專利名稱：微光刻照射系統(tǒng)，包括這種照射系統(tǒng)的投影曝光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前言部分利用照射光照射照射場(chǎng)的微光 刻照射系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及包括這種照射系統(tǒng)的微光刻投影曝光設(shè)備。而 且，本發(fā)明涉及用于微結(jié)構(gòu)元件的微光刻制造方法。最后，本發(fā)明涉及通 過(guò)這種方法制造的元件。
背景技術(shù)：
在WO 2005/083512 A2中公開(kāi)了在開(kāi)始限定的這種照射系統(tǒng)。在復(fù)雜 投影工藝方面，希望的是，以限定的方式在整個(gè)照射場(chǎng)上影響照射光的特 性。通過(guò)通用類型的照射系統(tǒng)，這是不可能的，除非進(jìn)行大量的工作。
US 2004/0119961 Al公開(kāi)了一種微光刻照射系統(tǒng)，其中構(gòu)造場(chǎng)光柵元 件和光瞳光柵元件，從而提供另外的棱鏡效應(yīng)，以防止出現(xiàn)照射系統(tǒng)的光 柵通道之間的串?dāng)_。
WO 2006/084478 Al公開(kāi)了用于均勻化光的柱面棱鏡陣列。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是開(kāi)發(fā)在開(kāi)始定義的類型的照射系統(tǒng)，使得，相對(duì) 于總照射強(qiáng)度和/或相對(duì)于來(lái)自不同照射方向的強(qiáng)度分布，以限定方式在整 個(gè)照射場(chǎng)上影響照射強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明，該目標(biāo)通過(guò)具有在權(quán)利要求1的特征部分給出的特征的 照射系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明基于這樣的事實(shí)，具有額外的光學(xué)效應(yīng)的裝置提供了用于產(chǎn)生 照射系統(tǒng)的場(chǎng)相關(guān)光學(xué)效應(yīng)的額外自由度，所述裝置祐 沒(méi)置在第一光柵裝置附近，用于影響照射光，使得第一光柵陣列的光柵通道的強(qiáng)度分布相對(duì) 于總照射強(qiáng)度在整個(gè)照射場(chǎng)上變化。本發(fā)明的具有額外光學(xué)效應(yīng)的裝置允 許校正或補(bǔ)償照射系統(tǒng)的其他部件或甚至投影光學(xué)元件的場(chǎng)相關(guān)光學(xué)效 應(yīng)?？尚Ｕ蚩裳a(bǔ)償?shù)男?yīng)包括，例如，光學(xué)元件在其整個(gè)直徑上的透射 率變化。該透射率變化可例如通過(guò)本發(fā)明裝置以額外的光學(xué)效應(yīng)預(yù)先補(bǔ)償
或過(guò)補(bǔ)償。這樣，照射系統(tǒng)的照射場(chǎng)或物場(chǎng)可以例如^L照射，使得以任何 希望的照射方向以基本相同的強(qiáng)度的光曝光所有場(chǎng)點(diǎn)。其中對(duì)于所有場(chǎng)點(diǎn)， 在整個(gè)照射角度上的強(qiáng)度變化為+/-1%。用作照射角曝光的均勻性的參考 值，可以想到確定分別從不同方向或照射角入射到場(chǎng)點(diǎn)上的強(qiáng)度的關(guān)系。 該關(guān)系還稱為橢圓率。 一種通過(guò)具有額外光學(xué)效應(yīng)的裝置影響光束方向的 可能方法具體是，代替影響，即以相同方式偏轉(zhuǎn)整個(gè)照射光束的整個(gè)光束 方向，以限定的方式偏轉(zhuǎn)、衰減或相位影響照射光的特定部分光束，而完 全不或以不同程度偏轉(zhuǎn)、衰減或相位影響其他部分光束。確保具有額外光 學(xué)效應(yīng)的裝置相對(duì)于第一光柵陣列的空間相鄰的位置關(guān)系為，具有額外光 學(xué)效應(yīng)的裝置是與第一光柵陣列分離的元件，并且被設(shè)置為緊鄰光柵陣列。 在照射系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例中，具有額外光學(xué)效應(yīng)的空間相鄰的裝置可以， 例如，以施加于至少一個(gè)光柵陣列的涂層的形式與第一或另一個(gè)光柵陣列 直接接觸。第 一光柵陣列的光柵元件和至少另 一個(gè)可能的光柵陣列優(yōu)選是 折射的。第一光柵陣列不需要一體地，即一片地形成在基片上。第一光柵 陣列可以形成為兩片，其中第一光柵行形成在第一基片上，第一光柵列形 成在第二基片上。在兩個(gè)基片之間，具體可以有這樣的距離，使得具有額 外光學(xué)效應(yīng)的裝置,皮設(shè)置在第一平面的直接上游，在所述第一平面中，限 定照射光的二維強(qiáng)度分布。該平面尤其是照射系統(tǒng)的光瞳平面。然后可以 使用強(qiáng)度分布的場(chǎng)相關(guān)性在特定場(chǎng)點(diǎn)對(duì)稱地獲得選定照射角的希望增加強(qiáng) 度、在特定場(chǎng)點(diǎn)的總照射強(qiáng)度的強(qiáng)度增加或其組合。這尤其可以用于補(bǔ)償 在照射或投影光學(xué)元件中發(fā)生場(chǎng)相關(guān)效應(yīng)時(shí)透射損失。該照射系統(tǒng)可包括
適于照射系統(tǒng)的照射光學(xué)元件的光源或輻射源；然而這不是必須的。照射 系統(tǒng)從而還可以只包括光學(xué)元件，其被設(shè)置在相應(yīng)適于單獨(dú)的光源或輻射源的下游。
根據(jù)權(quán)利要求2的光分布裝置提供在第一平面中的限定的二維強(qiáng)度分 布。在照射系統(tǒng)的特定實(shí)施例中，將光分布裝置稱為光瞳限定元件(PDE)。 可以棄用光分布裝置，如果存在另一種在第一平面或者與其光學(xué)共軛的平 面中設(shè)置限定強(qiáng)度分布的方法。這例如是，通過(guò)第一光柵陣列自身或者通 過(guò)第一光柵陣列和至少另一個(gè)可能的光柵陣列的組合光學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生或?qū)崿F(xiàn) 限定的強(qiáng)度分布。
根據(jù)權(quán)利要求3的第二光柵陣列與第一光柵陣列組合以形成光柵模 塊，其尤其限定照射場(chǎng)的形狀和照射，從而稱為場(chǎng)限定元件(FDE)。第 二光柵元件可以具體棄用，如果在將物鏡引導(dǎo)通過(guò)照射場(chǎng)的方向引導(dǎo)掃描 方向的照射場(chǎng)的部分或者其下游的部分希望限定的減少或增加的照射強(qiáng) 度。第一光柵陣列可具有光會(huì)聚效應(yīng)，其中第二光柵陣列可設(shè)置在第一光 柵陣列的焦平面。然而，該第二光柵陣列的設(shè)置不是必須的。可選的是， 第二光柵陣列可以設(shè)置在第一光柵陣列的焦平面外的限定位置，從而使得 第二光柵陣列的光柵元件可以曝光于照射光的擴(kuò)大照射光束。
在根據(jù)權(quán)利要求4的照射角度變化裝置中，系統(tǒng)地利用另外的非預(yù)期 的照射誤差影響在整個(gè)照射場(chǎng)上的照射光強(qiáng)度分布，所述非預(yù)期的照射誤 差稱作以大入射角度的非線性折射。通過(guò)照射角度變化裝置的角度變化部 分的方式限定系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)角度，其中，如果在第一光柵陣列的光柵元件處 發(fā)生折射，至少涉及最大可設(shè)置的偏轉(zhuǎn)角度，不再應(yīng)用旁軸近似。這不可
用的范圍。
根據(jù)權(quán)利要求5的照射角度變化裝置導(dǎo)致來(lái)自限定照射方向的場(chǎng)相關(guān) 強(qiáng)度分布和同一時(shí)間在場(chǎng)相關(guān)的總照射強(qiáng)度中的場(chǎng)相關(guān)強(qiáng)度分布的上述組 合。因此，該實(shí)施例使用幾個(gè)場(chǎng)相關(guān)強(qiáng)度分布的可用的自由度。
根據(jù)權(quán)利要求6的照射角度變化裝置目標(biāo)是場(chǎng)相關(guān)的總強(qiáng)度分布，其 中在照射場(chǎng)上沒(méi)有強(qiáng)度的照射角度相關(guān)性。這對(duì)于損耗補(bǔ)償特別有用。
根據(jù)權(quán)利要求7的照射角度變化裝置具有來(lái)自不同照射方向的場(chǎng)相關(guān)強(qiáng)度貢獻(xiàn)，但是沒(méi)有表現(xiàn)出總照射強(qiáng)度的場(chǎng)相關(guān)性。因此，除了來(lái)自不同 的主要方向，每個(gè)單獨(dú)的場(chǎng)點(diǎn)將用同樣的總強(qiáng)度量膝光。這對(duì)于以優(yōu)選方 向成像結(jié)構(gòu)是有利的，所述優(yōu)選方向分布在整個(gè)照射場(chǎng)上。
根據(jù)權(quán)利要求8和9的照射角度變化裝置提供自由度，所述自由度根 據(jù)能夠產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角度適應(yīng)于不同的投影應(yīng)用。
根據(jù)權(quán)利要求10和11的具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置可利用微光學(xué)技術(shù) 制造。如果具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置配置為變化涂層，那么所述裝置可關(guān) 于它的穿過(guò)整個(gè)光柵模塊的孔徑上的涂層厚度分布，利用離子束構(gòu)圖 (IBF)方法微調(diào)。照射角度變化裝置的混合設(shè)計(jì)也是可以想到的。
根據(jù)權(quán)利要求12的照射角度變化裝置可以高精度制造。
根據(jù)權(quán)利要求13的照射角度變化裝置可容易地制造。因此，屋脊邊緣 或者校準(zhǔn)為平行于第一光柵陣列的光柵行或光柵列。
根據(jù)權(quán)利要求14和15的具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置可被微調(diào)到希望的 場(chǎng)相關(guān)照射強(qiáng)度分布。
根據(jù)權(quán)利要求16的照射角度變化裝置的設(shè)計(jì)確保第一光柵元件曝光 于偏轉(zhuǎn)的照射光。
根據(jù)權(quán)利要求17的楔形元件可以以精確限定的楔角度制造。
根據(jù)權(quán)利要求18的倒置的屋脊邊緣棱鏡導(dǎo)致照射強(qiáng)度的場(chǎng)相關(guān)性，這 導(dǎo)致光學(xué)孔徑的邊緣受到增加了的強(qiáng)度。這可分別用于在照射或者投影光 學(xué)器件中的近邊緣損耗補(bǔ)償。
根據(jù)權(quán)利要求19的折射錐面導(dǎo)致強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱場(chǎng)相關(guān)性。
根據(jù)權(quán)利要求20的在角度變化部分中的恒定偏轉(zhuǎn)角度有利于照射角 度變化裝置的設(shè)計(jì)，因?yàn)樗鼋嵌茸兓糠挚膳浔扔衅矫嫫D(zhuǎn)表面?？蛇x 的是，對(duì)于角度變化部分，可以考慮配備球形表面或者其他連續(xù)表面，特 別是自由型表面。在制造方面使用這種非平面的角度變化部分是有利的。
根據(jù)權(quán)利要求21的照射系統(tǒng)，在第一光柵陣列的制造方面降低了要 求，因?yàn)楣鈻判泻凸鈻帕锌蓡为?dú)制造。同樣地，第二光柵陣列可分成行陣 列和列陣列。根據(jù)權(quán)利要求22的具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置設(shè)置對(duì)于照射角度變化 裝置、行陣列以及列陣列的組合光束導(dǎo)向效應(yīng)證明是非常有效的。
為了影響照射光，根據(jù)權(quán)利要求23的變化涂層利用被施加變化涂層的 光柵元件的入射表面的曲率。在這種情況中，變化涂層可特別地施加為恒 定的涂層厚度。變化涂層的透射根據(jù)在各個(gè)被涂敷的光柵元件上的入射點(diǎn)， 通過(guò)不同入射角度的照射光在入射點(diǎn)上變化，其中所述入射角度通過(guò)照射 光的各自光束方向和通過(guò)在入射點(diǎn)的光柵元件的曲率確定。通過(guò)變化涂層 的涂敷厚度確定變化涂層相應(yīng)的透射，所述涂層在其入射點(diǎn)被照射光有效 的穿過(guò)，因此，導(dǎo)致希望的與入射點(diǎn)的相關(guān)性。因此，相位影響也是可以 想到的。
根據(jù)權(quán)利要求24的入射點(diǎn)相關(guān)性導(dǎo)致邊緣光線的增加?？蛇x擇的是， 如果出于補(bǔ)償或者校正的原因這是希望的，那么涂層也可配置為使得入射 在各個(gè)光柵元件上的中心光線的透射比邊緣光線的高。在這種情況中，與 邊緣光線相比，中心光線被加強(qiáng)了。
在根據(jù)權(quán)利要求25的光學(xué)變化涂層的部分設(shè)置中，邊緣光線通過(guò)基于 光柵模塊的邊緣區(qū)域的光柵元件通道所加強(qiáng)。忽視在照射系統(tǒng)中其他光學(xué) 組件的影響，當(dāng)以物場(chǎng)點(diǎn)的角度觀察時(shí)，如果所述照射光以與垂直入射相 差較大角度的照射角度入射時(shí)，那么照射光的邊緣光線更加強(qiáng)烈。這個(gè)效 應(yīng)對(duì)于照射系統(tǒng)中其他部件的光學(xué)特性的補(bǔ)償或者校正是非常有用的，因
是在極大的照射角度下。
根據(jù)權(quán)利要求26的具有不同效應(yīng)的光學(xué)變化涂層的部分設(shè)置使得整 個(gè)光學(xué)變化涂層的像場(chǎng)相關(guān)效應(yīng)被增強(qiáng)，因此提供了增加的校正可能性。
因此，同樣也應(yīng)用于根據(jù)權(quán)利要求27的變化涂層。
根據(jù)權(quán)利要求28或29的變化涂層，僅僅在需要校正或者補(bǔ)償?shù)奈恢?是有效的，所述變化涂層的效果通過(guò)入射到各個(gè)光柵元件上的點(diǎn)確定。
根據(jù)權(quán)利要求30的光學(xué)變化涂層使得能夠在具有不同光學(xué)效應(yīng)的涂 層的部分之間獲得平滑的轉(zhuǎn)變，所述不同光學(xué)效應(yīng)通常對(duì)應(yīng)于待補(bǔ)償或者待校正的效應(yīng)。
根據(jù)權(quán)利要求31的變化涂層利用這樣的事實(shí)，即，當(dāng)照射光入射到未 涂敷的光柵元件時(shí)，照射光通常會(huì)發(fā)生反射損耗。部分涂層能夠確保在涂 層區(qū)域照射光發(fā)生較小的損耗量，這對(duì)于限定在整個(gè)照射場(chǎng)上變化的強(qiáng)度 貢獻(xiàn)是有用的。
根據(jù)權(quán)利要求32的變化涂層利用透射與涂層厚度和/或?qū)哟涡虻南嚓P(guān) 性。設(shè)計(jì)參數(shù)"涂層厚度變化量"和"層次序變化"也可用于以更加復(fù)雜 的方式限定在整個(gè)照射場(chǎng)上變化的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。
根據(jù)權(quán)利要求33的配置為形狀變化的光學(xué)裝置，為了限定在整個(gè)照射 場(chǎng)上變化的強(qiáng)度貢獻(xiàn)，利用了通過(guò)入射到光柵元件的點(diǎn)確定的照射光的折 射，以及隨后的偏轉(zhuǎn)角度分布的變化。形狀變化通常是靜態(tài)的，這意味著 它不是通過(guò)致動(dòng)器主動(dòng)限定的。
通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求34的配置為自由型表面的形狀變化的方式，即使例 如以復(fù)雜方式在整個(gè)照射場(chǎng)變化，也可實(shí)現(xiàn)具有這種形狀變化的光柵元件 的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。
根據(jù)權(quán)利要求35和36的形狀變化導(dǎo)致包括所述形狀變化的光柵元件 的強(qiáng)度貢獻(xiàn)，其中所述強(qiáng)度貢獻(xiàn)在整個(gè)照射場(chǎng)上表現(xiàn)出相應(yīng)的對(duì)稱。
根據(jù)權(quán)利要求37的包括變化過(guò)濾器元件的強(qiáng)度變化裝置利用了與入 射到各個(gè)光柵元件上的點(diǎn)相關(guān)的衰減，用于在整個(gè)照射場(chǎng)上限定通過(guò)配置 有變化過(guò)濾器元件的光柵元件傳輸?shù)南鄳?yīng)的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。這甚至允許將獲得 的光柵元件的強(qiáng)度貢獻(xiàn)以復(fù)雜方式變化。變化過(guò)濾器元件是可應(yīng)用的，其 可用相對(duì)低的代價(jià)制造，例如灰階楔形式的變化過(guò)濾器元件。
根據(jù)照射系統(tǒng)的具體需求，適合的變化過(guò)濾器元件包括根據(jù)權(quán)利要求 38的吸收、反射或者散射變化過(guò)濾器元件。
通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求39的引入顆粒，可微調(diào)變化過(guò)濾器元件的衰減，特 別是在變化過(guò)濾器元件的整個(gè)表面上的所述衰減的路徑。
金屬顆粒，特別是根據(jù)權(quán)利要求40的鉻顆粒，被證明特別適用于變化 過(guò)濾器元件的設(shè)計(jì)，特別是與UV照射光有關(guān)時(shí)。一方面才艮據(jù)顆粒的加工特性，另一方面才艮據(jù)半透明載體的加工特性，
根據(jù)權(quán)利要求41和42的可選設(shè)置適合于限定變化過(guò)濾器元件的衰減的希 望路徑。
根據(jù)權(quán)利要求43的最小直徑避免了顆粒引起的不希望的折射效應(yīng)。 根據(jù)權(quán)利要求44的最小直徑特別適用于UV照射光。 根據(jù)權(quán)利要求45的變化過(guò)濾器元件使得能夠獲得關(guān)于照射系統(tǒng)的照 射場(chǎng)相關(guān)的光學(xué)效應(yīng)的高變化帶寬。
本發(fā)明的另 一個(gè)目標(biāo)是形成包括發(fā)明的照射系統(tǒng)的微光刻投影曝光設(shè)
該目標(biāo)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求46的微光刻投影曝光裝置、根據(jù) 權(quán)利要求47的制造方法以及通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求48的部件所達(dá)到。這些主 題的優(yōu)點(diǎn)從上面列出的關(guān)于照射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可顯而易見(jiàn)。
下面將通過(guò)附圖具體描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中
圖1示出了結(jié)合在微光刻投影曝光設(shè)備中的本發(fā)明的照射系統(tǒng)的示 意子午截面，所述微光刻投影曝光設(shè)備包括具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置，其 為照射角度變化裝置的形式，并被設(shè)置在包括兩級(jí)光柵陣列的光柵模塊的 上游；
圖2示出了兩級(jí)光柵陣列的四通道更具體的視圖，所述光柵陣列包括 用于將照射光從兩級(jí)光柵陣列引導(dǎo)到照射場(chǎng)的上游照射角度變化裝置和下 游透射光學(xué)元件，所述照射場(chǎng)以中間場(chǎng)平面示出；
圖3示出了在照射場(chǎng)中通過(guò)圖2所示的四個(gè)通道所產(chǎn)生的照射場(chǎng)相關(guān) 的照射角度強(qiáng)度分布，以及例如兩個(gè)選擇的場(chǎng)點(diǎn)的這四個(gè)通道的照射貢獻(xiàn) 的更具體的^L圖4示出了通過(guò)才艮據(jù)圖2的兩級(jí)光柵陣列的通道之一和下游的透射光 學(xué)元件成像的各個(gè)光束的具體視圖5與圖2類似地示出了兩級(jí)光柵陣列上游的照射角度變化裝置和透射光學(xué)元件的另一個(gè)實(shí)施例；
圖6與圖3類似地示出了在不同的通道中產(chǎn)生的照射場(chǎng)相關(guān)的強(qiáng)度貢
獻(xiàn)；
圖7與圖2類似地示出了包括下游的兩級(jí)光柵陣列的照射角度變化裝 置和透射光學(xué)元件的另一個(gè)實(shí)施例；
圖8與圖1類似地示出了包括第一級(jí)光柵陣列的可選實(shí)施例的照射系
統(tǒng)；
圖9與圖2類似地示出了具有附加光學(xué)效應(yīng)的以在第二級(jí)光柵陣列上 變化涂層的形式的裝置的另一個(gè)實(shí)施例；
圖10示出了根據(jù)圖9的在光柵陣列的光柵元件的涂層附近的細(xì)節(jié)的放 大視圖ll示出了從圖9的方向XI看的根據(jù)圖9的兩級(jí)光柵陣列的示意性 視圖12以圖表的方式示出了根據(jù)圖IO施加到光柵元件的不同涂層厚度 如何影響它的透射，其中相對(duì)于入射到光柵元件的涂層光學(xué)表面上的角度
對(duì)透射作圖13示出了光柵模塊的光柵元件的放大的視圖，所述光柵模塊包括具 有附加光學(xué)效應(yīng)的涂層形式的裝置的另一個(gè)實(shí)施例；
圖14與圖2類似地示出了通過(guò)根據(jù)13涂敷的光柵元件在中間場(chǎng)平面 中所施加效應(yīng)的局部圖15與圖13類似地示出了具有附加光學(xué)效應(yīng)的變化涂層形式的裝置 的另外兩個(gè)可選實(shí)施例；
圖16與圖2類似地示出了具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置的另 一個(gè)實(shí)施例的 光學(xué)效應(yīng)，所述裝置配置為光柵模塊的光柵元件的至少一個(gè)光學(xué)主動(dòng)表面 的形狀變化；
圖17示出了才艮據(jù)圖16的中間場(chǎng)平面的點(diǎn)a處的強(qiáng)度相關(guān)的照射角度 分布的示意性視圖18示出了才艮據(jù)圖16的中間場(chǎng)平面的點(diǎn)b處的強(qiáng)度相關(guān)的照射角度分布的示意性-f見(jiàn)圖19示出了根據(jù)圖16的中間場(chǎng)平面的點(diǎn)c處的強(qiáng)度相關(guān)的照射角度 分布的示意性;f見(jiàn)圖20示出了4艮據(jù)圖16的用于產(chǎn)生與才艮據(jù)圖16的實(shí)施例的通道I對(duì)應(yīng) 的場(chǎng)相關(guān)強(qiáng)度分布的實(shí)施例的照射通道的示意性視圖21與圖2類似地示出了具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置的另一個(gè)實(shí)施例的 光學(xué)效應(yīng)，所述裝置配置為光柵模塊的光柵元件的至少一個(gè)光學(xué)主動(dòng)表面 的形狀變化；
圖22示出了根據(jù)圖21的中間場(chǎng)平面的點(diǎn)a處的強(qiáng)度相關(guān)的照射角度 分布的示意性一見(jiàn)圖23示出了根據(jù)圖21的中間場(chǎng)平面的點(diǎn)b處的強(qiáng)度相關(guān)的照射角度 分布的示意性;f見(jiàn)圖24示出了根據(jù)圖21的中間場(chǎng)平面的點(diǎn)c處的強(qiáng)度相關(guān)的照射角度 分布的示意性4見(jiàn)圖25示出了才艮據(jù)圖21的用于產(chǎn)生與才艮據(jù)圖21的實(shí)施例的通道I對(duì)應(yīng) 的場(chǎng)相關(guān)強(qiáng)度分布的實(shí)施例的照射通道的示意性視圖26示出了在根據(jù)圖16至25的實(shí)施例中可想到的不同形狀變化；
圖27與圖2類似地示出了具有附加光學(xué)效應(yīng)的具有包括變化過(guò)濾器元 件的強(qiáng)度變化裝置的形式的裝置的另一個(gè)實(shí)施例；以及
圖28與圖2類似地示出了具有附加光學(xué)效應(yīng)的具有照射角度變化裝置 形式的裝置的另 一個(gè)實(shí)施例，所述照射角度變化裝置包括下游的單級(jí)光柵 陣列和透射光學(xué)元件。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了孩吏光刻投影曝光設(shè)備1的示意性視圖，所述設(shè)備1配置為 晶片掃描器，并用于半導(dǎo)體部件以及其他精細(xì)結(jié)構(gòu)部件的制造。為了達(dá)到 微米粒度的分辨率，投影曝光設(shè)備l使用具體在真空紫外范圍(VUV)中 的光。投影曝光設(shè)備l的掃描方向垂直于圖l和2的繪圖平面延伸。在圖1的子午截面中，投影曝光設(shè)備的所有光學(xué)部件沿著光軸2連續(xù)的設(shè)置。 光軸當(dāng)然也可以隨機(jī)地折疊，以特別地達(dá)到投影曝光設(shè)備1的更加緊湊的 設(shè)計(jì)。
投影曝光^殳備1的照射系統(tǒng)，整體用5標(biāo)示，用于在標(biāo)線平面4中限 定地照射物場(chǎng)或者像場(chǎng)3，在所述標(biāo)線平面4中，待傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)以標(biāo)線的 形式i殳置，所述標(biāo)線沒(méi)有具體描述。工作波長(zhǎng)范圍為157nm的Fr激光器 用作主光源6,其中它的照射光束被校準(zhǔn)為與光軸2同軸。還可以考慮其 他UV光源，例如工作波長(zhǎng)范圍為193nm的ArF激基激光器、工作波長(zhǎng) 范圍為248nm的Krf激基激光器，以及還可以考慮具有更高或者更低的工 作波長(zhǎng)范圍的基本光源。
來(lái)自光源6的光束，當(dāng)初始入射到擴(kuò)束光學(xué)元件7時(shí)具有小的矩形橫 截面，所述擴(kuò)束光學(xué)元件7產(chǎn)生具有基本平行光以及更大矩形橫截面的出 射光束8。擴(kuò)束光學(xué)元件7可包括用于相干還原照射光的元件。在通過(guò)擴(kuò) 束光學(xué)元件7基本平行化后，激光入射到衍射光學(xué)元件(DOE) 9，它被 配置為計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的全息圖使得生成照射光角度分布。當(dāng)穿過(guò)設(shè)置在距 離DOE 9的對(duì)應(yīng)于其焦距處的傅立葉透鏡陣列或者聚光器10時(shí)，通過(guò) DOE 9產(chǎn)生的角度分布被轉(zhuǎn)換成因此垂直于光軸2的二維位置相關(guān)的照射 光強(qiáng)度分布。因此所產(chǎn)生的強(qiáng)度分布出現(xiàn)在照射系統(tǒng)5的第一照射平面11 中。與聚光器10—起，DOE 9因此組成用于產(chǎn)生二維照射光強(qiáng)度分布的 光分布裝置。
也稱作蜂窩狀聚光器的光柵模塊13的第一光柵陣列12設(shè)置在第一照 射平面11的附近。與設(shè)置在它的上游光路的照射角度變化裝置14 一起， 光柵模塊13用于產(chǎn)生照射光的限定的強(qiáng)度和照射角度的分布。照射角度變 化裝置14是影響照射光束8的強(qiáng)度、相位或者偏轉(zhuǎn)角度的光學(xué)主動(dòng)裝置的 第一個(gè)實(shí)例。以下將通過(guò)各種說(shuō)明性的實(shí)施例具體描述照射角度變化裝置 14的光學(xué)效應(yīng)。
第二光學(xué)陣列16^:置在另一個(gè)照射平面15中，所述照射平面15是相 對(duì)于照射平面11的傅立葉變換平面。兩個(gè)光柵陣列12、 16構(gòu)成了照射系統(tǒng)5的蜂窩狀聚光器13。另一照射平面15是照射系統(tǒng)5的瞳平面。
另一個(gè)聚光器17，也稱作場(chǎng)透鏡，設(shè)置在光柵才莫塊13的下游。與第 二光柵陣列16 —起，聚光器17將照射平面11成像到照射系統(tǒng)5的中間場(chǎng) 平面18中?？稍谥虚g場(chǎng)平面18中設(shè)置標(biāo)線掩蓋系統(tǒng)(REMA) 19，因此 可用作用于產(chǎn)生照射光強(qiáng)度分布的銳利邊緣的可調(diào)節(jié)的陰影成形光闌。下 游的物鏡20將中間場(chǎng)平面18成像到標(biāo)線上，即設(shè)置在標(biāo)線平面4中的光 刻模板。投影物鏡21用于將標(biāo)線平面4成像到晶片上(在圖1中未示出) 的晶片平面22中，所述晶片在掃描方向中間歇地或者連續(xù)地移位。
下面將通過(guò)圖2到4描述照射角度變化裝置14的第一實(shí)施例。照射角 度變化裝置14是衍射性的。
第一光柵陣列12具有獨(dú)立的第一光柵元件23,其按列和行設(shè)置。第 一光柵元件23具有例如2/1的x/y縱^f黃比(y:掃描方向)的矩形孔徑。另 外，特別地，也可考慮第一光柵元件23的更高的縱橫比。
根據(jù)圖1的子午截面沿著光柵列延伸。特別地，例如，第一光柵元件 23配置為具有正折射光焦度的微透鏡。第一光柵元件23的矩形形狀對(duì)應(yīng) 于照射場(chǎng)3的矩形形狀?；咎顫M整個(gè)可用空間，第一光柵元件23 ^f皮設(shè)置 為在光柵中彼此直接相鄰，所述光柵的形狀對(duì)應(yīng)于所述光柵元件23的矩形 形狀。第一光柵元件23也稱作場(chǎng)蜂窩結(jié)構(gòu)，
圖2示出了四個(gè)典型的光柵元件23,它們對(duì)于照射光8的照射光束24 到27定義了通道I到IV (從頂部到底部)。照射光束24分配到通道I、 照射光束25分配到通道II、照射光束26分配到通道III以及照射光束27 分配到通道IV。實(shí)際的光柵模塊13包括更多數(shù)量的通道，例如，成百的 這種通道。被分配給各個(gè)通道的第二光柵陣列16的第二光柵元件28,設(shè) 置在第一光柵陣列12的第一光柵元件23的光路下游。第二光柵元件28 也配置為特別具有正折射光焦度的微透鏡。第二光柵元件28也稱作瞳蜂窩 結(jié)構(gòu)，所述瞳蜂窩結(jié)構(gòu)被設(shè)置在照射平面15中，即照射系統(tǒng)5的瞳平面中。 照射平面15與投影物鏡21的瞳平面29共軛。與場(chǎng)透鏡17—起，第二光 柵元件28將第一光柵元件23,即設(shè)置在照射平面11中的場(chǎng)蜂窩結(jié)構(gòu)，成像到中間場(chǎng)平面18中，其中第 一光柵元件23的像在中間場(chǎng)平面18中重疊。
設(shè)置在第一光柵陣列12的光路上游的照射角度變化裝置14被分成角 度變化部分，其中每個(gè)角度變化部分分配到光柵才莫塊13的通道。角度變化 部分30分配到通道I、角度變化部分31分配到通道II、角度變化部分32 分配到通道III以及角度變化部分33分配到通道IV。每個(gè)角度變化部分 30到33相對(duì)于光軸2的垂直延伸對(duì)應(yīng)于通道I到IV的矩形孔徑。結(jié)果， 照射角度變化裝置14也形成光柵陣列。
因此，角度變化部分30到33的照射角度分布裝置14的光柵對(duì)應(yīng)于第 一光柵陣列12的光柵。每個(gè)角度變化部分30到33包括對(duì)應(yīng)于各個(gè)被分配 的第一光柵元件23的孔徑。
角度變化部分30配置為共面的光柵元件，例如以防止入射照射光束 24的偏轉(zhuǎn)。假設(shè)通道I的整個(gè)孔徑曝光于同等強(qiáng)度的照射光束24，則在中 間場(chǎng)平面18中獲得第一通道I的強(qiáng)度貢獻(xiàn)34，其在中間場(chǎng)平面18中的整 個(gè)照射場(chǎng)35中具有恒定的Io值。
被分配到通道II的照射角度分布裝置14的角度變化部分31被配置為 楔形，其根據(jù)圖2在入射表面和出射表面之間以第一楔角度oc向下逐漸變 細(xì)。這導(dǎo)致照射光束25向上被偏轉(zhuǎn)角度oc，，所述光束25在照射角度變化 裝置14的上游被引導(dǎo)為平行于光軸2。
所述角度oc，的偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致在照射場(chǎng)35中的通道II的強(qiáng)度貢獻(xiàn)36以某 種方式被影響，這種方式現(xiàn)在通過(guò)圖4解釋。照射光束25 (表示為虛線) 分成三個(gè)在入射側(cè)從下到上標(biāo)注的部分照射光束25^ 252和253。也示出 了用圖4中的實(shí)線表示的用于比較的照射光束，所述光束也分成三個(gè)部分 照射光束，并且入射到平行于光軸2的通道II中。
因?yàn)槠D(zhuǎn)角度ot，，部分照射光束253在第一光柵元件23處折射到最大 程度。當(dāng)部分照射光束253被折射時(shí)，不再應(yīng)用旁軸近似。與無(wú)像差的成 像工藝比較，部分照射光束25被折射的太強(qiáng)因此偏轉(zhuǎn)了角度P，。另一方 面，另兩個(gè)部分照射光束252和25j皮折射的相對(duì)小的程度，結(jié)果是在這種 情況下仍然可應(yīng)用旁軸近似。當(dāng)通過(guò)第二光柵元件28和聚光器17成像入射的部分照射光束25:到253時(shí)，部分照射光束253的折射偏轉(zhuǎn)的像差導(dǎo)致 在聚光器17的下游,在部分照射光束25和252之間的距離厶12，小于在部分 照射光束252和253之間的距離厶23，。在中間場(chǎng)平面18中，這導(dǎo)致在線性減 小之前，在根據(jù)圖4的照射場(chǎng)35的上部邊緣處的通道ii的強(qiáng)度貢獻(xiàn)36 是最高的，即以恒定的減小量，從最大強(qiáng)度減小到在根據(jù)圖4的照射場(chǎng)35 的較低邊緣處的最小強(qiáng)度。假設(shè)忽略光學(xué)元件的傳輸損耗，即使在通過(guò)投 影物鏡21的成像過(guò)程中，通道ii的強(qiáng)度貢獻(xiàn)36的線性過(guò)程仍保持相同。 為了比較進(jìn)行了連續(xù)的顯示，根據(jù)圖4的旁軸入射的部分照射光束在 部分照射光束的邊緣和中心附近的部分照射光束之間具有相等距離a12和
△23。
被分配到通道iii的照射角度變化裝置14的角度變化部分32在出射
側(cè)具有小于楔角度ct的楔角度y。根據(jù)圖2，角度變化部分32以楔形向下
變細(xì)。這導(dǎo)致通過(guò)角度變化部分32產(chǎn)生的照射光束26的偏轉(zhuǎn)角度y，小于 通過(guò)角度變化部分31產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角度oc，。因此，在通道iii中的邊緣和中
心的部分照射光束處的兩個(gè)部分照射光束之間有較小的距離差，這導(dǎo)致獲 得的通道iii的強(qiáng)度貢獻(xiàn)37在圖2的照射場(chǎng)35上以比通道ii的強(qiáng)度貢獻(xiàn) 36更小的減少量從它的頂部到底部減少。
在照射場(chǎng)35的上邊緣處的強(qiáng)度貢獻(xiàn)37的最大強(qiáng)度小于強(qiáng)度貢獻(xiàn)36 的最大強(qiáng)度。另一方面，然而，通道iii的強(qiáng)度貢獻(xiàn)37的最小強(qiáng)度超過(guò)通 道ii的強(qiáng)度貢獻(xiàn)36的最小強(qiáng)度。
通道iv的角度變化部分33配置為圖2中的楔形結(jié)構(gòu)，所述楔形結(jié)構(gòu) 在入射表面和出射表面之間以楔角度y向上逐漸變細(xì)，其中它的絕對(duì)值對(duì) 應(yīng)于通道iii的角度變化部分32的楔角度y。結(jié)果，可獲得通道iv的強(qiáng) 度貢獻(xiàn)38，其在照射場(chǎng)上線性變化，并且當(dāng)繞著光軸2鏡像時(shí)對(duì)應(yīng)于強(qiáng)度 貢獻(xiàn)37。在通道iv的強(qiáng)度貢獻(xiàn)38的實(shí)例中，因此最小強(qiáng)度出現(xiàn)在圖2的 上部場(chǎng)邊緣，而最大強(qiáng)度出現(xiàn)在圖2的下部場(chǎng)邊緣。在場(chǎng)邊緣附近的強(qiáng)度 貢獻(xiàn)37和38的最小和最大強(qiáng)度具有大約相等的絕對(duì)值。
圖3示出了在整個(gè)照射場(chǎng)35上的照射角度變化裝置14的效應(yīng)。通道I-IV的強(qiáng)度貢獻(xiàn)34和36-38再次示出在圖3的左側(cè)。圖3的右側(cè)示出了在 照射場(chǎng)35的上邊緣附近和照射場(chǎng)35的下邊緣附近的選定的場(chǎng)點(diǎn)處各個(gè)強(qiáng) 度貢獻(xiàn)34和36-38的強(qiáng)度的具體表示。
在照射場(chǎng)35的上邊緣處，通道I的強(qiáng)度貢獻(xiàn)I。表示為"0"。強(qiáng)度貢 獻(xiàn)36的強(qiáng)度在照射場(chǎng)35的上邊緣處達(dá)到最大值，表示為"++"。同樣地， 通道III的強(qiáng)度貢獻(xiàn)37的強(qiáng)度在上邊緣也達(dá)到最大值，然而，其中所述最 大值小于通道II的強(qiáng)度貢獻(xiàn)36的強(qiáng)度，并且因此表示為"+，，。通道IV 的強(qiáng)度貢獻(xiàn)38的強(qiáng)度在上部場(chǎng)邊緣處是最小的，因此表示為"-"。
因此，來(lái)自通道I-IV的所有可能的照射方向的強(qiáng)度合成在上部場(chǎng)邊緣 處是這樣的，即通道II的貢獻(xiàn)是最高的，隨后是通道III的強(qiáng)度貢獻(xiàn)和通 道l的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。通道IV的強(qiáng)度貢獻(xiàn)是其中最低的。
另一方面，在照射場(chǎng)35的下部場(chǎng)邊緣處的關(guān)系在圖3的底部右側(cè)示出。 在這點(diǎn)上，通道I的強(qiáng)度貢獻(xiàn)34的強(qiáng)度也等于由"0"表示的Io。在這點(diǎn) 上，通道II的強(qiáng)度貢獻(xiàn)36的強(qiáng)度達(dá)到通過(guò)"-"標(biāo)示的最小絕對(duì)值。同樣 地，通道III的強(qiáng)度貢獻(xiàn)37的強(qiáng)度在下部場(chǎng)邊緣處具有最小絕對(duì)值。然而， 強(qiáng)度貢獻(xiàn)37的最小強(qiáng)度超過(guò)強(qiáng)度貢獻(xiàn)36的最小強(qiáng)度，使得因此通道II的 最小強(qiáng)度在下部場(chǎng)邊緣處用"-"表示。通道IV的強(qiáng)度貢獻(xiàn)38在下部場(chǎng)邊 緣處具有最大值，其中所述最大值的絕對(duì)值對(duì)應(yīng)于在上部場(chǎng)邊緣處的強(qiáng)度 貢獻(xiàn)37的最大值。因此在下部場(chǎng)邊緣處通道IV的強(qiáng)度貢獻(xiàn)通過(guò)"+"表 示。
因此，在照射場(chǎng)35的下部場(chǎng)邊緣處，存在強(qiáng)度合成中，其中，通道 IV的強(qiáng)度貢獻(xiàn)38是最高的，隨后是通道I的強(qiáng)度貢獻(xiàn)34、通道IH的強(qiáng) 度貢獻(xiàn)37以及通道II的強(qiáng)度貢獻(xiàn)36。
來(lái)自可能的照射方向，即通道I-IV，的不同的強(qiáng)度貢獻(xiàn)的強(qiáng)度合成在 上部場(chǎng)邊緣處不同于在下部場(chǎng)邊緣處的強(qiáng)度合成。對(duì)于在照射場(chǎng)35的上部 和下部邊緣之間的場(chǎng)點(diǎn)，獲得相應(yīng)的來(lái)自可能的照射方向的強(qiáng)度貢獻(xiàn)的強(qiáng) 度合成。當(dāng)在照射場(chǎng)點(diǎn)和照射場(chǎng)35的邊緣之間的距離增加時(shí)，這導(dǎo)致強(qiáng)度 貢獻(xiàn)36、 37和38的差異關(guān)于強(qiáng)度貢獻(xiàn)34的強(qiáng)度I。減少。在照射場(chǎng)35的邊緣之間的中心，每個(gè)通道I-IV發(fā)出的強(qiáng)度Io的水平相對(duì)于總照射強(qiáng)度對(duì) 于各個(gè)場(chǎng)點(diǎn)是一樣。
因此，照射場(chǎng)35的所有場(chǎng)點(diǎn)通過(guò)通道I-IV照射，只是具有來(lái)自可能 的照射方向的不同的照射貢獻(xiàn)。
沿著通道I-IV,當(dāng)然也可提供其它具有不同楔角度的通道。因?yàn)楦鶕?jù) 圖2的表示，四個(gè)通道I-IV包括向下變細(xì)的兩個(gè)角度變化部分，即角度變 化部分31和32，但是僅僅一個(gè)角度變化部分，即角度變化部分35向上變 細(xì)，這也導(dǎo)致場(chǎng)相關(guān)的照射角度的總強(qiáng)度分布。圖2中39處的虛線所示， 通過(guò)疊加強(qiáng)度分布34和36到38獲得所述總強(qiáng)度分布。
照射角度變化裝置14距離第一光柵陣列12的距離A小于第一光柵元 件12的光柵寬度R和最大偏轉(zhuǎn)角度ct，的商。當(dāng)因此通過(guò)照射光束24到 27照射角度變化部分30到33時(shí)，這確保，雖然整個(gè)照射光束24到27被 照射角度變化裝置14偏轉(zhuǎn)，但是照射光束24到27實(shí)際上到達(dá)了第一光柵 陣列12的所分配的光柵元件23。
在圖5中示出了另 一個(gè)可用于代替照射角度變化裝置14的照射角度變 化裝置的實(shí)施例。下面將通過(guò)圖5和6描述該實(shí)施例。對(duì)應(yīng)于上面描述的 涉及圖2到4的部件用相同的參考數(shù)字標(biāo)示，不再具體描述。
照射角度變化裝置40配置為屋脊邊緣棱鏡，所述棱鏡包括與光軸2 相交并且垂直于圖5的繪圖平面的屋脊邊緣41。照射角度變化裝置40僅 僅具有兩個(gè)角度變化部分42、 43，即在圖5的屋脊邊緣41的上面以楔形 向上變細(xì)的角度變化部分42,以及在圖5的屋脊邊緣41的下面，也以楔 形向下變細(xì)的角度變化部分43。這種形狀的角度變化裝置40導(dǎo)致通道I 和II向下的角度Y，的偏轉(zhuǎn)，所述偏轉(zhuǎn)由角度變化部分42引起，反之角度 變化部分43導(dǎo)致通道III到IV向上偏轉(zhuǎn)角度y，。這個(gè)偏轉(zhuǎn)角度Y，的絕對(duì) 值對(duì)應(yīng)于才艮據(jù)圖2的通過(guò)照射角度變化裝置14的角度變化部分32、 33產(chǎn) 生的偏轉(zhuǎn)角度Y，。
通道I和II的強(qiáng)度貢獻(xiàn)44實(shí)質(zhì)上是一樣的，其中它們?cè)谡麄€(gè)照射場(chǎng) 35上的路徑對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖2的實(shí)施例中強(qiáng)度貢獻(xiàn)38的路徑。通道III和IV的強(qiáng)度貢獻(xiàn)實(shí)質(zhì)上是一樣的，其中它們的路徑對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖2的實(shí)施例中 強(qiáng)度貢獻(xiàn)37的路徑。
如圖6所示，在包括照射角度變化裝置40的實(shí)施例中，照射場(chǎng)35的 上部邊緣曝光于由通道I和II產(chǎn)生的最小強(qiáng)度，以及曝光于由通道III和 IV產(chǎn)生的最大強(qiáng)度。相反地，照射場(chǎng)35的下部邊緣曝光于由通道I和I1 產(chǎn)生的最大強(qiáng)度，以及曝光于由通道III和IV產(chǎn)生的最小強(qiáng)度。在場(chǎng)邊緣 之間， 一方面，在通道I和II的強(qiáng)度貢獻(xiàn)之間的強(qiáng)度差和另一方面在通道 III和IV之間的強(qiáng)度貢獻(xiàn)線性地減少，直到組成總強(qiáng)度的所有通道I到IV 的強(qiáng)度在場(chǎng)的中心達(dá)到相同的水平。
由于角度變化部分42、 43的相等的邊緣角度Y，的絕對(duì)值，在整個(gè)照 射場(chǎng)35上的強(qiáng)度貢獻(xiàn)44、 45的增加的絕對(duì)值也保持恒定。假設(shè)通道I到 IV的每個(gè)通道在照射角度變化裝置40中傳輸相同的光強(qiáng)度，這導(dǎo)致在整 個(gè)照射場(chǎng)35上總強(qiáng)度分布46保持恒定，因此是場(chǎng)無(wú)關(guān)的。然而，不同的 照射場(chǎng)點(diǎn)在照射角度變化裝置40中也用不同的強(qiáng)度貢獻(xiàn)照射，其中所述強(qiáng) 度貢獻(xiàn)對(duì)應(yīng)于來(lái)自可能的照射方向，即通道I到IV的方向的強(qiáng)度貢獻(xiàn)44、 45。當(dāng)考察總強(qiáng)度分布時(shí)，發(fā)現(xiàn)線性強(qiáng)度貢獻(xiàn)44、 45在整個(gè)照射場(chǎng)35上 不同程度的傾斜，因此相互抵償，結(jié)果是總強(qiáng)度分布-不像角度分布-是 場(chǎng)無(wú)關(guān)的。
代替屋脊邊緣的棱鏡，照射角度變化裝置14也可以是橫截面對(duì)應(yīng)于圖 5所示的折射錐面。結(jié)果，在垂直于圖5的繪圖平面的方向上獲得包括強(qiáng) 度貢獻(xiàn)44、 45的強(qiáng)度路徑，所述強(qiáng)度路徑對(duì)應(yīng)于圖5的表示。
對(duì)應(yīng)于角度變化部分42、 43的具有楔角度的角度變化部分也可由類似 于菲涅耳透鏡的楔形臺(tái)階組成，使得在垂直于光軸2的平面中，照射角度 變化裝置的總平均厚度保持恒定。該照射角度變化裝置40的可選實(shí)施例具 有光柵，所述光柵由具有在整個(gè)角度變化部分42、 43上相同的楔角度的角 度變化子部分組成。
圖7示出了另 一個(gè)光柵模塊的實(shí)施例，所述光柵模塊包括可用于代替 照射角度變化裝置14的照射角度變化裝置47。對(duì)應(yīng)于上面描述的涉及圖5和6的部件用相同的參考數(shù)字標(biāo)示，不再具體描述。以光柵才莫塊13的上部 的通道I和下部的通道II的實(shí)例描述照射角度變化裝置47的實(shí)施例。
照射角度變化裝置47配置為其光柵對(duì)應(yīng)于第一光柵陣列12的光柵的 角度變化部分48的光柵陣列。因此角度變化部分48的孔徑對(duì)應(yīng)于第一光 柵元件23的孔徑。每個(gè)角度變化部分48配置為包括屋脊邊緣49的倒置的 屋脊邊緣棱鏡。所述屋脊邊緣49中心地設(shè)置在每個(gè)角度變化部分48的邊 緣之間的出射表面中，并且垂直于圖7的繪圖平面。在根據(jù)圖7的屋脊邊 緣49上，形成有以楔形狀向上擴(kuò)展的第一角度變化子部分。在根據(jù)圖7 的每個(gè)屋脊邊緣49下面，形成有以楔形狀向下擴(kuò)展的第二角度變化子部分 51。
通道I和II的角度變化部分48被照射光束52、 53入射，所述照射光 束52、 53為了更易于表示，在圖7中分成實(shí)線的上部部分照射光束52，、 53，以及虛線的下部部分照射光束52"、 53"。上部部分照射光束52，、 53， 通過(guò)第 一角度變化子部分50向上偏轉(zhuǎn)角度Y ，，而下部部分照射光束52"、 53"通過(guò)角度變化子部分51向下偏轉(zhuǎn)角度Y，。每個(gè)角度變化部分48對(duì)照 射場(chǎng)35中的照射強(qiáng)度產(chǎn)生強(qiáng)度貢獻(xiàn)54，其中在每種情況中所述強(qiáng)度貢獻(xiàn) 54顯示了在整個(gè)照射場(chǎng)35上的相同的相關(guān)性。從照射場(chǎng)35的上部邊緣朝 著它的中心來(lái)看，這些各個(gè)的強(qiáng)度貢獻(xiàn)或者整個(gè)強(qiáng)度分布54最初地從最大 值減小到最小強(qiáng)度，然后從最小值線性地增加到最大強(qiáng)度，直到到達(dá)照射 場(chǎng)35的下部邊緣，所述整個(gè)強(qiáng)度分布54由會(huì)聚在一起的所有角度變化部 分48產(chǎn)生。因此，強(qiáng)度分布具有對(duì)應(yīng)于一個(gè)獨(dú)立的角度變化部分48的橫 截面的形狀。
相應(yīng)地，在照射場(chǎng)35中獲得照射場(chǎng)相關(guān)的總強(qiáng)度分布54，其中不同 的照射場(chǎng)點(diǎn)曝光于來(lái)自可能的照射方向的相等的強(qiáng)度，因?yàn)樗型ǖ赖呢?獻(xiàn)都是一樣的。
代替在根據(jù)圖7的實(shí)施例中配置為倒置的屋脊邊緣棱鏡的角度變化部 分，在另一個(gè)照射角度變化裝置的實(shí)施例中，角度變化部分也可配置為具 有折射錐面的光柵，其中各個(gè)錐面的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸平行于光軸2或者與光軸2重合。因此，可獲得對(duì)應(yīng)于強(qiáng)度分布54但是在垂直于圖7的方向也具有 屋脊邊^(qū)目關(guān)性的總強(qiáng)度分布。在該實(shí)施例中，因此，在照射場(chǎng)35的中心 朝著它的邊緣，總強(qiáng)度從最小值線性增加。這樣的照射角度變化裝置或者 照射角度變化裝置47的實(shí)施例允許在照射系統(tǒng)5或者照射物鏡21中的光 學(xué)元件的孔徑邊緣處補(bǔ)償傳輸損耗。
在照射場(chǎng)35的中間場(chǎng)平面18中由照射角度變化裝置14、 40和47產(chǎn) 生的照射光強(qiáng)度分布利用物鏡20的成像比例被成像到標(biāo)線平面4中的照射 場(chǎng)3。
照射角度變化裝置的可選實(shí)施例(未示出)也可以是折射或者混合的裝置。
通過(guò)投影曝光設(shè)備1的投影物鏡21 ，至少標(biāo)線的部分被成像到晶片或 者襯底上的光敏涂層上，用于微光刻制造微結(jié)構(gòu)部件。
圖8示出了微光刻投影曝光設(shè)備1的可選實(shí)施例，其根據(jù)圖8僅僅關(guān) 于光4冊(cè)陣列12以及相對(duì)于光柵陣列12和第一照射平面11的照射角度變化 裝置14的排列不同。在根據(jù)圖8的實(shí)施例中，第一光柵陣列12分成包括 組成第一光柵列的光柵元件的列陣列12，，以及包括組成第一光柵行的光柵 元件的行陣列12"。與根據(jù)圖1的第一光柵陣列12相比，根據(jù)圖8的光柵 陣列12，、 12"不是集成的，而是分成兩個(gè)元件，其中一個(gè)元件形成光柵行， 而另一個(gè)元件形成光柵列。列陣列12，和行陣列12"的組合效果對(duì)應(yīng)于根據(jù) 圖1的第一光柵陣列12的效果。
在才艮據(jù)圖8的實(shí)施例中，照射角度變化裝置14凈皮設(shè)置在列陣列12，和 行陣列12"之間第一照射平面11的附近處。在圖8所示的實(shí)施例中，列陣 列12，直接設(shè)置在第一照射平面11的上游，而照射角度變化裝置設(shè)置在所 述照射平面ll中，并且行陣列12"直接設(shè)置在它的下游。在列陣列12，和 行陣列12"之間相對(duì)于照射平面11的距離如此的小使得對(duì)于這兩個(gè)陣列 12，、 12"的光學(xué)效果沒(méi)有差異。
作為根據(jù)圖8的排列的可選方案，列陣列12，和行陣列12"的位置也可 以相互交才灸。在另一個(gè)圖中未示出的可選方案中，第二光柵陣列16也可分成行陣列 和列陣列。
圖9示出了包括另一個(gè)可選光學(xué)主動(dòng)裝置的實(shí)施例的光柵才莫塊13，所 述光學(xué)主動(dòng)裝置用于對(duì)于在整個(gè)照射場(chǎng)35上的總照射強(qiáng)度，影響由光柵元 件23、 28產(chǎn)生的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。對(duì)應(yīng)于上面描述的涉及圖1和圖8的部件和參 考數(shù)值用相同的參考數(shù)字標(biāo)示，不再具體描述。
代替根據(jù)圖1到8的照射角度變化裝置，根據(jù)圖9到12的實(shí)施例裝備 由用于影響照射光束8的特性的光學(xué)主動(dòng)裝置，所述光學(xué)主動(dòng)裝置是在第 二光柵陣列16的第二光柵元件28上的光學(xué)變化涂層55。變化涂層55被 施加到第二光柵陣列16面向第一光柵陣列12的那一側(cè)。每個(gè)第二光柵元 件28設(shè)置有獨(dú)立的透射涂層。例如，透射涂層是干涉涂層。各個(gè)透射涂層 的厚度可通過(guò)離子束構(gòu)圖(IBF)的方法微調(diào)。下面，將根據(jù)圖IO的放大 的細(xì)節(jié)描述這些透射涂層之一的效果，即在圖9的底部(通道IV)示出的 第二光柵元件28的透射涂層56。
通道IV的照射光束27在通道IV的第二光柵元件28的方向上被通道 IV的第一光柵元件23聚焦。照射光束27的中心光線57沒(méi)有被第一光柵 元件23偏轉(zhuǎn)，因此垂直入射到透射涂層56和第二光柵元件28上。因此， 在中心光線57和相對(duì)于入射到透射涂層56的中心光線57的入射點(diǎn)的切線 之間的角度^等于90。。
由于第二光柵元件28的曲率，在照射光束27的邊緣光線58和相對(duì)入 射到透射涂層56的所述邊緣光線58的入射點(diǎn)的切線之間的角度52小于 90° 。因此，穿過(guò)透射涂層56的中心光線57的有效光路小于穿過(guò)透射涂 層56的邊緣光線58的有效光路。結(jié)果，對(duì)于照射光束27的邊緣光線，相 比于中心光線57，透射涂層56表現(xiàn)出了不同的透射性。因此，照射光束 27的傳輸與入射到第二光柵元件28上的點(diǎn)相關(guān)。
透射涂層56在整個(gè)第二光柵元件28上具有相同的涂層厚度。在各個(gè) 第二光柵元件28上的涂層厚度的均勻性應(yīng)用于整個(gè)變化涂層55，其中用 于單個(gè)的第二光柵元件28的透射涂層的涂層厚度可彼此不同。選擇透射涂層56的厚度使得對(duì)于中心光線56，透射涂層56的透射性 比對(duì)于邊緣光線58低。在圖9中虛線示出了在中間場(chǎng)平面18中的在整個(gè) 照射場(chǎng)35上的通道IV的強(qiáng)度貢獻(xiàn)59。在照射場(chǎng)35的中心，強(qiáng)度貢獻(xiàn)59 最小。朝著照射場(chǎng)35的邊緣，強(qiáng)度貢獻(xiàn)59連續(xù)增加，直到在照射場(chǎng)35 的邊緣達(dá)到最高值I。。
在通道III的第二光柵元件28上的透射涂層60的效果通過(guò)在圖9的 整個(gè)照射場(chǎng)35上的強(qiáng)度貢獻(xiàn)61表示。在圖9中強(qiáng)度貢獻(xiàn)60用點(diǎn)虛線表示。 通道III的透射涂層60具有與入射到通道III的第二光柵元件28上的點(diǎn)相 關(guān)的效果并且對(duì)應(yīng)于透射涂層56的效果。然而，與透射涂層56比較，透 射涂層60使得照射光束26的中心光線衰減到更小的程度，因此導(dǎo)致強(qiáng)度 貢獻(xiàn)61的強(qiáng)度的更低的絕對(duì)變化量。通道III的邊緣光線58能夠再次以 強(qiáng)度1。通過(guò)。
在通道II的第二光柵元件28上的透射涂層62的效果在圖9中通過(guò)在 整個(gè)照射場(chǎng)35上的強(qiáng)度貢獻(xiàn)63表示。配置透射涂層62使得用同樣的強(qiáng)度 傳輸照射光束25，而與它入射到透射涂層62上的點(diǎn)無(wú)關(guān)。因此，在每種 情況中強(qiáng)度貢獻(xiàn)63等于IQ，而與入射到照射場(chǎng)35上的點(diǎn)無(wú)關(guān)。
在通道I中的第二光柵元件28同樣用對(duì)應(yīng)于通道IV的透射涂層56 的透射涂層56涂敷。根據(jù)圖9，照射光束24受到光柵模塊13影響的程度 與照射光束27相同，結(jié)果是照射光束24也在整個(gè)照射場(chǎng)35上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于 強(qiáng)度貢獻(xiàn)59的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。
同材料獲得透射涂層56、 60和62在透射性上的差異。然而，也可通過(guò)用 于這些透射涂層的不同的材料順序獲得差異，所述透射涂層通常由幾個(gè)層 組成。
圖11示出了才艮據(jù)圖9的，包括具有透射涂層56、 60和62的光柵元件 28的示例分布的光柵模塊13的第二光柵元件16的示意性平面圖。第二光 柵元件16的相對(duì)邊緣帶64設(shè)置有第二光柵元件28，所述第二光柵元件28 每個(gè)以具有與根據(jù)圖9的通道I、 IV的透射涂層56相同的光學(xué)效應(yīng)的透射涂層涂敷。每個(gè)邊緣帶64具有多個(gè)第二光柵元件28，即多個(gè)通道。兩個(gè) 邊緣帶64在整個(gè)照射場(chǎng)35上產(chǎn)生強(qiáng)度貢獻(xiàn)，所述強(qiáng)度貢獻(xiàn)對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖 9的強(qiáng)度貢獻(xiàn)59乘以在邊緣帶64中的通道數(shù)量，如圖11所示。兩個(gè)邊緣 帶64沿著投影曝光設(shè)備1的掃描方向延伸。
在兩個(gè)邊緣帶64之間延伸的中心帶65具有第二光柵元件28，所述光 柵元件28的透射涂層具有與圖9中通道II的透射涂層62 —樣的光學(xué)效應(yīng)。 中心帶65是邊緣帶64的幾乎兩倍寬。中心帶65產(chǎn)生對(duì)于在照射場(chǎng)35中 的總強(qiáng)度的強(qiáng)度貢獻(xiàn)，所述強(qiáng)度貢獻(xiàn)，當(dāng)乘以中心帶65中的通道數(shù)量時(shí)， 對(duì)應(yīng)于強(qiáng)度貢獻(xiàn)63，如圖11所示。
另 一個(gè)中間帶66設(shè)置在中心帶65和兩個(gè)邊緣帶64的每個(gè)之間。中間 帶66也平行于掃描方向y延伸，其寬度小于邊緣帶64的寬度。兩個(gè)中間 帶66利用笫二光柵元件28設(shè)計(jì)，所述第二光柵元件28的透射涂層具有與 根據(jù)圖9的通道III的透射涂層60相同的光學(xué)效應(yīng)。因此，中間帶66的 第二光柵元件28對(duì)于在整個(gè)照射場(chǎng)35上的強(qiáng)度產(chǎn)生強(qiáng)度貢獻(xiàn)61。
在照射場(chǎng)35和它的下游，在標(biāo)線平面4的物場(chǎng)3中，鄰近邊緣的照射 光束，即例如照射光束24和27，導(dǎo)致在邊緣處的強(qiáng)度增加，因此允許校 正或者補(bǔ)償在照射系統(tǒng)5和/或者在投影物鏡21中出現(xiàn)的效果。
圖12示出了涉及變化涂層55的不同的涂層厚度的透射涂層的位置或 者入射角度相關(guān)的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。
透射涂層由這樣的材料或者材料序列組成，其在透射涂層厚度為75nm 處產(chǎn)生Imax-l的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。因此，在整個(gè)第二光柵元件28上具有涂層厚 度為75nm的透射涂層可用作用于中心帶65的透射涂層62。
涂層?！?、、、 一 、—曰 、5 …、、，
具有均勻涂層厚度為82nm的透射涂層導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖9的強(qiáng)度貢 獻(xiàn)61的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。對(duì)于中心光線57，該82nm的透射涂層導(dǎo)致0.98的透 射率。對(duì)于邊緣光線58,可獲得0.99的透射率。82nm的透射涂層可用于 中間帶66的第二光柵元件28。具有涂層厚度85nm的透射涂層導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于圖9的強(qiáng)度貢獻(xiàn)59的強(qiáng)度 貢獻(xiàn)。中心光線57的透射率大約等于0.967。邊緣光線58的透射率大約等 于0.98。該85nm的透射涂層可用于兩個(gè)邊緣帶64。
圖12還示出了其他的有希望用于變化涂層55的透射涂層的可選涂層 厚度。具有涂層厚度68nm的透射涂層對(duì)于中心光線57表現(xiàn)出大約0.992 的透射率，并且對(duì)于邊緣光線58 (參考強(qiáng)度貢獻(xiàn)67)為大約0.99的透射 率。在這種情況中，對(duì)于中心光線，比對(duì)于邊緣光線透射率更高。這對(duì)于 形成可選的第二光柵陣列也是有用的，在所述可選的第二光柵陣列中，在 中心帶的中心光線的透射率超過(guò)邊緣光線的透射率，并且在所述可選的第 二光柵陣列中，在邊緣帶中，邊緣和中心光線都以相等的量透過(guò)，或者在 所述可選的第二光柵陣列中，中心光線的透射率超過(guò)邊緣光線的透射率。
圖12還示出了 61nm涂層的強(qiáng)度貢獻(xiàn)68。在這種情況中，對(duì)于中心 光線透射率大約等于0.964，對(duì)于邊緣光線，大約等于0.966。
在89nm的涂層中，對(duì)于中心光線57透射率大約等于0.946，而對(duì)于 邊緣光線58大約等于0.966。因此，具有強(qiáng)度貢獻(xiàn)68和69的組合涂層可 用于其效應(yīng)對(duì)應(yīng)于4艮據(jù)圖11的光柵元件的效應(yīng)的光柵元件，因?yàn)檫吘壒饩€ 的強(qiáng)度貢獻(xiàn)68和69實(shí)際上是一樣的，并且對(duì)于中心光線表現(xiàn)出巨大的差 異。例如，具有強(qiáng)度貢獻(xiàn)88的61nm涂層可用于第二光柵陣列16的中心 帶65，而具有強(qiáng)度貢獻(xiàn)69的89nm透射涂層可用于它的邊緣帶64。
代替用變化涂層55的不同的透射涂層56、 60和62影響透射率，變化 涂層55也可包括相應(yīng)的不同相位涂層，所述相位涂層在光柵^^莫塊13的不 同通道中對(duì)照射光束的相位產(chǎn)生不同的影響量。例如，可在第二光柵陣列 16的部分中，再"^殳置具有不同相位影響效應(yīng)的涂層，如圖11中的實(shí)例所 描述的。
變化涂層55也可應(yīng)用于第一光柵陣列12。在這種情況中，優(yōu)選將變 化涂層55施加到第一光柵陣列面向第二光柵陣列16的一側(cè)?？蛇x地是， 可將變化涂層的部分涂層同時(shí)施加到第一光柵陣列12和第二光柵陣列16， 其光學(xué)效應(yīng)組合一起以產(chǎn)生變化涂層55的總效應(yīng)。最后，可將變化涂層55僅僅施加到光柵模塊13的光柵陣列12、 16 的某一部分，使得產(chǎn)生限定的入射點(diǎn)相關(guān)的光學(xué)效應(yīng)，但是在未涂敷的部 分中將不能獲得入射點(diǎn)相關(guān)的效應(yīng)。
代替將第二光柵陣列16例如分成五個(gè)具有不同光學(xué)效應(yīng)的帶64、 66、 65、 66、 64，也可選擇另一個(gè)分割。特別是，在垂直于掃描方向y的方向， 即在x方向上，可選擇連續(xù)的變化光學(xué)效應(yīng)，使得在中心帶65和鄰近帶之 間獲得轉(zhuǎn)變，這對(duì)在整個(gè)照射場(chǎng)上的照射強(qiáng)度提供了代替漸變光學(xué)效應(yīng)的 連續(xù)光學(xué)效應(yīng)。還可以考慮分成例如兩個(gè)帶、三個(gè)帶、四個(gè)帶或者大于五 個(gè)帶。相對(duì)于彼此的帶的相對(duì)寬度也可以是不同的。因此，與邊緣帶64、 66比較，中心帶65可以比根據(jù)圖11的實(shí)例中更窄。
作為x坐標(biāo)的函數(shù)，可用特征值E(x)描述照射場(chǎng)3的每個(gè)場(chǎng)點(diǎn)的照射， 所述特征值E(x)是從不同照射角度的照射均勻性的量度。該值當(dāng)對(duì)于第二 光柵陣列16的四個(gè)象限Qi到Q4求積分時(shí)，是強(qiáng)度Iq的函數(shù)，并且按照 如下定義
E(X)=((Iq1(x)+Iq3(X))/(Iq2(X)+Iq4(X))-1) x 100%。 值E(x)也稱作橢圓率。
上面描述的具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置也可配置為使得橢圓率E(x)在整 個(gè)物場(chǎng)3上的x方向上變化量小于+/-1%。
圖13示出了在光柵;f莫塊13的光柵元件23或28上的變化涂層70的另 一個(gè)實(shí)施例。變化涂層僅僅施加到光柵元件23、 28的入射側(cè)表面的一半， 結(jié)果是入射到光柵元件23、 28的第一部分光束71穿過(guò)變化涂層70。另一 方面，在入射側(cè)的表面的未涂敷的區(qū)域中，照射光8的第二部分光束72 入射到光柵元件23、 28。變化涂層配置為對(duì)于照射光8的波長(zhǎng)的增透涂層。 因此，第一部分光束71實(shí)際上沒(méi)有損耗地穿過(guò)變化涂層70和光柵元件23、 28的下游入射表面，但是第二部分光束72會(huì)受到其光率的例如4 %的反射 損耗。
圖14示出了在整個(gè)照射場(chǎng)35上的變化涂層70的效應(yīng)。從照射場(chǎng)35 的中心(x = 0)朝圖14的頂部，照射光束8以及第一部分光束71穿過(guò)變化涂層70，結(jié)果是通過(guò)分配給光柵元件23、 28的具有變化涂層70的通道， 照射場(chǎng)被曝光于具有強(qiáng)度Io的光。在圖14的x-0以下，通過(guò)具有變化涂 層70的光柵元件23、 28的通道，照射場(chǎng)35曝光于照射光8的光束，其中 所述光束當(dāng)穿過(guò)光柵元件23、 28的入射側(cè)表面的未涂敷的部分時(shí)，受到反 射損耗。通過(guò)該通道，因此，根據(jù)圖14的照射場(chǎng)35的下半部分膝光于具 有強(qiáng)度Ii的光，對(duì)于所述強(qiáng)度Ip近似應(yīng)用下述公式I尸0.96xl。。因此， 這種簡(jiǎn)單配置的變化涂層70能夠產(chǎn)生在整個(gè)照射場(chǎng)35上變化的強(qiáng)度分布。 當(dāng)然，變化涂層70也可應(yīng)用于光柵元件23、 28的出射側(cè)。并且，根據(jù)變 化涂層70的在入射和出射側(cè)的變化涂層效應(yīng)可結(jié)合產(chǎn)生場(chǎng)相關(guān)的效應(yīng)。
圖15示出了另兩個(gè)可選的變化涂層形式。所述可選形式的第一個(gè)，即 變化涂層73，在圖15的上部示出在光柵元件上。光柵元件可以同樣是光 柵元件23或28之一。變化涂層73具有根據(jù)光柵元件23、 28上的入射點(diǎn) 變化的涂層厚度。變化涂層73的涂層厚度在光柵元件23、 28的中心是最 高的。變化涂層的涂層厚度朝著邊緣連續(xù)減小。因此，用于照射光8的變 化涂層73的透射率也從中心向邊緣減小。該透射率可從中心向邊緣增加或 者減小。并且，可想到設(shè)計(jì)變化涂層73的涂層厚度使得所述變化在繞著光 柵元件23、 28的中心的環(huán)狀部分中是最高的，其中所述變化一方面朝著光 柵元件23、 28的中心而在另一方面朝著光柵元件23、 28的邊緣連續(xù)降低。 對(duì)應(yīng)于該由變化涂層73引起的透射率變化，可獲得根據(jù)對(duì)圖9的上述描述 的場(chǎng)相關(guān)強(qiáng)度變化，例如，所述強(qiáng)度變化由分配給該光柵元件23、 28的通 道引起。
圖15的下半部示出了另一個(gè)變化涂層74的實(shí)施例。所述變化涂層具 有根據(jù)照射光8入射到光柵元件23、 28上的點(diǎn)變化的層序列。變化涂層 74具有第一基層75的層序列，所述基層75覆蓋光柵元件23、 28的整個(gè) 入射表面。在基層75上施加第一中間層76,所述層76并沒(méi)有完全施加到 光柵元件23、 28的邊緣，而是在光柵元件23、 28的邊緣附近留下了環(huán)狀 部分，所述環(huán)狀部分僅僅以基層75覆蓋。第一中間層76上施加有第二中 間層77，所述層77也沒(méi)有施加到第一中間層76的邊緣，而是在第二中間層77的邊緣外留下了光柵元件23、 28的環(huán)狀部分，所述環(huán)狀部分僅僅以 基層和第一中間層76覆蓋。在光柵元件23、 28的中心部分，第二中間層 77上施加有頂層78。所述頂層78也沒(méi)有施加到第二中間層77的邊緣，結(jié) 果是在頂層78的邊緣外存在光柵元件23、 28的環(huán)狀部分，所述環(huán)狀部分 凈支基層75和第一和第二中間層76、 77覆蓋。層75到78具有相同的層厚 度。該層厚度可相對(duì)于照射光8的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)，以確保根據(jù)照射光8是否需 要穿過(guò)變化涂層74的一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或者四個(gè)涂層75到78,照射光8 被不同程度的透射。在頂層78附近的透射例如可以是最高的，而朝著基層 75的區(qū)域逐步減小。完全相反的透射路徑(course)也是可能的，所述透 射在頂層78的邊緣附近最高，而在中心區(qū)域最低。最后，變化涂層74還 提供這樣的透射路徑，其中，例如在中間層76、 77之一的附近達(dá)到最高的 透射率，而在朝著光柵元件23、 28的邊緣和中心都減小。變化涂層74包 括共四個(gè)單獨(dú)層75到78。其他數(shù)量的單獨(dú)層也是可能的。例如，可以提 供有兩個(gè)或者三個(gè)或者大于四個(gè)的單獨(dú)層，例如5、 IO或者甚至可考慮例 如50、 100個(gè)單獨(dú)層的更多的單獨(dú)層。如圖15的底部所示，在單獨(dú)層的邊 緣區(qū)域中的邊界可以是階狀的?？蛇x地是，也可在邊緣區(qū)域提供朝著底部 的基層的連續(xù)轉(zhuǎn)變的單獨(dú)層，因此導(dǎo)致關(guān)于透射路徑的相應(yīng)的連續(xù)轉(zhuǎn)變。 根據(jù)所述轉(zhuǎn)變的設(shè)計(jì)，這提供階狀的透射路徑、具有連續(xù)轉(zhuǎn)變的階狀的透 射路徑、或者在大數(shù)量的獨(dú)立層下的甚至基本連續(xù)的透射路徑。
圖16到20示出了具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置的另一個(gè)實(shí)施例，所述裝 置在這種情況中配置為第二光柵元件28之一的入射表面的形狀變化79， 即光柵模塊13的光學(xué)主動(dòng)表面之一的形狀變化。如圖20中虛線所示，形 狀變化79偏離基本形狀79a。所述基本形狀在下文稱為Pl(x)。所述形狀變 化79在下文稱為p2(x)。在該實(shí)施例中，例如，與圖4的實(shí)施例中的情況 不一樣，第二光柵元件28不設(shè)置在第一光柵元件23的焦平面中。第一光 柵元件23的焦距被調(diào)節(jié)為在第一光柵元件23和第二光柵元件28之間的距 離，使得第二光柵元件28設(shè)置在焦平面的面向第一光柵元件23的一側(cè)。 結(jié)果，入射到通過(guò)圖20中所示的光柵元件23、 28所限定的通道上照射光束80當(dāng)入射到具有形狀變化79的光柵元件28的表面上時(shí)形成空間擴(kuò)展的 光束。
根據(jù)照射光束80入射到光柵元件28上的點(diǎn)，配置形狀變化79使得形 狀變化79關(guān)于空間坐標(biāo)x和y的二階導(dǎo)數(shù)結(jié)果是偶函數(shù)。這在圖26中以 空間坐標(biāo)x為例演示，在圖中，形狀變化79的這種二階導(dǎo)數(shù)81的偶函數(shù) 用虛線示出。作為比較，基本形狀79a的二階導(dǎo)數(shù)82也示出在圖26中， 所述二階導(dǎo)數(shù)82是常量。
通過(guò)二階導(dǎo)數(shù)81的形狀變化79的設(shè)計(jì)導(dǎo)致，由于第一光柵元件23 和第二光柵元件28的組合效應(yīng)，照射光束80在照射光束80的邊緣附近比 中心附近擴(kuò)展的更多。
這通過(guò)圖20說(shuō)明，在圖20中，與穿過(guò)具有形狀變化79的光柵模塊的 虛線84比較，示出了穿過(guò)沒(méi)有形狀變化而用基本形狀79a代替的光柵模塊 的照射光束80的實(shí)線83。以均勻方式擴(kuò)展光線83使得在等距離入射到光 柵模塊的相鄰光線之間的角度在每種情況中保持一樣。結(jié)果，可獲得具有 基礎(chǔ)形狀79a的通道的恒定的強(qiáng)度貢獻(xiàn)85，如圖20的右側(cè)所示。
由于具有形狀變化79的通道，在邊緣附近的光線84擴(kuò)展到更大程度， 結(jié)果是，當(dāng)從第二光柵元件28的下游的焦平面的下游的橫截面上看時(shí)，照 射光束80在邊緣處比在它的中心處傳輸了更少的能量或者強(qiáng)度。這通過(guò)虛 線顯示在圖20的右側(cè)的強(qiáng)度貢獻(xiàn)86表示，所述強(qiáng)度貢獻(xiàn)86具有近似拋物 路徑，其中強(qiáng)度貢獻(xiàn)86的強(qiáng)度在照射場(chǎng)35的中心最高，并且朝著它的邊 緣連續(xù)減小。因此，從定性的角度來(lái)看，強(qiáng)度貢獻(xiàn)86對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖12的 強(qiáng)度貢獻(xiàn)67。
該定性路徑也在圖16中示意性示出，其中它被分配到通道II和IV。 在根據(jù)圖16的圖示中，該拋物路徑通過(guò)彎曲函數(shù)近似。仍然形成偶函數(shù)的 二階導(dǎo)數(shù)81可被轉(zhuǎn)換使得形狀變化79的擴(kuò)展效應(yīng)在照射光束80的中心最 高，并且朝著它的邊緣減小。配置形狀變化79使得當(dāng)從它的橫截面上看時(shí)， 照射光束80在中心比在邊緣處傳輸更多的能量。在圖16中示出了相應(yīng)的
被分配到通道i和in的強(qiáng)度貢獻(xiàn)87。相對(duì)于入射的照射光束8，通道I到IV設(shè)置在矩形的四個(gè)角上。 當(dāng)光柵模塊具有根據(jù)圖16的形狀變化79時(shí)，在圖17到19中示出了
對(duì)于三個(gè)不同位置或者場(chǎng)點(diǎn)a、 b、 c，在中間場(chǎng)平面18中獲得的各個(gè)照射效應(yīng)。
圖17示出了才艮據(jù)圖16所示的場(chǎng)點(diǎn)a的情況，所述場(chǎng)點(diǎn)被設(shè)置在照射 場(chǎng)35的頂部，并且當(dāng)在垂直于照射場(chǎng)35的y方向看時(shí)大約在照射場(chǎng)35 的中心。當(dāng)從通道I和III的方向看時(shí)，該場(chǎng)點(diǎn)a被曝光于增加了的強(qiáng)度； 然而，當(dāng)從通道II和IV的方向看時(shí)，該場(chǎng)點(diǎn)a被曝光于先對(duì)于基礎(chǔ)強(qiáng)度 貢獻(xiàn)85減小了的強(qiáng)度。在圖17中示出了這些對(duì)于l^出強(qiáng)度貢獻(xiàn)Io的偏差， 如果是正偏差，用"+"表示，如果是負(fù)偏差，用"-，，表示。因此，場(chǎng)點(diǎn) a被曝光于具有以限定方式偏離l的橢圓率的照射?；谕ǖ繧和III的強(qiáng) 度等于1.03 I。而通道II和IV的強(qiáng)度等于0.97 Iq的假設(shè)，可獲得6.2%的
橢圓率E(a)。因此，可見(jiàn)形狀變化79允許獲得可觀的橢圓率補(bǔ)償或者橢圓 率調(diào)節(jié)作為預(yù)定值的函數(shù)。
根據(jù)上述，場(chǎng)點(diǎn)a被曝光于弱y-偶極子形式的強(qiáng)度相關(guān)的照射角度分
布。另一方面場(chǎng)點(diǎn)b被曝光于來(lái)自所有通道I到IV的方向的相同的強(qiáng)度10。
場(chǎng)點(diǎn)c被曝光于與場(chǎng)點(diǎn)a相同的強(qiáng)度相關(guān)的照射角度分布。 圖21到25示出了另一個(gè)在第二光柵元件28的入射側(cè)包括形狀變化 88的另一個(gè)實(shí)施例的光柵模塊的光學(xué)效應(yīng)的示意性視圖，所述形狀變化88 示出在圖25的左側(cè)。形狀變化88在下文也稱作p3(x)。涉及到在上面圖16 到20以及26中已經(jīng)描述的部件和參考數(shù)值用相同的參考數(shù)字標(biāo)示，不再 具體描述。
形狀變化88具有二階導(dǎo)數(shù)89,所述二階導(dǎo)數(shù)89為具有奇部分的函數(shù) 形式。二階導(dǎo)數(shù)89用虛線示出在圖26中。在形狀變化88中，當(dāng)用不具有 形狀變化88的光線83比較具有形狀變化88的的光線84時(shí)，可見(jiàn)，所述 二階導(dǎo)數(shù)89導(dǎo)致照射光束80在圖25的頂部示出的光束區(qū)域中，相比于在 它的底部的光束區(qū)域，被擴(kuò)展到更大的程度。該擴(kuò)展效應(yīng)在x方向上示出奇數(shù)行為，導(dǎo)致在照射場(chǎng)35的傾斜的強(qiáng)度貢獻(xiàn)卯，所述強(qiáng)度貢獻(xiàn)卯對(duì)應(yīng) 于例如圖2的實(shí)施例中的強(qiáng)度貢獻(xiàn)38。
圖21到24示出了包括具有形狀變化88的第二光柵元件28的光柵才莫 塊13的場(chǎng)相關(guān)效應(yīng)。在根據(jù)圖21的設(shè)置中，通道I到III以相同的高度(y =常量)設(shè)置。
通道I和III的形狀變化88關(guān)于yz平面彼此完全鏡像對(duì)稱，所述yz 平面包含照射光束8的中心光線。也在圖25中示出的強(qiáng)度貢獻(xiàn)卯通過(guò)通 道in的形狀變化88的光學(xué)效應(yīng)獲得。因此，通道I的形狀變化88的鏡4象 對(duì)稱設(shè)計(jì)導(dǎo)致通道I的鏡像對(duì)稱的強(qiáng)度貢獻(xiàn)91。通道II設(shè)計(jì)為沒(méi)有形狀變 化，所以在這種情況中，獲得基礎(chǔ)強(qiáng)度貢獻(xiàn)85。
通過(guò)圖22到24示出了根據(jù)圖21的設(shè)置的場(chǎng)相關(guān)的照射角度分布。在 圖21所示的最上部的場(chǎng)點(diǎn)a處，通道I傳輸相對(duì)于Io增加的強(qiáng)度，而通道 IH傳輸相對(duì)于Io減小的強(qiáng)度。這對(duì)于通道I用"+"標(biāo)示，而對(duì)于通道III 用"-"標(biāo)示。另一方面，對(duì)于所有場(chǎng)點(diǎn)a、 b、 c，通道II傳輸在圖22到 24中用"0"表示的強(qiáng)度貢獻(xiàn)Io。在場(chǎng)點(diǎn)b,所有通道I到III產(chǎn)生相同的 強(qiáng)度I()。在場(chǎng)點(diǎn)c，通道I傳輸相對(duì)于I。減小的強(qiáng)度，而通道III傳輸相對(duì) Io增加的強(qiáng)度。
因此當(dāng)在x方向看時(shí)，在邊緣附近的場(chǎng)點(diǎn)當(dāng)從穿過(guò)照射光學(xué)元件的邊 緣的方向被照射時(shí)，被曝光于最高的強(qiáng)度量。如果照射光學(xué)元件的傳輸在 邊緣附近比在穿過(guò)它留下的孔徑上稍低，那么這可用于補(bǔ)償。
圖27示出了配置為強(qiáng)度變化裝置92的具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置的實(shí) 施例。所述強(qiáng)度變化裝置92包括變化過(guò)濾器元件93、 94、 95、 96，所述 過(guò)濾器元件93、 94、 95、 96分配給第一光柵元件12的第一光柵元件23， 其中變化過(guò)濾器元件93 ^皮分配到照射光束8的通道I、變化過(guò)濾器元件94 被分配到照射光束8的通道II、變化過(guò)濾器元件95被分配到照射光束8 的通道III以及過(guò)濾器元件96被分配到照射光束8的通道IV。變化過(guò)濾器 元件93到96的效應(yīng)是這樣，使得照射光8在穿過(guò)變化過(guò)濾器元件93到 96后，受到根據(jù)入射到這些光柵元件23上的點(diǎn)的衰減。變化過(guò)濾器元件93到96配置為包括載體的反射過(guò)濾器元件，對(duì)于照 射光8半透明，其中結(jié)合有對(duì)照射光U射性的顆粒。這些顆粒根據(jù)圖27 的實(shí)例，是例如鉻顆粒的金屬顆粒。所述顆粒有利地具有50 p m的最小直 徑。有利地是，顆粒的最小直徑超過(guò)照射光波長(zhǎng)的250倍。
通過(guò)預(yù)設(shè)的每單位體積的栽體材料的鉻顆粒的數(shù)量，限定變化元件93 到96的入射點(diǎn)相關(guān)的透射路徑。可選擇地或者附加地是，通過(guò)顆粒尺寸可 限定在變化過(guò)濾器元件93到96的整個(gè)入射表面上的透射路徑。顆粒越大， 其反射率越高。通過(guò)變化過(guò)濾器元件93到96的表面區(qū)域形成入射表面， 其中所述表面區(qū)域分配給各個(gè)通道I到IV。
變化過(guò)濾器元件93的入射點(diǎn)相關(guān)的反射率是這樣的，使得在照射場(chǎng) 35中的通道I輸出強(qiáng)度貢獻(xiàn)97，所述強(qiáng)度貢獻(xiàn)97-從定性的角度來(lái)看-, 對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖2的實(shí)施例的強(qiáng)度貢獻(xiàn)38。這通過(guò)以越來(lái)越緊密堆疊的方式 在根據(jù)圖27的變化過(guò)濾器元件93的上部邊緣處設(shè)置鉻顆粒，或者通過(guò)將 鉻顆粒結(jié)合到到載體中來(lái)達(dá)到，所述載體當(dāng)朝著頂部看時(shí)變得越來(lái)越大。
在通道II的變化過(guò)濾器元件94示出鉻顆粒的設(shè)置，所述設(shè)置與變化 過(guò)濾器元件93中的設(shè)置比較，是關(guān)于yz平面精確鏡^象對(duì)稱的。這導(dǎo)致在 整個(gè)照射場(chǎng)35上的通道II的強(qiáng)度貢獻(xiàn)98對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖2的強(qiáng)度貢獻(xiàn)37。
變化過(guò)濾器元件95傳輸在入射點(diǎn)上恒定的透射，因此導(dǎo)致恒定的基礎(chǔ) 強(qiáng)度貢獻(xiàn)99。
變化過(guò)濾器元件96傳輸強(qiáng)度貢獻(xiàn)100，所述強(qiáng)度貢獻(xiàn)100的定性路徑 對(duì)應(yīng)于強(qiáng)度貢獻(xiàn)98的定性路徑，其中強(qiáng)度貢獻(xiàn)100顯示出更高的絕對(duì)增量 dl/dx。
當(dāng)關(guān)注強(qiáng)度貢獻(xiàn)的場(chǎng)相關(guān)效應(yīng)時(shí)，圖27的設(shè)置與圖2的設(shè)置是可比較的。
通過(guò)圖27在每個(gè)變化過(guò)濾器元件93到96的左側(cè)示意示出了變化過(guò)濾 器元件93到96的x相關(guān)的透射路徑T(x)。在y方向，變化過(guò)濾器元件可 表現(xiàn)出相應(yīng)的透射路徑的相關(guān)性?？蛇x地是，變化過(guò)濾器元件93到96的 透射路徑可能具有不同的定性的透射路徑的相關(guān)性；然而，變化過(guò)濾器元件93到96的透射在y方向上也可能是恒定的。
圖28示出了光柵才莫塊101的可選實(shí)施例，所述光柵才莫塊101代替兩個(gè) 光柵陣列，僅僅包括一個(gè)具有光柵元件103的光柵陣列102。光柵陣列102 的設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)于上述實(shí)施例的第一光柵陣列12的設(shè)計(jì)。光柵陣列102設(shè)置在 圖28的照射系統(tǒng)的瞳平面中或者鄰近瞳平面處。同樣地，在才艮據(jù)圖28的 實(shí)施例的照射系統(tǒng)的下游部件也對(duì)應(yīng)于上述實(shí)施例的下游部件。圖28示出 了照射光束3分開(kāi)進(jìn)入的三個(gè)通道I、 II、 III。如同上述實(shí)施例，才艮據(jù)圖 28的實(shí)施例也可包括更多數(shù)量的光柵通道。
照射角度變化裝置106的各個(gè)角度變化部分104、 105設(shè)置在通道I和 III的每個(gè)光柵元件103的下游。角度變化部分104、 105配置為楔形板， 用于將分配給通道I和III的照射光束107、 108朝向分配給通道II的照射 光束109偏轉(zhuǎn)。由于光柵模塊101和聚光器17的光學(xué)效應(yīng)，所述由角度變 化部分104、 105引起的偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致通道I和III的強(qiáng)度貢獻(xiàn)llO、 111關(guān)于通 道II的強(qiáng)度貢獻(xiàn)112在正或負(fù)的y方向上移動(dòng)。移動(dòng)程度取決于角度變化 部分104、 105的成像效應(yīng)以及它們離光柵陣列102的距離。強(qiáng)度貢獻(xiàn)110 和112的總和在圖28的右側(cè)示出?？色@得階狀函數(shù)。臺(tái)階的數(shù)量決定于涉 及的光柵元件103的數(shù)量。通過(guò)使用大量具有不同偏轉(zhuǎn)角度的的角度變化 部分，代替階狀函數(shù)，可獲得梯形函數(shù)。
如圖28的右側(cè)的強(qiáng)度所示，用實(shí)線示出了總強(qiáng)度，如果角度變化部分 104、 105不產(chǎn)生入射點(diǎn)相關(guān)的光學(xué)效應(yīng)，可獲得所述總強(qiáng)度。如果所述角 度變化部分104、 105附加地具有入射點(diǎn)相關(guān)的效應(yīng)，例如上面相對(duì)于圖4 所描述的，可獲得傾斜的強(qiáng)度貢獻(xiàn)110，、 111，，所述強(qiáng)度貢獻(xiàn)110，、 111， 在圖28的右側(cè)在階狀函數(shù)(實(shí)線表示)中可見(jiàn)。因此，在圖28的最右側(cè) 示出的兩個(gè)傾斜的強(qiáng)度貢獻(xiàn)110，、 lll，的總和包括強(qiáng)度貢獻(xiàn)112。
假設(shè)它們按照1:1的基礎(chǔ)分配給各個(gè)光柵元件，上述各種具有附加光 學(xué)效應(yīng)的裝置的實(shí)施例可用于單獨(dú)的光柵元件23、 28、用于多個(gè)特別設(shè)置 在與光柵模塊13相連區(qū)域的光柵元件23、 28、或者用于所有的光柵元件 23、 28。包括各個(gè)形狀變化79、 88的光柵元件28的光學(xué)主動(dòng)表面可特別配置 為自由型表面。可特別地配置自由型表面，使得它們不用例如球形函數(shù)或 者非球形函數(shù)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱函數(shù)描述，但是它們是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。
權(quán)利要求
1. 一種微光刻照射系統(tǒng)(5)，用于以初級(jí)光源(6)的照射光(8)照射照射場(chǎng)(3)，所述照射系統(tǒng)(5)包括第一光柵陣列(12；102)，其包括排列在第一光柵行和第一光柵列中的第一光柵元件(23)，所述第一光柵陣列(12；102)被設(shè)置在第一平面(11)或者鄰近處，用于產(chǎn)生二次光源的光柵陣列；透射光學(xué)元件(17、19、20)，其用于將所述二次光源的照射光(8)疊加引導(dǎo)到所述照射場(chǎng)(3)中；其特征在于，所述照射系統(tǒng)(5)包括具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置(14；55；70；79；88；92；106)，其被設(shè)置為與所述第一光柵陣列(12；102)空間鄰近處或者被設(shè)置在與設(shè)置所述第一光柵陣列(12；102)的平面光學(xué)共軛的平面中；其中所述具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置(14；55；70；79；88；92；106)影響照射光(8)的特性，其中所述特性包括強(qiáng)度；相位；光束方向，其中所述影響使得光柵元件(23、28；103)對(duì)于總照射強(qiáng)度(39；46；54)的強(qiáng)度貢獻(xiàn)(36到38；44、45；54；59、61、63；61；67；68、69)以限定的方式在整個(gè)照射場(chǎng)(3)上變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的照射系統(tǒng)，其特征在于，所述照射系統(tǒng)包括光分 布裝置(9、 10)，其用于從所述照射光(8)在垂直于所述照射系統(tǒng)(5) 的光軸(2)的所述第一平面(11)中產(chǎn)生限定的兩維強(qiáng)度分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的照射系統(tǒng)，其特征在于所述照射系統(tǒng)包括第 二光柵陣列(16)，其被設(shè)置在所述第一光柵陣列(12)下游的照射光路 徑中，所述第二光柵陣列(16)包括第二光柵元件(28)并且與所述第一 光柵陣列(12 ) —起構(gòu)成光柵模塊(13 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于包括照射角 度變化裝置(14; 40; 47),其用作具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置，并^皮^i殳置 在鄰近所述第一光柵陣列(12)的光路中或者設(shè)置在與設(shè)置有所述第一光 柵陣列(12)的平面光學(xué)共軛的平面中，所述裝置(14; 40; 47)使入射在所述照射角度變化裝置(14; 40; 47)上的照射光(8)在至少兩個(gè)角度變化部分(30-33; 42、 43; 50、 51) 中偏轉(zhuǎn)，所述兩個(gè)角度變化部分具有垂直于所述光軸(2)的不同的偏轉(zhuǎn)角 度(oc,、 y ，)；其中，所述照射角度變化裝置(14; 40; 47 )產(chǎn)生的最大偏轉(zhuǎn)角度(oc，、 y，)具有這樣的尺寸，使得所述第一光柵陣列(12)的光柵元件(23)對(duì) 于所述總照射強(qiáng)度(39; 46; 54 )的強(qiáng)度貢獻(xiàn)(36-38; 44、 45; 54 )在整 個(gè)所述照射場(chǎng)(3)上變化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于包括具有所 述附加光學(xué)效應(yīng)的所述裝置(14)的設(shè)計(jì)，使得對(duì)所述照射光(8)的特性 的影響被設(shè)置在所述第一光柵陣列(12)的附近，所述影響通過(guò)所述透射 光學(xué)元件(17);波轉(zhuǎn)換成照射場(chǎng)相關(guān)的總強(qiáng)度分布(39)，其中，不同的 照射場(chǎng)點(diǎn)曝光于來(lái)自可能的照射方向(I-IV)的不同的強(qiáng)度貢獻(xiàn)(34、 36-38)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于包括具有所 述附加光學(xué)效應(yīng)的所述裝置(47)的設(shè)計(jì)，使得對(duì)所述照射光(8)的特性 的影響被i殳置在所述第一光柵陣列(12)的附近，所述影響通過(guò)所述透射 光學(xué)元件(17)被轉(zhuǎn)換成照射場(chǎng)相關(guān)的總強(qiáng)度分布(54)，其中，不同的 照射場(chǎng)點(diǎn)曝光于來(lái)自可能的照射方向(I-IV)的相等的強(qiáng)度(54)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于包括具有所 述附加光學(xué)效應(yīng)的所述裝置(40)的設(shè)計(jì)，使得對(duì)所述照射光(8)的特性 的影響被設(shè)置在所述第一光柵陣列(12)的附近，所述影響通過(guò)所述透射 光學(xué)元件(17)被轉(zhuǎn)換成照射場(chǎng)相關(guān)的總強(qiáng)度分布(46)，其中，不同的 照射場(chǎng)點(diǎn)曝光于來(lái)自可能的照射方向(I-IV )的不同的強(qiáng)度貢獻(xiàn)(44、 45 )。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4到7中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于，所述照射 角度變化裝置(14; 40; 47)被分為至少兩個(gè)角度變化部分(30、 33; 42、 43; 50、 51)，在所述兩個(gè)角度變化部分之間所產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角度(ot，、 y，) 不同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的照射系統(tǒng)，其特征在于，所述照射角度變化裝置 (14)被分為至少四個(gè)角度變化部分(30-33),在所述四個(gè)角度變化部分之間所產(chǎn)生的各個(gè)偏轉(zhuǎn)角度不同。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于，具有附 加光學(xué)效應(yīng)的所述裝置(14; 40; 47)是衍射的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于，具有附 加光學(xué)效應(yīng)的所述裝置(14; 40; 47)是折射的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求4到11中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述照射 角度變化裝置(40; 47)具有至少一個(gè)屋脊邊緣棱鏡(40; 48)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的照射系統(tǒng)，其特征在于，所述照射角度變化裝 置(40)是對(duì)稱的屋脊邊緣棱鏡，其中，所述屋脊邊緣棱鏡的屋脊邊緣(41) 與所述光軸(2)垂直相交，并且平行于所述第一光柵陣列(12)的光柵對(duì) 準(zhǔn)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于包括具有 附加光學(xué)效應(yīng)的裝置(14; 47; 55)，其被構(gòu)成為光柵陣列。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的照射系統(tǒng)，其特征在于具有所述附加光學(xué)效應(yīng) 的所述裝置(14; 47; 55)的光柵對(duì)應(yīng)于所述第一光柵陣列(12)的光柵。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的照射系統(tǒng)，其特征在于所述照射角度變化裝置 (14; 47)與所述第一光柵陣列(12)的距離(A)小于所述第一光柵陣列(12)的光柵寬度(R)與所述最大偏轉(zhuǎn)角度(oc，)的商。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14到16中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述照 射角度變化裝置(14)的各個(gè)光柵元件(31到33)被構(gòu)成為楔形元件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14到16中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述照 射角度變化裝置(47)的各個(gè)光柵元件(48)被構(gòu)成為倒置的屋脊邊緣棱鏡。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14到16中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述整 個(gè)照射角度變化裝置(40)或者所述照射角度變化裝置(47)的各個(gè)光柵 元件(48)具有折射的錐面，其中所述錐面的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸與所述光軸(2) 一致或者與其平行。
20. 根據(jù)權(quán)利要求4到19中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于，入射到 所述照射角度變化裝置(14; 47; 47 )上的所述照射光(8)受到的所述偏 轉(zhuǎn)角度(ot，、 Y，)在角度變化部分(30到33; 42、 43; 50、 51)中是恒 定的。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1到20中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于，所述第 一光柵陣列(12)被分成包括所述第一光柵行的行陣列(12")和包括所 述第一光柵列的列陣列(12，)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21的照射系統(tǒng)，其特征在于，所述具有附加光學(xué)效 應(yīng)的裝置(14; 40; 47; 55 )被設(shè)置在所述列陣列(12，)和所述行陣列(12") 之間。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1到22中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于，所述具 有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置在所述光學(xué)陣列(12、 16)的至少一個(gè)的至少一個(gè) 第一部分(64)的光柵元件(28)上具有光學(xué)變化涂層(55; 70; 73; 74), 其中所述變化涂層(55)的效應(yīng)使得，根據(jù)入射在所述光柵元件(28)上 的入射點(diǎn)，入射到所述涂敷的光柵元件(28)上的照射光(8)被透射和/ 或相移。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的照射系統(tǒng)，其特征在于所述變化涂層(55)被 配置為，使得相比于以較小角度(52)入射到所述光柵元件(28)的照射 光(8、 58)，對(duì)于垂直(入射到所述涂敷的光柵元件(28)上的照 射光(8、 57)，所述第一部分(64)的所述涂敷的光柵元件(28)表現(xiàn)出 更小的透射。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23或24的照射系統(tǒng)，其特征在于所述第一部^( 64 ) 被分成設(shè)置在所述光柵陣列(16)的相對(duì)邊緣區(qū)域的兩部分。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23到25中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于至少一 個(gè)所述光柵陣列(12; 16)被分成至少兩部分(64、 65、 66)，其中這些 部分(64、 65、 66)的至少第一部分承載所述變化涂層(55)，并且至少 另一部分(65、 66、 64)承載光學(xué)效應(yīng)不同于在所述第一部分(64)上的 變化涂層(56)的另一個(gè)光學(xué)涂層(55、 62、 60、 56)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26的照射系統(tǒng)，其特征在于至少一個(gè)其他光學(xué)涂層 (60)具有與入射點(diǎn)相關(guān)的光學(xué)效應(yīng)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26或27的照射系統(tǒng)，其特征在于至少一個(gè)其他光 學(xué)涂層(62)具有與入射點(diǎn)無(wú)關(guān)的光學(xué)效應(yīng)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28的照射系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)光柵陣列 (16)的具有與所述入射點(diǎn)無(wú)關(guān)的光學(xué)效應(yīng)的其他光學(xué)涂層(62)的所述部分(65)形成中心部分。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28或25的照射系統(tǒng)，其特征在于，在其光學(xué)效應(yīng) 與入射點(diǎn)無(wú)關(guān)的中心部分(65)和在其效應(yīng)與入射點(diǎn)相關(guān)的至少一個(gè)邊緣 部分(64)之間，存在具有光學(xué)涂層(60)的中間部分(66)，其中，所 述中間部分(66 )的所述涂層(60 )的光學(xué)效應(yīng)相比于所述邊緣部分(64 ) 與所述入射點(diǎn)更少地相關(guān)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求23到30中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述變 化涂層(70)是在至少一個(gè)光柵元件(23、 28)上的部分不連續(xù)的涂層。
32. 根據(jù)權(quán)利要求23到31中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述變 化涂層具有涂層厚度(73)或者層序列(74)，所述涂層厚度或者層序列 在所述至少一個(gè)光柵元件(23、 28)上根據(jù)入射點(diǎn)變化。
33. 根據(jù)權(quán)利要求1到32中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述具有 附加光學(xué)效應(yīng)的裝置配置成所述第二光柵陣列(16)的光柵元件(28)的 至少一個(gè)光學(xué)主動(dòng)表面的形狀變化(79; 88)，其中所述形狀變化(79; 88 )的效應(yīng)使得，在穿過(guò)具有所述形狀變化(79; 88 )的所述光柵元件(28 ) 之后，照射光(80)具有與入射到所述光柵元件(28)上點(diǎn)相關(guān)的偏轉(zhuǎn)角 度分布。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33的照射系統(tǒng)，其特征在于所述具有形狀變化的光 柵元件(28)的光學(xué)主動(dòng)表面配置為自由型表面。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33或34的照射系統(tǒng)，其特征在于所述光柵元件(28 ) 的形狀變化(79)使得所述形狀變化(79)的二階導(dǎo)數(shù)為偶函數(shù)(81)。
36. 根據(jù)權(quán)利要求33或34的照射系統(tǒng)，其特征在于所述光柵元件(28 ) 的形狀變化(88) 4吏得所述形狀變化(88)的二階導(dǎo)數(shù)是具有奇部分的函 數(shù)(89 )。
37. 根據(jù)權(quán)利要求1到36中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述具有 附加光學(xué)效應(yīng)的裝置配置為強(qiáng)度變化裝置(92)，所述強(qiáng)度變化裝置(92) 包括分配給所述第一光柵陣列(12)的光柵元件(23)的變化過(guò)濾器元件(93到96),其中所述變化過(guò)濾器元件(93到96 )具有這樣的效果使得， 在穿過(guò)所述變化過(guò)濾器元件(93到96)之后入射到所述分配的光柵元件 (23 )的照射光(8 )具有與入射到這些光柵元件(23 )上的點(diǎn)相關(guān)的衰減。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37的照射系統(tǒng)，其特征在于所述變化過(guò)濾器元件配 置為吸收過(guò)濾器元件和/或者反射過(guò)濾器元件(93到96)和/或散射過(guò)濾器 元件。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38的照射系統(tǒng)，其特征在于所述變化過(guò)濾器元件具 有對(duì)所述照射光(8)半透明的載體，其中所述照射光(8)吸收和/或反射 和/或散射顆粒被結(jié)合到所述載體中。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39的照射系統(tǒng)，其特征在于所述顆粒是金屬顆粒， 特別是鉻顆粒。
41. 根據(jù)權(quán)利要求38或39的照射系統(tǒng)，其特征在于所述變化過(guò)濾器 元件(93到96)的設(shè)計(jì)使得通過(guò)默認(rèn)顆粒數(shù)目設(shè)置在所述變化過(guò)濾器元件(93到96 )的整個(gè)入射表面上的透射路徑。
42. 根據(jù)權(quán)利要求39到41中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述變 化過(guò)濾器元件(93到96 )的設(shè)計(jì)使得通過(guò)默認(rèn)顆粒尺寸設(shè)置在所述變化過(guò) 濾器元件的整個(gè)入射表面上的透射路徑。
43. 根據(jù)權(quán)利要求39到42中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述顆粒的最小直徑超過(guò)所述照射光(8)的波長(zhǎng)的250倍。
44. 根據(jù)權(quán)利要求39到43中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述顆 粒的最小直徑為50|Lim。
45. 根據(jù)權(quán)利要求37到44中任一項(xiàng)的照射系統(tǒng)，其特征在于所述強(qiáng) 度變化裝置(92)具有根據(jù)所述入射點(diǎn)的不同光學(xué)效應(yīng)的變化過(guò)濾器元件(93到96 )。
46. —種微光刻投影曝光設(shè)備(1)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1到45的 照射系統(tǒng)(5)。
47. —種用于微光刻制造微結(jié)構(gòu)部件的方法，所述方法包括以下步驟- 提供具有光敏材料涂層的襯底，所述光敏材料涂層被施加到所述 村底的至少部分；- 提供具有待成像的結(jié)構(gòu)的標(biāo)線；- 提供根據(jù)權(quán)利要求46的投影曝光設(shè)備(1);一 通過(guò)所述投影曝光設(shè)備(1)將所述標(biāo)線的至少部分投影到所述涂 層的區(qū)域上。
48. —種微結(jié)構(gòu)部件，其通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求47的方法制造。
全文摘要
一種微光刻照射系統(tǒng)(5)，用于照射照射場(chǎng)(3)。優(yōu)選使用的光分布裝置(9，10)在第一照射平面(11)中產(chǎn)生二維強(qiáng)度分布。光學(xué)光柵元件的第一光柵陣列(12)產(chǎn)生二次光源的光柵陣列。具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置被空間相鄰地分配給兩個(gè)光柵陣列(12；16)，其中所述裝置可被配置為照射角度變化裝置(14)。所述具有附加光學(xué)效應(yīng)的裝置(14)影響照射光(8)的強(qiáng)度和/或相位和/或光束方向特性。所述影響使得光柵元件(23、28)對(duì)于總照射強(qiáng)度的強(qiáng)度貢獻(xiàn)在整個(gè)照射場(chǎng)(3)上變化。這使得相對(duì)于總照射強(qiáng)度和/或相對(duì)于來(lái)自不同照射方向的強(qiáng)度貢獻(xiàn)以限定的方式在整個(gè)照射場(chǎng)上影響照射強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101421674SQ200780013561
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
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