按照以下所述的實施這個基本的結(jié)構(gòu)。擊中望遠鏡透鏡陣列15的展寬的激光光束通過所說望遠鏡陣列的多個分段分割成大量的單個光束。展寬的激光光束的一個4mm×4mm的子區(qū)在這種情況下通過望遠鏡陣列的望遠鏡分段減小到具有尺寸為2mm×2mm的光束17。以此方式，產(chǎn)生20×20＝400個部分光束或光束17。這些光束擊中反光鏡裝置的相關(guān)的單個反光鏡21，在每種情況下單個反光鏡21都是平面的，它的尺寸為3mm×3mm。每個單個反光鏡都定位在4mm×4mm的正方形區(qū)域中。這些區(qū)域在正方形的網(wǎng)格上彼此并排定位，因此總共有20×20＝400個單個反光鏡。
在這個實施例中，在望遠鏡陣列15和反光鏡裝置20之間的軸向間隔約為100mm。在反光鏡裝置20和光瞳成形表面31之間的軸向間隔大于1000mm，其間定位折射光柵元件31。對于在光瞳成形表面31中照亮的區(qū)域的最大直徑進行設(shè)計，使其約為100mm。對于這樣的幾何條件，只有數(shù)值小于約2.9度的相對來說較小的光束角度才能進入光瞳成形表面31。實現(xiàn)這一結(jié)果的條件是假定位于光軸上方的單個反光鏡(圖2)只影響光瞳成形表面31的上半部的光的分布，并且位于光軸下方的單個反光鏡只影響這個照明區(qū)的下半部。在大約1100mm的光路上，一個部分光束或者一個單個光束通常最多展寬約1.1mm。這個數(shù)值限制了在光瞳成形表面31中通過從單個反光鏡反射的單個光束產(chǎn)生的光點的最小尺寸。
安排在光瞳成形表面31的下游方向的注入光學(xué)裝置40(耦合輸入光學(xué)裝置)向棒式光積分器45的長方形的輸入表面44發(fā)送具有強度分布的光，棒式光積分器45是由合成石英玻璃(或氟化鈣)制成的，并且混合并均勻化借助于多次內(nèi)部反射穿過的光。光瞳成形表面31是與輸入表面44有關(guān)的經(jīng)過傅里葉變換的平面，因此可以把在光瞳成形表面31中的空間強度分布轉(zhuǎn)換成在棒式輸入44的角度分布。在棒45的輸出表面46處，與所說的輸出表面46緊挨著，存在一個中間場平面47，在平面47中安排一個中間掩模掩蔽系統(tǒng)(REMA)50，所說中間掩模掩蔽系統(tǒng)50用作可調(diào)的視場光闌。隨后的物鏡55向一個平面65投影中間場平面47，所說平面47具有中間掩模掩蔽系統(tǒng)50，并且在這里平面65還指定為中間掩模平面。在中間掩模平面65中安排一個中間掩模66。中間掩模掩蔽系統(tǒng)的平面47和中間掩模平面65是照明系統(tǒng)的照度場所在的平面。中間掩模平面65與投影物鏡67的物體平面重合，投影物鏡67將定位圖形投影到它的圖像平面68，在圖像平面68中安排一個涂有光致抗蝕層的晶片69。物鏡55包含第一透鏡組55、其中可引入濾波器或孔徑光闌的中間光瞳平面57、第二及第三透鏡組58和59和偏轉(zhuǎn)反光鏡60，偏轉(zhuǎn)反光鏡60定位在第二及第三透鏡組之間，并且使沿水平方向加入大型照明系統(tǒng)以及在水平方向安裝中間掩模成為可能。
照明系統(tǒng)10與投影物鏡67一起形成了一個可調(diào)節(jié)的中間掩模保持器，可調(diào)節(jié)的中間掩模保持器保持中間掩模66在投影物鏡的物體平面65內(nèi)，并且形成了投影曝光系統(tǒng)的一個可調(diào)節(jié)的晶片保持器，用于電子部件的微光刻生產(chǎn)，并且還可以用于衍射光學(xué)元件和其它微型結(jié)構(gòu)的部分的微光刻生產(chǎn)。所說照明系統(tǒng)還可以用于晶片步進裝置和晶片掃描裝置中。
照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是這樣的在一系列的級中所說照明系統(tǒng)都可以引入完整的etendue(幾何光導(dǎo)閥)。由于輻射的延長平行性以及小光束橫截面的延長平行性，由激光器發(fā)射的光束具有極低的幾何光導(dǎo)閥(etendue)，但通過光束擴展并且通過借助于望遠鏡陣列15產(chǎn)生的光束分割，所說幾何光導(dǎo)閥(etendue)有可能增加。依賴于各個反光鏡21的位置以及作為結(jié)果可以實現(xiàn)的角度分布，通過反光鏡裝置20可以進一步增加所說幾何光導(dǎo)閥(etendue)，其中還要改變輻射的分布形狀。對于在無限遠處的投影來設(shè)計變焦-軸錐體系統(tǒng)30。在變焦-軸錐體系統(tǒng)30的前焦平面的區(qū)域內(nèi)安排的裝置與變焦-軸錐體光學(xué)系統(tǒng)30一起在變焦系統(tǒng)的出射光瞳31中形成一個大小可變的兩維強度分布，用作光瞳成形表面。在這里安排的折射光柵元件32具有長方形的發(fā)射特性，產(chǎn)生所說幾何光導(dǎo)閥(etendue)的主要部分，并且經(jīng)過注入光學(xué)裝置40將所說幾何光導(dǎo)閥(etendue)調(diào)節(jié)到場的大小，這就是說，調(diào)節(jié)到棒式積分器45的長方形的入射表面44的形狀。
通過控制裝置22并且經(jīng)過適當?shù)碾娦盘杹碓O(shè)置各個反光鏡21的傾斜位置，考慮到相對于兩個軸的傾斜可能性，各個反光鏡的任何期望的取向都是可能的。然而，傾斜的動作由于機械方面或者電方面的原因只限于很小的傾斜角度，因此在各個反光鏡的每個可能的調(diào)節(jié)期間，從反光鏡裝置反射的所有輻射都能進入物鏡30中。借助于各個反光鏡21的傾斜，來源于各個反光鏡的光束被反射到光瞳成形表面31(照明系統(tǒng)的光瞳平面)的各個不同的位置。以此方式可能產(chǎn)生的兩維光分布35的特性主要只受到光的各個光點的尺寸的限制。例如借助于單個反光鏡的合適的曲率，可以實現(xiàn)能夠產(chǎn)生的光點的期望的尺寸。還可以設(shè)想，將所說各個反光鏡設(shè)計成自適應(yīng)的反光鏡，其中的反光鏡表面的形狀可以經(jīng)過合適的執(zhí)行機構(gòu)(例如壓電效應(yīng))進行有限的改變。
在所述的本發(fā)明的應(yīng)用中，至關(guān)重要的是，可以將光瞳成形表面31(照明系統(tǒng)的光瞳平面)的光的分布設(shè)定為在中間掩模平面65中掩膜66的結(jié)構(gòu)的函數(shù)。借助于適當?shù)挠嬎銠C控制的各個反光鏡的對準排列，可以在第一光瞳成形表面31中設(shè)置所有的熟悉的兩維照明光分布，例如具有不同直徑、環(huán)形設(shè)置、四極或偶極設(shè)置的常規(guī)照明。而且，與其它系統(tǒng)不同，還可能在光瞳成形表面31中可變地設(shè)置任何其它期望的光分布。對于在設(shè)置之間的改變，不必進行任何光學(xué)部件的更換。尤其是，不需要可能引起光損耗的濾波器、孔徑光闌、或其它元件，就可以設(shè)置光瞳平面31中的光分布。這還具體地應(yīng)用到其它的實施例，其中所用的光混合元件是蠅眼聚光器，它的輸入側(cè)最好應(yīng)該安排在光瞳成形表面31的區(qū)域中。還可以使用專用于設(shè)置光瞳成形表面31中的實際上任何期望的光分布的能力來達到影響某些光瞳性質(zhì)的目的，例如影響光瞳的橢圓率或偏振平衡。這可能是極其有利的，因為常規(guī)的激光光束的強度分布決不會有帶有尖銳的明暗過渡的期望的形式(頂頭函數(shù)的形式)。在這個實施例中，光束向光瞳平面31張開的角度最大約為3度。這對于棒式積分器45的填充具有積極的作用。
下面使用圖3描述一個照明系統(tǒng)的簡化實施例。在所說照明系統(tǒng)100中，來自激光光源111的光以約為25度的入射角入射在一個反光鏡裝置120上，反光鏡裝置120相對于光軸112傾斜地對準并且具有大量的可單獨驅(qū)動的并且相對于兩個傾斜軸分別傾斜的各個反光鏡121。在這里，反光鏡裝置相對于照射方向的迎角越小，在這個實施例中光的損耗越少，這是因為沒有方案將輻射聚焦到各個反光鏡的緣故。反光鏡裝置120用作位置變化的光調(diào)制裝置，并且形成這個系統(tǒng)的光分配裝置125，反光鏡裝置120是由控制裝置122驅(qū)動的，并且反光鏡裝置120距其中存在期望的兩維強度分布的照明系統(tǒng)的光瞳成形表面131有這樣一個很大的距離，以致于光瞳成形表面131位于反光鏡裝置120的遠場區(qū)域內(nèi)。在這種情況下，在光瞳成形表面131的區(qū)域內(nèi)將要自動地建立期望的強度分布，而不需要從反光鏡裝置120輸出的并且借助于透鏡或者具有可比擬的效果的光學(xué)裝置通過傅里葉變換已經(jīng)轉(zhuǎn)換成的空間分布的角度分布。在光瞳成形表面131的下游方向安排的場透鏡140將強度分布轉(zhuǎn)換到隨后的一個場平面165，其中定位例如一個要照明的掩膜，并且從期望的方向照明所說掩膜。隨后的投影光學(xué)裝置170將中間掩模的圖形投影到位于投影物鏡170的圖像平面180內(nèi)的由光敏涂層覆蓋的晶片上。
圖4中照明系統(tǒng)210的結(jié)構(gòu)來源于圖1中所示的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，因此相互對應(yīng)的特征和部件具有對應(yīng)的標號，只是增加了200。與按照圖1的系統(tǒng)的差別首先在于位置可變的光調(diào)制裝置220的結(jié)構(gòu)，其次在于光混合的思路。就此而論，值得注意的是，照明系統(tǒng)210的結(jié)構(gòu)中沒有特定的光混合部件，這就是說沒有積分器棒或蠅眼聚光器。如按照圖1的實施例所示的，來自激光光源211的光在通過光束擴展器213和兩維的望遠鏡透鏡系統(tǒng)的光柵裝置215以后，是作為一組規(guī)則排列的、相互平行的多個光束217存在的，在每種情況下多個光束217相互之間都有一個橫向間隔。所說光束或部分光束217在每種情況下都對準光調(diào)制裝置220的各個元件221。光調(diào)制裝置220的各個元件221構(gòu)成為電-光元件，并且具有大量的、可控的、反射式的、衍射光柵221，這些光柵221形成光調(diào)制裝置的各個元件，并且在物理上將這些光柵221安排在一個兩維的光柵或柵格內(nèi)，并且可以通過控制裝置222針對衍射性質(zhì)相互無關(guān)地設(shè)置和改變這些光柵221。于是，借助于電信號，有可能以可變的方式在變焦-軸錐體物鏡230的方向設(shè)置從光調(diào)制裝置220反射的輻射的角度分布。在另外的實施例中，光調(diào)制裝置的單個元件是由聲-光元件形成的。
光調(diào)制裝置220安裝在變焦-軸錐體物鏡230的物體平面區(qū)域內(nèi)，變焦-軸錐體物鏡230的出射光瞳231是照明系統(tǒng)的光瞳成形表面。在光瞳成形表面231或它的附近，安排一個光柵元件232，光柵元件232具有由衍射光學(xué)元件或折射光學(xué)元件組成的一個兩維陣列，在這個實施例中，所說光學(xué)元件具有多項功能。首先，借助于光柵元件232，對于入射輻射進行整形，以使入射輻射在通過隨后的在照明系統(tǒng)的場平面250區(qū)域的注入光學(xué)裝置240以后能夠照亮長方形的照度場。具有長方形的發(fā)射特性的光柵元件232在這種情況下產(chǎn)生光導(dǎo)閥作用的主要部分，并且將其調(diào)整到在場平面250中的期望的場尺寸和場形狀，場平面250與中間掩模平面265是光學(xué)共軛的，并且在中間掩模平面265中安排中間掩模掩膜系統(tǒng)。光柵元件232可以實施成一個棱鏡陣列，其中在一個兩維陣列中安排的各個棱鏡引入局部確定的角度以便根據(jù)期望照亮場平面250。由注入光學(xué)裝置240實現(xiàn)的傅里葉變換的效果是，在光柵元件232的出口的每個特定的角度都對應(yīng)于場平面250中的一個位置，而光柵元件的位置，即光柵元件相對于光軸232的位置，確定了在場平面250中的照明角度。離開各個光柵元件的光束在這種情況下疊加在場平面250中。借助于光柵元件和它的各個元件的適當設(shè)計，有可能基本上均勻地照亮在場平面250中的長方形的場。因此，光柵元件還可以用于均勻化場照明，從而可以省去單獨的光混合元件，如按照圖1的實施例積分器棒45。由于在光瞳成形表面231和照明系統(tǒng)的出射平面265(中間掩模平面)之間不需要任何單獨的光混合元件，所以在這個區(qū)域可以特別緊湊地設(shè)計這種類型的照明系統(tǒng)。
光柵元件232這種類型的場整形和均勻化元件與在其下游方向連接的傅里葉變換光學(xué)裝置組合起來首先用于設(shè)置場的大小和形狀，其次用于均勻化這個場中的照度，這樣的元件當然還可以用在按照圖1的實施例中，與反光鏡裝置組合起來用作光調(diào)制裝置。在這種情況下，有可能省去積分器棒45。其次，按照圖1的反光鏡裝置還可以由具有可控的衍射光柵或光-聲元件的電-光式光調(diào)制裝置代替。作為按照圖4的反射式衍射光柵的一個替換方案，還可以在光調(diào)制裝置中使用透射式衍射光柵。
在圖5中，示意地表示使用蠅眼聚光器380作為光混合元件的另一個照明系統(tǒng)的實施例。從激光光源311發(fā)出的線性偏振的輻射通過光分配裝置325整形成在蠅眼聚光器380的入射側(cè)附近安排的光瞳成形表面331中的可變可選擇的兩維強度分布。光分配裝置325包括光束擴展器313；第一衍射光學(xué)元件(DOE1)315；用作位置可變的(或者空間可變的)光調(diào)制裝置的反光鏡裝置320(在宏觀上相對于光軸312的對準角度約為45度，并且具有大量的圍繞兩個相互垂直的傾斜軸可傾斜的各個反光鏡321)；安排在反光鏡裝置320的下游方向的第二衍射光學(xué)元件(DOE2)390；和一個任選的光學(xué)系統(tǒng)330，用于轉(zhuǎn)換進入光學(xué)系統(tǒng)330的輻射的角度分布為在光瞳成形表面331內(nèi)的光的空間分布。
蠅眼聚光器380由第一柱面透鏡383的第一光柵裝置381和具有第二柱面透鏡384的第二光柵裝置382組成。第一光柵裝置381的透鏡383具有相同的折射率和長方形的橫截面，在這里，柱面透鏡383的長方形形狀對應(yīng)于要照明的照度場351的長方形形狀。因此，第一透鏡383也稱之為“場蜂窩”。在長方形光柵中相互緊接著地安排柱面透鏡383，基本上填滿光瞳成形表面331(它是照明系統(tǒng)的光瞳平面)內(nèi)的區(qū)域或其附近。
第一柱面透鏡383的作用是將入射在平面331上的光分開成與照明的柱面透鏡383的數(shù)量對應(yīng)的一系列光束，這些光束聚焦在照明系統(tǒng)的場平面332上，所說照明系統(tǒng)位于這些柱面透鏡383的焦點平面內(nèi)。在這個場平面內(nèi)，或者在場平面的附近，定位具有第二柱面透鏡384的第二光柵裝置382，第二柱面透鏡384具有長方形的橫截面并且具有相同的正的折射率。第一光柵裝置381的每個柱面透鏡383將光源311投影到第二光柵裝置382的對應(yīng)相關(guān)的第二柱面透鏡384上，從而產(chǎn)生大量的第二光源。第二光柵裝置的柱面透鏡384也經(jīng)常叫做“光瞳蜂窩”。第一和第二光柵裝置381、382的一對相互關(guān)聯(lián)的第一和第二柱面透鏡383、384形成一個光通道。第一和第二光柵裝置381、382形成蠅眼聚光器380，蠅眼聚光器380具有大量的安排在兩維的陣列中的光通道。
第二光柵裝置382的柱面透鏡384安排在對應(yīng)的二次光源的附近，并且經(jīng)過安排在蠅眼聚光器的下游方向的場透鏡385將長方形的第一柱面透鏡383投影到照明系統(tǒng)的中間場平面347上。場透鏡385是設(shè)計成連續(xù)改變焦距的變焦透鏡。第一柱面透鏡(第一蜂窩)383的長方形圖像疊加在這個中間場平面上，這種疊加的效果是使這個中間場平面的區(qū)域中的光強度均勻或平坦，由此可以獲得長方形照度場351的均勻照明。
如在上述的實施例中所述的，在中間場平面347中安排一個中間掩模掩蔽系統(tǒng)(REMA)350，用作可調(diào)節(jié)的視場光闌。隨后的物鏡355將這個中間平面347投影到照明表面365，在這里可以定位一個中間掩模(掩膜或光刻原型)。
這個實施例的一個獨特的特征是安排在反光鏡裝置320的上游方向一定距離的第一衍射光學(xué)元件315，第一衍射光學(xué)元件315安排在光源311和反光鏡裝置320之間。衍射光學(xué)元件315設(shè)計成一個光學(xué)陣列發(fā)生器，用于將入射在衍射光學(xué)元件上的輻射集中在反光鏡裝置的各個反光鏡321上，由此可以避免由各個反光鏡321的可用反光鏡表面之間的照明間隙引起的潛在可能的光損耗。第一衍射光學(xué)元件315設(shè)計成一個衍射扇出元件，用于從擊中衍射光學(xué)元件的各個平行光束產(chǎn)生與各個反光鏡321的數(shù)目對應(yīng)的一系列聚焦光束317，并且確定所說的聚焦光束的方向，以使這些光束集中在各個反光鏡321的光學(xué)有效區(qū)域內(nèi)(見插圖5(a))。為此目的使用丹曼光柵形式的扇出元件，丹曼光柵產(chǎn)生位于各個反光鏡321的多個衍射級。雖然例如結(jié)合圖1描述的望遠鏡透鏡陣列可用于替代衍射光學(xué)元件315，但是衍射光學(xué)元件可能是優(yōu)選的，因為它與望遠鏡透鏡陣列相比具有較簡單的結(jié)構(gòu)?；蛟S還可以節(jié)省安裝空間。
使用一個或多個衍射光學(xué)元件把光集中在具有各個元件的陣列結(jié)構(gòu)的光調(diào)制裝置的各個元件上，所說的單個元件可逐個驅(qū)動以改變在單個元件上入射的輻射的角度或角頻譜，這種情況可以與其它的光調(diào)制裝置結(jié)合使用，例如具有大量的可控的反射式衍射光柵的電-光元件，例如結(jié)合圖4描述的或具有聲-光元件陣列的元件。
光分配裝置325特別適合于與蠅眼積分器380結(jié)合使用，并且允許在蠅眼積分器380的入口照明光瞳成形表面331，以便或者基本上完全照射蠅眼聚光器的單個光學(xué)通道，或者基本上完全不照射蠅眼聚光器的單個光學(xué)通道，由此可以獲得高度均勻的光混合，光的損耗最小。這一效果是如以下所述通過可控的反光鏡裝置320和安排在反光鏡裝置320的下游方向并且安排在反光鏡裝置和光瞳成形表面331之間的第二衍射光學(xué)元件390的組合作用獲得的。根據(jù)各個反光鏡321的取向，由反光鏡裝置320的各個反光鏡321反射的各個光束317具有相對于光軸的特定角度。這些角度在下面稱之為“偏差角”。每個偏差角對應(yīng)于反光鏡裝置的光學(xué)遠端場(即，光瞳成形表面331)中的一個確定的位置。第二衍射光學(xué)元件390設(shè)計成由計算機產(chǎn)生的全息圖(CGH)，因此在由光束317照明所說衍射光學(xué)元件的每個位置將產(chǎn)生在光束317周圍的一個確定的角度分布，其中這個確定的角度分布在光瞳成形表面331中對應(yīng)于蠅眼聚光器的輸入側(cè)光柵裝置383的單個透鏡元件383的大小和形狀。換言之，在這個實施例中，由第二衍射光學(xué)元件390產(chǎn)生的角度分布391對應(yīng)于在光瞳成形表面331中的一個長方形的照明區(qū)域。在反光鏡裝置320和第二衍射光學(xué)元件的組合作用下，通過向期望的偏差角傾斜單個反光鏡321，可以控制在光瞳成形表面331中相對于單個光束317的照明區(qū)域的位置，并且，通過衍射光學(xué)元件390可以基本上形成照明區(qū)域的形狀和大小。
由于各個反光鏡的傾斜取向可以由控制裝置322逐個單獨地控制，所以可以有選擇地尋址蠅眼聚光器380的單個光學(xué)通道，以便完全照亮光通道或者完全不照亮所說光通道。為了說明這一功能，圖6示意地表示出在蠅眼積分器380的輸入側(cè)上沿光軸312的一個視圖，在這里可以看見第一光柵裝置381的長方形透鏡383。在圖6中，照亮一個特定的光通道383i(即，一個選定的場蜂窩383i)(黑色區(qū)域)，而沒有照亮所有其它的光通道383ni。圖7表示一個例子，在這里，通過控制各個反光鏡321的傾斜角度獲得一個環(huán)形設(shè)置，以便在蠅眼聚光器的入射表面上產(chǎn)生一個基本上環(huán)形的照明區(qū)(黑色區(qū)域)。再一次地，第一光柵裝置381的所有長方形的柱面透鏡381或者完全照明(黑色區(qū)域383i)，或者完全不照明(明亮的長方形383ni)。圖8表示用于常規(guī)設(shè)置的一個對應(yīng)的例子，在這里，在蠅眼聚光器380的入射側(cè)的照明區(qū)域(在光瞳成形表面331內(nèi))基本上是圓形的。再一次地，將照明的區(qū)域的宏觀上圓形形狀分割成與蠅眼聚光器的各個光學(xué)通道對應(yīng)的小的長方形，在這里，以光軸為中心的一系列光學(xué)通道383i完全照亮，而在期望區(qū)域以外的光學(xué)通道383ni完全不照亮。
使由第二衍射光學(xué)元件390產(chǎn)生的角度分布適合于構(gòu)成場蜂窩383的微透鏡的形狀。這個形狀還是照度場351的矩形形狀的微型形狀。在用于掃描器系統(tǒng)的照明系統(tǒng)中，這個形狀具有很大的寬度與高度的寬高比，用于獲得狹縫形狀的照度場。在長方形的照度場的寬度和高度之間的典型寬高比的范圍例如在2∶1和8∶1之間。另一方面，在某些照明設(shè)定當中(例如常規(guī)的設(shè)定或環(huán)形設(shè)定)，在光軸周圍基本上對稱的光瞳成形表面381中獲得兩維的強度分布可能是有益的。在這些情況下優(yōu)選的作法可以是使用具有作用函數(shù)的第二衍射光學(xué)元件390，所說的作用函數(shù)允許對于出射光束391進行整形，以使在蠅眼聚光器380的入射一側(cè)上的照明區(qū)域?qū)τ诿總€單個光束317包括多于一個的“蜂窩”。圖9表示出一個例子，在這里對于第二衍射光學(xué)元件進行設(shè)計，以便形成來源于一個單個反光鏡321的一個光束，從而可以使光覆蓋由第一光柵381i的6個相鄰的長方形透鏡383構(gòu)成的一個方塊或一個組，獲得一個幾乎是正方形形狀的照明區(qū)域，所說的寬高比接近于1。
圖10示意地表示照明系統(tǒng)的另一個實施例的一部分，其中包括用作光調(diào)制裝置的反光鏡裝置420和位于反光鏡裝置的下游方向的第二衍射光學(xué)元件490。在圖10中描述的部分的上游方向和下游方向的結(jié)構(gòu)可以與圖5中所示的照明系統(tǒng)類似或完全相同。這個實施例適合于例如由激光器提供的線性偏振光。與以上所示的實施例對比的不同點是，對于包括各個反光鏡421的反射式光調(diào)制器420進行安排，使其大體上垂直于光軸412。光軸在偏振選擇分束器表面450處折疊，所說分束器表面450相對于光軸傾斜45度并且在幾何上安排在反光鏡裝置420和第二衍射光學(xué)元件490之間，因此其取向平行于反光鏡裝置。在反光鏡裝置和偏振器450之間并且在反光鏡裝置420的前頭而且緊接著所說反光鏡裝置420，安排一個作為λ/4板460形成的光學(xué)延遲裝置。偏振器450可以是一個薄膜偏振器。偏振分束器表面可以安排在一個薄的透明板上或者在一塊透明材料之內(nèi)。
入射的激光光束是偏振的，因此電場的場矢量的振蕩垂直于平面分束器表面450上的入射平面(s偏振)。對于偏振層的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，使其基本上反射s偏振的光并且基本上透射p偏振(電場矢量的振蕩平行于入射平面)的光。擊中分束器450的s偏振光束417向反光鏡裝置420反射。線性偏振一經(jīng)過1/4波長板460就轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振，從而使反光鏡421反射所說的圓偏振光。相對于光軸具有期望的偏斜角的反射光束經(jīng)過1/4波長板460，1/4波長板460將圓偏振轉(zhuǎn)變成p偏振。p偏振的光束417然后穿過偏振器450，隨后入射到第二衍射光學(xué)元件490上，第二衍射光學(xué)元件490引入適合于蠅眼積分器的光學(xué)通道的大小和形狀的一個角頻譜。在這個實施例中，所有的各個激光光束417都具有位于光源和第二衍射光學(xué)元件490之間的基本上相同的光路長度，第二衍射光學(xué)元件490安排在照明系統(tǒng)的場平面上或其附近。因此，相對于在照明系統(tǒng)中發(fā)生的光學(xué)成像來說，這個平面對于所有的光束都是相同的。在上述的某些或所有的其它實施例中，還可以使用具有偏振分束器的類似裝置。
在圖5和圖10的實施例中，可以把反光鏡裝置320、420看作是照明系統(tǒng)的第一漫射體元件，因為光的特定角度分布是依賴于反光鏡裝置的各個反光鏡的結(jié)構(gòu)和設(shè)置產(chǎn)生的。第二衍射光學(xué)元件390、490可以認為是第二漫射體元件，因為特定角度分布是由這個元件產(chǎn)生的。通過在反光鏡裝置的下游方向安排第二衍射光學(xué)元件，可以在光學(xué)上折疊由第一衍射光學(xué)元件320、420產(chǎn)生的角度分布，使得由第二衍射光學(xué)元件390、490產(chǎn)生的角度分布在光學(xué)遠場當中(在光瞳成形表面內(nèi))。用基本上準直的激光光束照亮第一漫射體元件320、420，并且將第一漫射體元件320、420定位在可以是照明系統(tǒng)的第一場平面的照明系統(tǒng)的場平面的附近。第二漫射體元件390、490定位在這個場平面和照明系統(tǒng)的光瞳平面之間，光瞳平面與定位第一漫射體的場平面是傅里葉共軛的。第一漫射體元件是一個動態(tài)元件，在這里通過控制裝置的動作可以動態(tài)地控制作用函數(shù)，這是本發(fā)明的一個特殊的特征。
權(quán)利要求
1.一種用于微光刻投影曝光系統(tǒng)的照明系統(tǒng)，用于以來自原始光源的光照明一個照度場，所說照明系統(tǒng)包括一個光軸(12、112、212、312)；和一個光分配裝置(25、125、225、325)，光分配裝置用于接收來自原始光源(11、111、211、311)的光并且用于產(chǎn)生兩維的強度分布(35)，所說兩維的強度分布可以在照明系統(tǒng)的光瞳成形表面(31、131、231、331)內(nèi)可變地設(shè)置；其中的光分配裝置具有至少一個光調(diào)制裝置(20、120、220、320、420)，用于可控地改變在光調(diào)制裝置上入射的光的角度分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中光調(diào)制裝置(20、120、220、320、420)具有可單獨驅(qū)動的各個元件(21、121、221、321、421)的一個陣列以改變?nèi)肷湓诟鱾€元件上的輻射的角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其中構(gòu)成所說的光調(diào)制裝置，并且可以控制所說的光調(diào)制裝置，以使入射在光調(diào)制裝置上的基本上所有的光強度都偏轉(zhuǎn)到光瞳成形表面(31、131、231、331)的可用區(qū)域內(nèi)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的照明系統(tǒng)，其中在光調(diào)制裝置(20、120、220、320)和光瞳成形表面(31、231、331)之間提供一個光學(xué)系統(tǒng)(30、230、330)，以轉(zhuǎn)換由光調(diào)制裝置產(chǎn)生的角度分布為在光瞳成形表面(31、231、331)內(nèi)的空間分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明系統(tǒng)，其中光學(xué)系統(tǒng)(30、231)的焦距可以可變地設(shè)置并且最好可以連續(xù)地設(shè)置。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的照明系統(tǒng)，其中在光調(diào)制裝置(20、220)和光瞳成形表面(31、231)之間安排一個軸錐體系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中之一所述的照明系統(tǒng)，其中在光調(diào)制裝置(120)和光瞳成形表面(131)之間的空間沒有任何光學(xué)部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明系統(tǒng)，其中在光調(diào)制裝置(120)和光瞳成形表面(131)之間的距離是如此之大，以致于使光瞳成形表面(131)位于光調(diào)制裝置(121)的遠場區(qū)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的照明系統(tǒng)，其中光調(diào)制裝置是反射式光調(diào)制裝置(20、120、220、320、420)，它最好以偏轉(zhuǎn)反光鏡的方式相對于光軸(12、112、212、312)傾斜地排列。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的照明系統(tǒng)，其中在光調(diào)制裝置(20、120、220)和光瞳成形表面(31、131、231)之間存在一個光學(xué)距離，對于這個光學(xué)距離進行選擇，以使光軸(12、112、212)和屬于光瞳成形表面(31、131、231)區(qū)域內(nèi)的角度分布的光束之間的角度小于5度左右，最好小于3度左右。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中之一所述的照明系統(tǒng)，其中光調(diào)制裝置具有至少一個反光鏡裝置(20、120、320、420)，所說反光鏡裝置具有可單獨控制的各個反光鏡(21、121、321、421)的一個陣列，因而可以改變?nèi)肷湓诜垂忡R裝置上的光的角度分布。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明系統(tǒng)，其中各個反光鏡的至少某些反光鏡，特別是各個反光鏡的全部(21)具有一個平面反光鏡表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的照明系統(tǒng)，其中各個反光鏡的至少某些反光鏡，特別是各個反光鏡的全部形成為具有有限的反光鏡焦距的彎曲的反光鏡，最好確定反光鏡的焦距以使入射在各個反光鏡上的輻射可以以基本上聚焦的形式擊中光瞳成形表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13之一所述的照明系統(tǒng)，其中反光鏡裝置(20、120)的各個反光鏡全都具有相同的形狀和大小。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-13之一所述的照明系統(tǒng)，其中各個反光鏡包括一個第一反光鏡組和至少一個第二反光鏡組，每一個反光鏡組都具有一個或多個單個反光鏡，反光鏡組的各個反光鏡具有不同的大小和/或不同的形狀和/或不同的曲率。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-15之一所述的照明系統(tǒng)，其中反光鏡裝置的各個反光鏡的至少某些反光鏡具有一個光學(xué)結(jié)構(gòu)，特別是衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)，用于形成從各個反光鏡反射的輻射的分布。
17.根據(jù)權(quán)利要求11-16之一所述的照明系統(tǒng)，其中反光鏡裝置(20、120、320、420)的各個反光鏡相對于反光鏡裝置的其它各個反光鏡是傾斜的，最好圍繞彼此相對地垂直延伸的兩個傾斜軸是傾斜的。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-10之一所述的照明系統(tǒng)，其中光調(diào)制裝置(220)是具有各個元件(221)的一個陣列的一個電-光元件(220)，所說各個元件(221)是作為可控的衍射光柵和/或作為聲-光元件形成的。
19.根據(jù)權(quán)利要求2-18之一所述的照明系統(tǒng)，其中在光源和光調(diào)制裝置之間，安排一個光學(xué)裝置(15、215、315)，用于將入射在光學(xué)裝置上的輻射集中在光調(diào)制裝置(20、220、320、420)的各個元件(21、221、321、421)上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明系統(tǒng)，其中光學(xué)裝置(15、215)包括具有望遠鏡透鏡系統(tǒng)(16)的一個兩維的陣列。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明系統(tǒng)，其中光學(xué)裝置包括衍射光學(xué)陣列發(fā)生器(315)，用于轉(zhuǎn)換一個入射光束為集中在光調(diào)制裝置的各個光學(xué)元件上的多個光束。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的照明系統(tǒng)，其中將衍射光學(xué)陣列發(fā)生器(315)設(shè)計成丹曼光柵。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的照明系統(tǒng)，其中在光瞳成形表面(31)和照度場的一個平面(65)之間，安排一個光混合裝置(45、380)，用于混合強度分布的光。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的照明系統(tǒng)，其中光混合裝置包括具有入射表面(44)的至少一個積分器棒(45)，光瞳成形表面(31)最好位于定位在入射表面的上游方向的一個平面的區(qū)域內(nèi)，所說的平面是與入射表面有關(guān)的一個傅里葉變換平面。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的照明系統(tǒng)，其中光混合裝置包括具有入射表面的至少一個蠅眼聚光器(380)，光瞳成形表面最好位于入射表面或者與入射表面光學(xué)共軛的一個表面的區(qū)域內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的照明系統(tǒng)，其特征在于控制所說的光調(diào)制裝置，以便或者基本上完全照明蠅眼聚光器(380)的各個輻射通道，或者基本上完全不照明蠅眼聚光器(380)的各個輻射通道。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的照明系統(tǒng)，其中光分配裝置具有至少一個衍射光學(xué)元件(390、490)，衍射光學(xué)元件(390、490)在光學(xué)上安排在光調(diào)制裝置和光瞳成形表面之間，用于接收光調(diào)制裝置發(fā)出的光并且用于按照由衍射光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)確定的作用函數(shù)通過引入角度分布來改變所說的光。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的照明系統(tǒng)，其中對于衍射光學(xué)元件(390、490)進行設(shè)計，以便通過衍射光學(xué)元件整形從光調(diào)制裝置的一個單個元件形成的光束，使其符合蠅眼聚光器的一個單個光學(xué)通道或一組相鄰的光學(xué)通道的形狀和大小。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的照明系統(tǒng)，其中衍射光學(xué)元件(390、490)是由計算機產(chǎn)生的全息圖(CGH)。
30.根據(jù)前述權(quán)利要求25-29之一所述的照明系統(tǒng)，其中沒有為蠅眼聚光器(380)提供用于逐個阻塞輻射通道的任何掩膜。
31.根據(jù)權(quán)利要求1-22之一所述的照明系統(tǒng)，其中在光瞳成形表面(231)和照度場的一個平面(265)之間既沒有安排蠅眼聚光器，也沒有安排任何積分器棒。
32.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的照明系統(tǒng)，其中在光瞳成形表面(231)內(nèi)，或者在光瞳成形表面(231)的附近，安排一個光柵元件(232)，用于整形照明系統(tǒng)的隨后的場平面(250)中的強度分布和使所說強度分布均勻化。
33.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的照明系統(tǒng)，其中為了驅(qū)動光調(diào)制裝置的各個元件(21、121、221、321)，提供一個控制裝置(22、122、222、322)，對于所說的控制裝置進行配置，以使用于控制各個元件的控制信號可以隨要曝光的掩膜(66)的結(jié)構(gòu)變化而變化。
34.一種產(chǎn)生半導(dǎo)體部件和其它精細結(jié)構(gòu)部件的方法，所說的方法具有如下的步驟借助于照明系統(tǒng)照明一個中間掩模，所說中間掩模安排在投影物鏡的物面內(nèi)，所說照明系統(tǒng)具有至少一個光調(diào)制裝置，光調(diào)制裝置具有大量的各個元件，這些各個元件可以單獨地控制，以便改變?nèi)肷湓诠庹{(diào)制裝置上的輻射的角度分布；在光敏基板上產(chǎn)生中間掩模的圖像；照明中間掩模的步驟包括借助于彼此相關(guān)的各個元件的至少兩個的相對設(shè)置，設(shè)置入射在中間掩模上的角度分布。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中光調(diào)制裝置包括反光鏡裝置，反光鏡裝置具有大量的可單獨控制的各個反光鏡，各個元件的相對設(shè)置包括相對于另外的各個反光鏡圍繞一個或多個傾斜軸傾斜各個反光鏡的至少一個。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中光調(diào)制裝置具有大量的可單獨控制的衍射光柵，相對設(shè)置包括至少兩個衍射光柵的衍射效果的不同變化。
37.根據(jù)前述權(quán)利要求34-36之一所述的方法，其中照明系統(tǒng)包括具有大量的輻射通道的蠅眼聚光器，并且其中對于各個元件進行控制，以便基本上完全照明輻射通道或者基本上完全不照明輻射通道。
38.一種微光刻投影曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)，用于利用來自原始光源的光照明一個照度場，所說照明系統(tǒng)包括一個光軸(12、112、212)；和一個光分配裝置(25、125、225)，用于接收來自原始光源(11、111、211)的光并且用于產(chǎn)生一個兩維的強度分布(35)，在照明系統(tǒng)的光瞳成形表面(31、131、231)內(nèi)可以可變地設(shè)置所說兩維的強度分布(35)；其中，光分配裝置具有至少一個光調(diào)制裝置(20、120、220)，用于可控地改變?nèi)肷湓诠庹{(diào)制裝置上的光的角度分布；其中，在光調(diào)制裝置(20、120、220)和光瞳成形表面(31、131)之間提供一個光學(xué)系統(tǒng)(30、230)以便將由光調(diào)制裝置產(chǎn)生的角度分布轉(zhuǎn)換成在光瞳成形表面(31、131)內(nèi)的空間分布；其中，光學(xué)系統(tǒng)(30、231)具有能夠可變地設(shè)置的一個焦距。
39.一種微光刻投影曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)，用于利用來自原始光源的光照明一個照度場，所說照明系統(tǒng)包括一個光軸(12、112、212)；和一個光分配裝置(25、125、225)，用于接收來自原始光源(11、111、211)的光并且用于產(chǎn)生一個兩維的強度分布(35)，在照明系統(tǒng)的光瞳成形表面(31、131、231)內(nèi)可以可變地設(shè)置所說兩維的的強度分布(35)；其中，光分配裝置具有至少一個光調(diào)制裝置(20、120、220)，用于可控地改變?nèi)肷湓诠庹{(diào)制裝置上的光的角度分布；其中，在光調(diào)制裝置(20、220)和光瞳成形表面(31、231)之間安排一個軸錐體系統(tǒng)。
40.一種微光刻投影曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)，用于利用來自原始光源的光照明一個照度場，所說照明系統(tǒng)包括一個光軸(12、112、212)；和一個光分配裝置(25、125、225)，用于接收來自原始光源(11、111、211)的光并且用于產(chǎn)生一個兩維的強度分布(35)，在照明系統(tǒng)的光瞳成形表面(31、131、231)內(nèi)可以可變地設(shè)置所說兩維的的強度分布(35)；其中，光分配裝置具有至少一個光調(diào)制裝置(20、120、220)，用于可控地改變?nèi)肷湓诠庹{(diào)制裝置上的光的角度分布；其中，在光調(diào)制裝置(120)和光瞳成形表面(131)之間的空間沒有任何光學(xué)部件。
41.一種微光刻投影曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)，用于利用來自原始光源的光照明一個照度場，所說照明系統(tǒng)包括一個光軸(12、112、212)；和一個光分配裝置(25、125、225)，用于接收來自原始光源(11、111、211)的光并且用于產(chǎn)生一個兩維的強度分布(35)，在照明系統(tǒng)的光瞳成形表面(31、131、231)內(nèi)可以可變地設(shè)置所說兩維的強度分布(35)；其中，光分配裝置具有至少一個光調(diào)制裝置(20、120、220)，用于可控地改變?nèi)肷湓诠庹{(diào)制裝置上的光的角度分布；其中，光調(diào)制裝置具有至少一個反光鏡裝置(20、120)，反光鏡裝置(20、120)具有可單獨控制的各個反光鏡(21、121)的陣列，從而改變?nèi)肷湓诜垂忡R裝置上的光的角度分布；其中，各個反光鏡包括一個第一反光鏡組和至少一個第二反光鏡組，每個反光鏡組都具有一個或多個單個反光鏡，反光鏡組的各個反光鏡具有不同的大小和/或不同的形狀和/或不同的曲率。
42.一種微光刻投影曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)，用于利用來自原始光源的光照明一個照度場，所說照明系統(tǒng)包括一個光軸(12、112、212)；和一個光分配裝置(25、125、225)，用于接收來自原始光源(11、111、211)的光并且用于產(chǎn)生一個兩維的強度分布(35)，在照明系統(tǒng)的光瞳成形表面(31、131、231)內(nèi)可以可變地設(shè)置所說的強度分布(35)；其中，光分配裝置具有至少一個光調(diào)制裝置(20、120、220)，用于可控地改變?nèi)肷湓诠庹{(diào)制裝置上的光的角度分布；其中，光調(diào)制裝置具有至少一個反光鏡裝置(20、120)，反光鏡裝置(20、120)具有可單獨控制的各個反光鏡(21、121)的陣列，從而改變?nèi)肷湓诜垂忡R裝置上的光的角度分布；其中，各個反光鏡是自適應(yīng)的反光鏡，其中反光鏡表面的形狀是可以改變的。
43.一種微光刻投影曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)，用于利用來自原始光源的光照明一個照度場，所說照明系統(tǒng)包括一個光軸(12、112、212)；和一個光分配裝置(25、125、225)，用于接收來自原始光源(11、111、211)的光并且用于產(chǎn)生一個兩維的強度分布(35)，在照明系統(tǒng)的光瞳成形表面(31、131、231)內(nèi)可以可變地設(shè)置所說兩維的的強度分布(35)；其中，光分配裝置具有至少一個光調(diào)制裝置(20、120、220)，用于可控地改變?nèi)肷湓诠庹{(diào)制裝置上的光的角度分布；其中，光調(diào)制裝置(220)是一個電-光元件(220)，具有各個反光鏡(221)的一個陣列，各個反光鏡(221)是作為可控的衍射光柵形成的和/或作為聲-光元件形成的。
44.一種微光刻投影曝光設(shè)備的照明系統(tǒng)，用于利用來自原始光源的光照明一個照度場，所說照明系統(tǒng)包括一個光軸(12、112、212)；和一個光分配裝置(25、125、225)，用于接收來自原始光源(11、111、211)的光并且用于產(chǎn)生一個兩維的強度分布(35)，在照明系統(tǒng)的光瞳成形表面(31、131、231)內(nèi)可以可變地設(shè)置所說的強度分布(35)；其中，光分配裝置具有至少一個光調(diào)制裝置(20、120、220)，用于可控地改變?nèi)肷湓诠庹{(diào)制裝置上的光的角度分布；其中，在光調(diào)制裝置(20、120、220、320、420)具有可單獨驅(qū)動的各個元件(21、121、221、321、421)的一個陣列，以改變?nèi)肷湓诟鱾€元件上的輻射的角度；其中，在光源和光調(diào)制裝置之間，安排一個光學(xué)裝置(15、215、315)，用于將入射在光學(xué)裝置上的輻射集中在光調(diào)制裝置(20、220、320)的各個元件(21、221、321)上。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的照明系統(tǒng)，其中光學(xué)裝置(15、215)包括具有望遠鏡透鏡系統(tǒng)(16)的一個兩維陣列。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的照明系統(tǒng)，其中光學(xué)裝置包括一個衍射光學(xué)陣列發(fā)生器(315)，用于轉(zhuǎn)換輸入光束為集中在光調(diào)制裝置的各個光學(xué)元件上的多個光束。
全文摘要
一種微光刻投影曝光系統(tǒng)的照明系統(tǒng)，用于以來自原始光源(11)的光照明一個照度場。所說照明系統(tǒng)具有一個光分配裝置(25)，光分配裝置用于接收來自原始光源的光并且從這個光產(chǎn)生兩維的強度分布，所說兩維的強度分布可以在照明系統(tǒng)的光瞳成形表面(31)內(nèi)可變地設(shè)置。光分配裝置具有至少一個光調(diào)制裝置(20)，光調(diào)制裝置(20)具有由可單獨控制的各個元件(21)的一個兩維陣列，以改變在光調(diào)制裝置上入射的光的角度分布。所說的裝置允許可變的設(shè)置完全不同的照明模式而不需要更換光學(xué)部件。
文檔編號G03F7/20GK1879062SQ200480033300
公開日2006年12月13日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者J·克勒, J·旺勒, M·布洛特薩克, W·辛格, D·費奧卡, M·毛爾 申請人:卡爾蔡司Smt股份公司