微光刻投射曝光設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種微光刻投射曝光設(shè)備，包括用來(lái)照明物平面中的物場(chǎng)的數(shù)個(gè)物場(chǎng)點(diǎn)的照明光學(xué)部件。就該物場(chǎng)的每一物場(chǎng)點(diǎn)而言，該照明光學(xué)部件具有與該物點(diǎn)相關(guān)的出射光瞳，其中sin(γ)為該出射光瞳的最大邊緣角值，且其中該照明光學(xué)部件包括多鏡陣列，其包括用來(lái)調(diào)整與該這些物場(chǎng)點(diǎn)相關(guān)的出射光瞳中強(qiáng)度分布的多個(gè)鏡。該照明光學(xué)部件進(jìn)一步包含至少一光學(xué)系統(tǒng)，用來(lái)在時(shí)間上穩(wěn)定該多鏡陣列的照明，使得對(duì)于每一物場(chǎng)點(diǎn)，在外和/或內(nèi)σ上，該相關(guān)出射光瞳中的第一調(diào)整強(qiáng)度分布相對(duì)于在該相關(guān)出射光瞳中的第二調(diào)整強(qiáng)度分布偏離了小于0.1。
【專利說(shuō)明】微光刻投射曝光設(shè)備
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00880127355.X、申請(qǐng)日為2008年12月18日、 申請(qǐng)人:為卡爾蔡司SMT有限責(zé)任公司、發(fā)明名稱為“微光刻投射曝光設(shè)備”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及將掩模成像在光敏表面上的微光刻曝光設(shè)備。本發(fā)明更尤其涉及包含鏡陣列的照明光學(xué)部件的該種設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]微光刻投射曝光設(shè)備通常包括照明光學(xué)部件，其用來(lái)在與物場(chǎng)中的數(shù)個(gè)物場(chǎng)點(diǎn)相關(guān)的出射光瞳中產(chǎn)生一強(qiáng)度分布，該物場(chǎng)由照明光學(xué)部件所照明。這樣的設(shè)備例如可從US6，285，443B1見(jiàn)到。出射光瞳的構(gòu)造(即，產(chǎn)生一期望的強(qiáng)度分布)是由在角度空間中構(gòu)造一強(qiáng)度分布而起，其由在一平面中的衍射光學(xué)元件所產(chǎn)生，該平面通過(guò)傅里葉光學(xué)部件而與隨后的光瞳平面產(chǎn)生傅里葉相關(guān)性。在出射光瞳中，該強(qiáng)度分布可描述為光瞳座標(biāo)的函數(shù)，該光瞳座標(biāo)對(duì)應(yīng)衍射光學(xué)元件(Diffractive optical element, DOE)平面中的角度。安排在DOE與光瞳平面之間的可變焦距的物鏡和/或軸錐體系統(tǒng)，其可被用于選擇性地改變DOE所產(chǎn)生的角度分布。因而可以例如調(diào)整該照明的相干性，例如設(shè)置的外和/或內(nèi)σ，σ為更詳細(xì)描述如下的相干參數(shù)。這些可調(diào)元件使得可以得到更復(fù)雜的出射光瞳構(gòu)造。變焦距物和/或軸錐體系統(tǒng)確保光線對(duì)當(dāng)作對(duì)稱軸的光瞳平面的光學(xué)軸有徑向?qū)ΨQ或軸向再分布。沒(méi)有一般性的限定，該軸錐體的對(duì)稱設(shè)置相對(duì)于光學(xué)軸。
[0004]就上述的相干參數(shù)而言，夕卜σ為在出射光瞳中光線填充因子的量度。相反地，內(nèi)σ為在出射光瞳中光線填充區(qū)域里面的中央遮蔽或陰影的填充因子的量度，出射光瞳中光線填充區(qū)域由外σ所描述。至少另一組傅里葉光學(xué)部件將作為光瞳平面中光瞳位置的函數(shù)的分布轉(zhuǎn)換成在隨后物平面中的角度分布，使得構(gòu)造了照明光學(xué)部件的物平面中的物場(chǎng)的這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳。
[0005]在這些投射曝光設(shè)備中的一限制因子在于DOE所產(chǎn)生的構(gòu)造可通過(guò)調(diào)整變焦物鏡的透鏡改變透鏡或軸錐體系統(tǒng)的元件而僅小范圍修改，尤其相對(duì)于光學(xué)軸的徑向?qū)ΨQ或軸向?qū)ΨQ。如果期望一種完全不同結(jié)構(gòu)的出射光瞳，改變DOE是必要的。實(shí)際上，為期望的光瞳結(jié)構(gòu)提供合適DOE所花的時(shí)間可能為數(shù)日或甚至數(shù)周。該投射曝光設(shè)備因此僅僅有限地適合達(dá)到快速變化的客戶需求。例如，要在不大于一秒的時(shí)間內(nèi)，不可能在非常不同的出射光瞳的結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行改變。
[0006]微光刻投射曝光設(shè)備，具有通過(guò)多鏡陣列(MMA)來(lái)快速改變出射光瞳結(jié)構(gòu)的照明光學(xué)部件，其例如可從W02005/026843A2已知。
[0007]計(jì)算基于成像在掩模母版上掩模結(jié)構(gòu)的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的出射光瞳結(jié)構(gòu)的方法，例如從US6，563，566Β2與US2004/0265707A1得知。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的第一目的為改良在該介紹中所提及類型的投射曝光設(shè)備。具體而言，本發(fā)明的目的為提供具有多鏡陣列(MMA)的投射曝光設(shè)備，用來(lái)快速且可復(fù)制地改變投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的構(gòu)造。
[0009]本目的根據(jù)本發(fā)明得到，其通過(guò)在該介紹中所提及的第一微光刻投射曝光設(shè)備，該照明光學(xué)部件包括用來(lái)時(shí)間上穩(wěn)定多鏡陣列(MMA)的照明的至少一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，使得對(duì)于每一物場(chǎng)點(diǎn)，在相關(guān)的出射光瞳中的強(qiáng)度分布自相關(guān)出射光瞳中的期望強(qiáng)度分布偏離，
[0010]-對(duì)于中心角值Sin(i3)，偏離了小于兩個(gè)百分點(diǎn)，以相關(guān)出射光瞳的最大邊緣角值sin U )來(lái)表達(dá)，和/或，
[0011 ]-對(duì)于橢圓率，偏離小于兩個(gè)百分點(diǎn)，和/或
[0012]-對(duì)于極平衡，偏離了小于兩個(gè)百分點(diǎn)。
[0013]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在例如在US6，285，443B1中所描述的傳統(tǒng)投射曝光設(shè)備中的衍射光學(xué)元件(Diffractive optical element, DOE),導(dǎo)致在出射光瞳中的強(qiáng)光混合。在此,強(qiáng)光混合意味著，在出射光瞳中一區(qū)域的強(qiáng)度由多條照明光線的疊加所形成，其來(lái)自DOE的基本所有位置或場(chǎng)點(diǎn)。在該些系統(tǒng)中，光源的時(shí)間和/或空間波動(dòng)，例如空間激光抖動(dòng)，因此可通過(guò)DOE的強(qiáng)光混合而抵銷。在曝光過(guò)程期間，這在出射光瞳中產(chǎn)生大致時(shí)間上穩(wěn)定的構(gòu)造，相對(duì)于時(shí)間平均構(gòu)造，其僅僅小范圍地波動(dòng)。對(duì)于具有DOEs的傳統(tǒng)投射曝光設(shè)備，現(xiàn)在可能以各種各樣的方式在出射光瞳中制造這樣的時(shí)間平均的構(gòu)造，其近似曝光過(guò)程所期望的構(gòu)造。對(duì)很多系統(tǒng)所進(jìn)行的估計(jì)已經(jīng)展現(xiàn)了，對(duì)于投射曝光設(shè)備，多鏡陣列(MMA)大約需要80，000個(gè)或更多個(gè)鏡，以便復(fù)制傳統(tǒng)的投射曝光設(shè)備的DOE的光混合特性。為了產(chǎn)生強(qiáng)光混合，具有如此多數(shù)量的鏡的這樣投射曝光設(shè)備目前在技術(shù)上不可實(shí)現(xiàn)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，其已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于具有少于80，000個(gè)鏡的投射曝光設(shè)備而言，多鏡陣列(MMA)的照明的時(shí)間上穩(wěn)定產(chǎn)生相似好或甚至更好的出射光瞳時(shí)間平均的構(gòu)造。計(jì)算作為最佳并被投射曝光設(shè)備的使用者所期望的、投射曝光設(shè)備的出射光瞳的構(gòu)造，因此在曝光過(guò)程期間通過(guò)投射曝光設(shè)備高準(zhǔn)確度地復(fù)制。因此可實(shí)現(xiàn)相對(duì)于期望構(gòu)造僅具有非常小的可容忍偏差的出射光瞳構(gòu)造中的波動(dòng)。這意味著，本發(fā)明的第一實(shí)施例有利地允許光瞳中DOE的光混合特性被復(fù)制，以時(shí)間上地穩(wěn)定出射光瞳的期望構(gòu)造。該出射光瞳因此能夠有利地從該光源的時(shí)間和/或空間波動(dòng)(例如準(zhǔn)分子激光的激光抖動(dòng))解耦(decoupled)，通過(guò)在該照明光學(xué)部件的一位置或場(chǎng)平面中在時(shí)間上穩(wěn)定該照明，該照明光學(xué)部件包含例如具有少于80，000個(gè)鏡的MMA。
[0015]出射光瞳的構(gòu)造在意義上等同于出射光瞳中的強(qiáng)度分布。在專業(yè)術(shù)語(yǔ)中，出射光瞳的構(gòu)造也被稱為設(shè)置。
[0016]在光學(xué)教科書(shū)中，一物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳定義為孔徑限制的光闌的圖像，其起因于通過(guò)緊接該光闌的光學(xué)部件將該光闌成像到像空間中。以另一方式表達(dá)，出射光瞳為孔徑限制的光闌的像，因?yàn)樗栽摴怅@的向后觀察出現(xiàn)，其可從該物場(chǎng)點(diǎn)經(jīng)過(guò)跟隨該光闌的光學(xué)部件看到。如果孔徑限制的光闌距隨后光學(xué)部件的距離小于隨后光學(xué)部件的焦距值，那么該出射光瞳為孔徑限制的光闌的虛像，并且在光方向上處于所討論物場(chǎng)點(diǎn)的物平面之前。但是如果光闌距隨后光學(xué)部件的距離大于這些光學(xué)部件的焦距值，那么該出射光瞳為孔徑限制的光闌的實(shí)像，其可例如由在出射光瞳位置上的熒幕所捕捉或表現(xiàn)。在遠(yuǎn)心系統(tǒng)中，孔徑限制的光闌距該隨后光學(xué)部件的距離對(duì)應(yīng)該隨后光學(xué)部件的焦距，使得該出射光瞳被發(fā)現(xiàn)作為在所討論該物場(chǎng)點(diǎn)的該物場(chǎng)平面之前的、在光方向上無(wú)限遠(yuǎn)處的孔徑限制的光闌的虛像，以及在所討論的該物場(chǎng)點(diǎn)的該物場(chǎng)平面之后的、光方向上無(wú)限遠(yuǎn)處的孔徑限制的光闌的實(shí)像。作為遠(yuǎn)心系統(tǒng)的出射光瞳的孔徑限制的光闌的該虛或?qū)嵪窨扇菀椎赜稍撐飯?chǎng)點(diǎn)的那些照明光線得到，那些照明光線可以在該物場(chǎng)點(diǎn)剛通過(guò)孔徑限制的光闌(邊緣光線)，在沿著直線向后或沿著直線向前延伸到無(wú)限遠(yuǎn)。在該情形中，作為物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的孔徑限制的光闌的虛像或?qū)嵪裰械恼彰鞴饩€的位置，對(duì)應(yīng)在該物場(chǎng)點(diǎn)的物平面中照明光線的相關(guān)角度。在此，該對(duì)應(yīng)性使用照明光線角度的切線來(lái)進(jìn)行，該切線同時(shí)為在出射光瞳中照明光線的位置距出射光瞳中心的距離與出射光瞳距物場(chǎng)平面的距離的比率。因?yàn)檫@涉及出射光瞳中諸位置相對(duì)于出射光瞳中心的距離與物場(chǎng)平面中角度之間經(jīng)由切線函數(shù)的一對(duì)一對(duì)應(yīng)性，而除了在光學(xué)教科書(shū)中出射光瞳的經(jīng)典定義以外，使用物場(chǎng)平面中諸角度的出射光瞳的替代性定義，在本申請(qǐng)的范圍里也視為有效。在本申請(qǐng)范圍中的物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳為物平面中物場(chǎng)點(diǎn)的角度范圍或角度空間，其受到照明光學(xué)部件的孔徑限制的光闌的限制，而且在物平面內(nèi)，該物場(chǎng)點(diǎn)可接收來(lái)自照明光學(xué)部件的光線。在本申請(qǐng)范圍中，該種出射光瞳定義的優(yōu)點(diǎn)為，該物平面中的物場(chǎng)點(diǎn)的角度范圍或角度空間，比在無(wú)窮遠(yuǎn)處孔徑限制的光闌的虛或?qū)嵪窀菀子糜跍y(cè)量技術(shù)目的，在物平面內(nèi)，該物場(chǎng)點(diǎn)可接收來(lái)自照明光學(xué)部件的光線。
[0017]作為替代，除了在物平面中的角度范圍或角度空間的形式之外，出射光瞳也可描述為所謂傅立葉光學(xué)部件的光瞳平面形式的傅立葉轉(zhuǎn)換。該傅立葉光學(xué)部件例如可以為一種分析出射光瞳的測(cè)量?jī)x器的部分，其被引入到該照明光學(xué)部件的物平面內(nèi)。通過(guò)傅立葉光學(xué)部件的物與光瞳平面之間的傅立葉關(guān)系，關(guān)于光瞳平面的光軸所測(cè)出的傅立葉光學(xué)部件的光瞳平面的一點(diǎn)的高度，因而與關(guān)于物平面的光軸所測(cè)量的照明角度的正弦有關(guān)。
[0018]出射光瞳的構(gòu)造，或者等同地在出射光瞳中的強(qiáng)度分布，因此可被描述為在孔徑限制的光闌的虛或?qū)嵪竦南衿矫嫔系膹?qiáng)度分布，或者描述為傅立葉光學(xué)部件的光瞳平面的表面上的強(qiáng)度分布，或者描述為在一位置/像或場(chǎng)平面的角度范圍或角度空間上的強(qiáng)度分布。
[0019]一般而言，微光刻的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件，在物或掩模母版平面中具有遠(yuǎn)心光路，其具有距遠(yuǎn)心條件的小于50mrad的偏差。在掩模母版平面中對(duì)于遠(yuǎn)心光路的該近似對(duì)于掩模母版為了最佳成像而必須沿著光軸放置的容差而言是有利的。在遠(yuǎn)心值為Omrad的完全遠(yuǎn)心照明光學(xué)部件中，作為照明系統(tǒng)的出射光瞳的孔徑限制的光闌的虛或?qū)嵪裎挥跓o(wú)窮遠(yuǎn)處，且所有場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳因此彼此互相一致。在本申請(qǐng)范圍中作為出射光瞳的這些物場(chǎng)點(diǎn)的角度范圍也同樣一致，其中該這些物場(chǎng)點(diǎn)可接收來(lái)自照明光學(xué)部件的光線。
[0020]以該物或掩模母版平面的物場(chǎng)上小于50mrad的小遠(yuǎn)心分布,作為出射光瞳的孔徑限制的光闌的虛或?qū)嵪褚跃嗾彰鞴鈱W(xué)部件的非常大的距離而互相離中心。另外，本申請(qǐng)范圍中作為出射光瞳的這些物場(chǎng)點(diǎn)的角度范圍在物平面中互相傾斜。為了該原因，且為了照明光學(xué)部件的其他成像誤差可導(dǎo)致這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的進(jìn)一步差異的原因，所以投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的一般出射光瞳在本申請(qǐng)的范圍中將不被考慮，而是根據(jù)這些物場(chǎng)點(diǎn)的單獨(dú)出射光瞳與在這些物場(chǎng)點(diǎn)的單獨(dú)出射光瞳的各強(qiáng)度分布而進(jìn)行區(qū)別。在理想情形中，如已經(jīng)提及的，這些出射光瞳也可一致。[0021]在傅立葉光學(xué)部件的光瞳平面或與其共軛的傅立葉平面中，例如在照明光學(xué)部件內(nèi)的光瞳平面中或者在用來(lái)分析光瞳的測(cè)量光學(xué)部件的光瞳平面中，可以影響有關(guān)平面中的強(qiáng)度分布或者在那里測(cè)量它。在該情形中，這些平面不一定是在字面“平面化”意義中的平面，而是它們也可呈達(dá)到兩個(gè)空間方向地彎曲。在物/像或場(chǎng)平面中或與其共軛的傅立葉平面中，也同樣地可以影響有關(guān)平面的角度上的強(qiáng)度分布或在那里測(cè)量它。在此再次地，對(duì)于光瞳平面所提及的歸納可適用于該詞“平面”。
[0022]作為在投射曝光設(shè)備中產(chǎn)生的、物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的強(qiáng)度分布與期望強(qiáng)度分布的偏差的量度，尤其可使用與相關(guān)出射光瞳的最大邊緣角值sin(Y)有關(guān)的兩強(qiáng)度分布的形心角值sin(P)的差。在本申請(qǐng)范圍中的角值(angle value)旨在意味著相應(yīng)角x的正弦、Sin(X)。邊緣角值因此旨在意味著從物場(chǎng)點(diǎn)觀看的、出射光瞳邊緣點(diǎn)相關(guān)于光軸或平行于光軸的軸的角度的正弦。采用作為物場(chǎng)點(diǎn)的角度范圍的出射光瞳的替代定義，在該角度范圍內(nèi)該物場(chǎng)點(diǎn)可接收來(lái)自照明光學(xué)部件的光，邊緣角值為在該應(yīng)用作為出射光瞳的角度范圍的邊緣或邊界角的正弦。最大邊緣角值sin(Y)為該出射光瞳的所有邊緣點(diǎn)的所有邊緣角的最大量值角值，或者在該應(yīng)用作為出射光瞳的角度范圍的所有邊緣角的最大量值角值。形心角值sin(i3)為在出射光瞳的強(qiáng)度分布的形心角β的正弦，且這繼而是從物場(chǎng)點(diǎn)觀看出射光瞳強(qiáng)度分布的形心的方向的角度。
[0023]觀察出射光瞳中強(qiáng)度分布形心的方向也經(jīng)常被稱為中心光線方向。形心角值或中心光線角度的正弦同時(shí)是給定強(qiáng)度分布的出射光瞳的遠(yuǎn)心的量度。
[0024]在遠(yuǎn)心的情形中，也經(jīng)常區(qū)分幾何與能量遠(yuǎn)心(見(jiàn)以下)。另外，在幾何遠(yuǎn)心的情形中，區(qū)分主光線遠(yuǎn)心(見(jiàn)以下)與幾何遠(yuǎn)心，該幾何遠(yuǎn)心具有出射光瞳的均勻旋轉(zhuǎn)對(duì)稱填充。后者在意義上等同于形心角值，或者中心光線角的正弦，在光達(dá)到一邊界角值的出射光瞳的均勻旋轉(zhuǎn)對(duì)稱填充的情形中，該邊界角可在零與最大邊緣角值之間改變。
[0025]以光線來(lái)實(shí)質(zhì)均勻旋轉(zhuǎn)對(duì)稱填充該出射光瞳，即在出射光瞳中的實(shí)質(zhì)均勻旋轉(zhuǎn)對(duì)稱強(qiáng)度分布，也被稱為所謂的0設(shè)置或部分的相干設(shè)置。在專家文獻(xiàn)中，一設(shè)置的外σ旨在意味著那角的正弦與最大邊緣角的正弦的比率，在最大邊緣角，出射光瞳中的光線填滿區(qū)域急遽地結(jié)束。然而，采取一設(shè)置的外σ的該種定義，在真實(shí)照明光學(xué)部件中的情況被忽略，特別是成像誤差、鬼影與散射光線的存在。在出射光瞳中的亮與暗區(qū)域的急遽轉(zhuǎn)變僅可大概地通過(guò)使用照明光學(xué)部件的光瞳平面中的光闌來(lái)產(chǎn)生，因?yàn)槌上裾`差、鬼影與散射光線則可以在大多數(shù)情況下被忽略。然而，產(chǎn)生設(shè)置的照明光學(xué)部件的光瞳平面中光闌的使用一定導(dǎo)致光損失，并因此導(dǎo)致欲曝光的基板或晶片通過(guò)量的減少。在本申請(qǐng)的范圍中，一設(shè)置的外σ的所提及的定義僅適用于通過(guò)光闌產(chǎn)生期望設(shè)置的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件。就所有其他照明光學(xué)部件，與如上所述的一設(shè)置的外σ (outero)的教科書(shū)定義相反，為了以上所述的原因，外σ為那角度的正弦與最大邊緣角的正弦的比率，在該最大邊緣角內(nèi)存在出射光瞳全部強(qiáng)度的90%。對(duì)于所有其他照明光學(xué)部件，以下因而可應(yīng)用:
[0026]外σ =角度值(90% 強(qiáng)度)/sin(y)
[0027]—般而言，由于照明光學(xué)部件的成像誤差，對(duì)于具有不同σ設(shè)置的遠(yuǎn)心以及對(duì)于給定物場(chǎng)點(diǎn)的主要光線遠(yuǎn)心，發(fā)現(xiàn)了存在于零與少數(shù)mrad之間的不同值。
[0028]物場(chǎng)點(diǎn)的主要光線遠(yuǎn)心旨在意味著在該物場(chǎng)點(diǎn)的位置，主光線相對(duì)于光軸或平行于光軸的一軸的角度。該主光線在該情形為在從該物場(chǎng)點(diǎn)觀看、出自該出射光瞳的幾何中心的光線。
[0029]相似地，對(duì)于具有環(huán)狀設(shè)置的遠(yuǎn)心值以及對(duì)于給定的物場(chǎng)點(diǎn)的主光線遠(yuǎn)心，通?？傻玫讲煌怠－h(huán)狀設(shè)置涉及在出射光瞳中的強(qiáng)度分布，該出射光瞳不僅具有用來(lái)定界該出射光瞳中的光線的外o，而言具有內(nèi)O。設(shè)置的內(nèi)o描述在出射光瞳中的中心陰影或遮蔽的范圍。在專家的文獻(xiàn)中，設(shè)置的內(nèi)o旨在意味著那角度的正弦與最大邊緣角度的正弦的比率，在該最大邊緣角度在出射光瞳中的中心陰影或遮蔽急速結(jié)束。對(duì)于上述關(guān)于外σ的相同原因，一設(shè)置的內(nèi)o的該定義非常適合照明光學(xué)部件，其中這些設(shè)置是由光瞳平面中的光速產(chǎn)生。對(duì)于所有其他照明光學(xué)部件的設(shè)置的o，與該定義相反，在本申請(qǐng)的范圍中，一設(shè)置的內(nèi)σ被視為那角度的正弦與最大邊緣角度的正弦的比率，在最大邊緣角度內(nèi)存在出射光瞳的全部強(qiáng)度的10%。對(duì)于所有其它的照明光學(xué)部件，以下因此可應(yīng)用:內(nèi)o =角度值(10%強(qiáng)度)/sin 。
[0030]另一方面，能量遠(yuǎn)心起因于具有不同強(qiáng)度值的出射光瞳的不同部分，或者起因于照明光學(xué)部件的成像誤差所不同畸變的出射光瞳的不同部分，或者優(yōu)選表達(dá)為畸變成像。
[0031]因?yàn)橛捎诳紤]的不同方式，遠(yuǎn)心不是唯一量，在本申請(qǐng)的范圍中，形心角值將用作唯一比較量，即形心角或中心光線角的正弦。該量包括出射光瞳中強(qiáng)度分布的中心光線角的能量與幾何因素兩者，且最后也代表在整個(gè)掩模成像的成像過(guò)程上，描述形心角或中心光線角的效果的量。
[0032]在投射曝光設(shè)備中所產(chǎn)生、物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的強(qiáng)度分布與期望強(qiáng)度分布的偏差的進(jìn)一步量度，為在該期望強(qiáng)度分布與所實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)度分布之間的橢圓率差。
[0033]為了計(jì)算出射光瞳的強(qiáng)度分布的橢圓率，出射光瞳被細(xì)分為四個(gè)象限。在此，有兩種傳統(tǒng)的選擇，用來(lái)安排關(guān)于在具有X方向與1方向的物場(chǎng)平面中座標(biāo)系統(tǒng)的象限。在該些象限的第一安排中，該出射光瞳會(huì)由在X方向中的一線與在y方向中的一線所區(qū)分。該區(qū)分被稱為xy區(qū)分。
[0034]在第二安排中，這些線以45°對(duì)xy座標(biāo)系統(tǒng)延伸。出射光瞳的第二區(qū)分(division)名為HV區(qū)分，因?yàn)樵撔┫笙尬挥陉P(guān)于物場(chǎng)的水平(H)與垂直(V)方向。
[0035]在出射光瞳中的強(qiáng)度分布的橢圓率現(xiàn)在旨在意味著，出射光瞳的兩H象限中的強(qiáng)度和與在出射光瞳兩V象限的強(qiáng)度和之間差的量值，乘以一百個(gè)百分點(diǎn)，其對(duì)于該兩和的總和被標(biāo)準(zhǔn)化。該出射光瞳的XY區(qū)分的橢圓率被相似地定義。
[0036]在投射曝光設(shè)備中產(chǎn)生的，物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的強(qiáng)度分布與期望的強(qiáng)度分布的偏差的另一量度為，期望強(qiáng)度分布與所得到的強(qiáng)度分布之間極平衡的差異。為了計(jì)算出射光瞳的強(qiáng)度分布的極平衡，根據(jù)在出射光瞳中具有強(qiáng)度的極或區(qū)域的數(shù)目，出射光瞳相應(yīng)地被細(xì)分為關(guān)于光學(xué)軸徑向?qū)ΨQ的相等大的部分。這意味著，對(duì)于雙極設(shè)置，雙極設(shè)置在出射光瞳中具有彼此相對(duì)的具有強(qiáng)度的兩區(qū)域，該出射光瞳被分為兩半作為分區(qū)。對(duì)于四極設(shè)置，四極設(shè)置在出射光瞳中具有四個(gè)具有強(qiáng)度的區(qū)域，該出射光瞳被分成四象限作為分區(qū)。相似地，對(duì)于在出射光瞳中具有n個(gè)具有強(qiáng)度的區(qū)域的n極設(shè)置，該出射光瞳會(huì)分成n個(gè)分區(qū)。在出射光瞳中強(qiáng)度分布的極平衡現(xiàn)在旨在意味著，在出射光瞳的一分區(qū)的最大強(qiáng)度與出射光瞳的一分區(qū)的最小強(qiáng)度之間的差值，乘以一百個(gè)百分點(diǎn)的值，其相對(duì)于來(lái)自兩個(gè)分區(qū)的強(qiáng)度的和被標(biāo)準(zhǔn)化。
[0037]在本申請(qǐng)范圍中，光源的時(shí)間和或空間波動(dòng)旨在意味著，由光源所輸出的照明光束的以下特性中的尤其時(shí)間和/或空間的改變:垂直于光源與照明光學(xué)部件之間光軸的照明光束的位置、相對(duì)于垂直于光源與照明光學(xué)部件之間的光軸的剩下的照明光束的部分照明光束的位置、照明光束的方向、相對(duì)于剩下照明光束的方向的部分照明光束的方向、照明光束的強(qiáng)度與偏振、相對(duì)于剩下照明光束的強(qiáng)度與偏振的部分照明光束的強(qiáng)度與偏振、以及所述特性的任何組合。
[0038]波長(zhǎng)在365nm與3nm之間的光源可設(shè)想為微光刻投射曝光設(shè)備的光源，特別是高壓水銀蒸汽燈、激光(例如準(zhǔn)分子激光，例如ArF2、KeF2激光)或EUV光源。在準(zhǔn)分子激光作為光源的情形中，其典型波長(zhǎng)在本申請(qǐng)的范圍中為248nm、193nm、157nm與126nm，光源的激光脈沖的激光模式的模式數(shù)量與模式成分的改變也可理解為光源的時(shí)間和/或空間波動(dòng)。
[0039]在本申請(qǐng)范圍中，多鏡陣列(MMA)的時(shí)間穩(wěn)定照明旨在意味著在多鏡陣列(MMA)平面中或多鏡陣列(MMA)上照明光束的空間強(qiáng)度分布，在其空間分布中隨時(shí)間作為移動(dòng)系綜(ensemble)平均(見(jiàn)以下)或移動(dòng)時(shí)間平均(見(jiàn)以下)改變了僅小于25個(gè)百分點(diǎn)，尤其在小于10個(gè)百分點(diǎn)，其以所有整體平均或時(shí)間平均的平均或平均化的空間分布表達(dá)。在該情形中，移動(dòng)系綜平均為在脈動(dòng)光源的光脈沖的系綜上的移動(dòng)平均值(見(jiàn)以下)。移動(dòng)時(shí)間平均相應(yīng)地為在連續(xù)光源的特定曝光時(shí)間上的移動(dòng)平均值(見(jiàn)以下)。
[0040]在多鏡陣列(MMA)上的強(qiáng)度分布的整體強(qiáng)度或照明，可在該情形中根據(jù)時(shí)間(例如從光脈沖到光脈沖)非常大地改變，但并非作為移動(dòng)系綜平均或移動(dòng)時(shí)間平均的在多鏡陣列(MMA)上的照明空間分布。另外，作為移動(dòng)系綜平均或?yàn)橐苿?dòng)時(shí)間平均的在多鏡陣列(MMA)上強(qiáng)度分布的平均或平均化的整體強(qiáng)度不應(yīng)大地改變，因?yàn)橥渡淦毓庠O(shè)備的像場(chǎng)點(diǎn)的劑量由此大改變，這通常對(duì)于曝光是不期望的。
[0041]移動(dòng)系綜平均旨在意味著在連續(xù)發(fā)生的η個(gè)光脈沖的系綜上的一量的移動(dòng)平均值。在此，移動(dòng)意味著連續(xù)發(fā)生的η個(gè)光脈沖的系綜的第一光脈沖為光源的任意光脈沖，因此該系綜平均及時(shí)隨著該系綜的第一光脈沖而移動(dòng)。該情況類似在連續(xù)光源的特定曝光時(shí)間上的移動(dòng)時(shí)間平均，其中在特定曝光時(shí)間上的量的移動(dòng)平均值及時(shí)移動(dòng)，考慮了曝光時(shí)間的起始瞬間。
[0042]該系綜的光脈沖的數(shù)目η，或特定曝光時(shí)間，根據(jù)為了曝光欲曝光的工件的像場(chǎng)點(diǎn)所需的光脈沖數(shù)量或曝光時(shí)間來(lái)決定。取決于投射曝光設(shè)備，范圍從所謂無(wú)掩模光刻的投射曝光設(shè)備，由所謂的掃描曝光機(jī)，到所謂的步進(jìn)曝光機(jī)，該系綜可因此總計(jì)為在一個(gè)光脈沖與數(shù)百個(gè)光脈沖之間，或者相應(yīng)的脈沖時(shí)間。
[0043]出射光瞳的構(gòu)造或出射光瞳的強(qiáng)度分布兩者，以及投射曝光設(shè)備的物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的形心角值、橢圓率、極平衡、外與內(nèi)σ，在本申請(qǐng)的范圍中尤其被理解為進(jìn)一步的移動(dòng)系綜平均值或移動(dòng)時(shí)間平均值。這是因?yàn)閷?duì)于像場(chǎng)點(diǎn)的曝光，僅僅這些移動(dòng)系綜平均值或移動(dòng)時(shí)間平均值是總體相關(guān)的，因?yàn)橹挥羞@才總體表征或描述在曝光工藝期間內(nèi)普遍的照明或成像情況，曝光工藝具有所需的系綜的光脈沖或所需的曝光時(shí)間。
[0044]本發(fā)明的上述第一目的的另一第二方案由在該介紹中所提及的第一投射曝光設(shè)備所提供，即，投射曝光設(shè)備
[0045]-具有照明光學(xué)部件，用來(lái)在物平面中照明具有物場(chǎng)點(diǎn)的物場(chǎng)，
[0046]-具有投射光學(xué)部件，用來(lái)將物場(chǎng)成像入在像平面中的像場(chǎng)，
[0047]-該照明光學(xué)部件，對(duì)于物場(chǎng)的每一物場(chǎng)點(diǎn)，具有與出射光瞳的最大邊緣角值sin(Y)的相關(guān)的出射光瞳，
[0048]-該照明光學(xué)部件包含至少一多鏡陣列(MMA)，其具有用來(lái)調(diào)整在物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)出射光瞳中強(qiáng)度分布的多個(gè)鏡，
[0049]該照明光學(xué)部件包含用來(lái)時(shí)間上穩(wěn)定多鏡陣列(MMA)照明的至少一光學(xué)系統(tǒng)
[0050]使得,對(duì)于每一物場(chǎng)點(diǎn)，，在相關(guān)出射光瞳中的第一調(diào)整強(qiáng)度分布與相關(guān)出射光瞳中的第二調(diào)整強(qiáng)度分布，在外和/或內(nèi)σ上偏差小于值0.1。
[0051]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)相對(duì)于光源的時(shí)間和/或空間波動(dòng)的環(huán)狀設(shè)置的時(shí)間穩(wěn)定化以多鏡陣列(MMA)的照明的時(shí)間穩(wěn)定的形式來(lái)提供時(shí)，可通過(guò)具有多鏡陣列(MMA)的投射曝光設(shè)備，尤其好地產(chǎn)生外和/或內(nèi)σ稍微不同的環(huán)狀設(shè)置之間的快速改變。
[0052]根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有小于80，000個(gè)鏡的投射曝光設(shè)備的多鏡陣列(MMA)的照明的時(shí)間穩(wěn)定化，有利于復(fù)制DOE的光混合性能，如已經(jīng)結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的第一投射曝光設(shè)備的描述。因此可以對(duì)于僅僅外和/或內(nèi)σ稍微不同的兩環(huán)狀設(shè)置之間的、投射曝光設(shè)備使用者所想要的改變，以高準(zhǔn)確性重復(fù)實(shí)施曝光工藝，不具有大波動(dòng)并且具有相對(duì)于呈環(huán)狀設(shè)置形式的期望構(gòu)造的最少可能的偏差。根據(jù)本發(fā)明的投射曝光設(shè)備的使用者，因此可在外和/或內(nèi)σ僅僅稍微不同的出射光瞳中兩環(huán)狀設(shè)置或期望強(qiáng)度分布之間快速且準(zhǔn)確、時(shí)間上穩(wěn)定且重復(fù)地改變。
[0053]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與特征可在與根據(jù)本發(fā)明所提出投射曝光設(shè)備有關(guān)的從屬權(quán)利要求中以及借助圖示的示范性實(shí)施例說(shuō)明中發(fā)現(xiàn)。
[0054]本發(fā)明的進(jìn)一步、第二目的為改良微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件，其具有在該介紹所提及類型的多鏡陣列(MMA)，尤其使得該照明光學(xué)部件的物場(chǎng)的多個(gè)物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的強(qiáng)度分布相對(duì)于該投射曝光設(shè)備的光源的時(shí)間和/或空間波動(dòng)是穩(wěn)定的。
[0055]本目的由在該介紹中所提及的照明光學(xué)部件所實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)微光刻的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件，用于在物平面中均勻照明具有這些物場(chǎng)點(diǎn)的物場(chǎng)，
[0056]該照明光學(xué)部件具有對(duì)于該物場(chǎng)的每一物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)的出射光瞳，
[0057]該照明光學(xué)部件包括至少一多鏡陣列，其具有多個(gè)鏡，用來(lái)調(diào)整在這些物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)出射光瞳中的強(qiáng)度分布，
[0058]具有在光源與多鏡陣列(MMA)之間的照明光線的照明光束，
[0059]該照明光學(xué)部件包含時(shí)間上穩(wěn)定多鏡陣列的照明的至少一光學(xué)系統(tǒng)，且該時(shí)間上穩(wěn)定由在多鏡陣列(MMA)上照明光束的照明光線的疊加來(lái)進(jìn)行。
[0060]根據(jù)本發(fā)明，用于多鏡陣列(MMA)的照明的光源的照明光束的照明光線的疊加，有利地造成該照明的時(shí)間上穩(wěn)定，且相對(duì)于投射曝光設(shè)備的光源的時(shí)間和/或空間波動(dòng)，造成該出射光瞳的強(qiáng)度分布的穩(wěn)定。
[0061]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與特征可在與根據(jù)本發(fā)明所提出照明光學(xué)部件有關(guān)的從屬權(quán)利要求中以及在借助圖示的示范性實(shí)施例說(shuō)明中發(fā)現(xiàn)。
[0062]本發(fā)明的進(jìn)一步的第三目的為改良在該介紹中所提及類型的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，該多鏡陣列旨在適于快速改變投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳構(gòu)造。
[0063]該目的由在該介紹中所提及的多鏡陣列(MMA)來(lái)得到，其適于具有單位為[nm]的投射曝光設(shè)備的操作光波長(zhǎng)λ的微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件，[0064]多鏡陣列的每一個(gè)鏡可經(jīng)由最大傾斜角值sin(ci)而關(guān)于至少一軸可旋轉(zhuǎn)并具有一最小邊長(zhǎng)，該最小邊長(zhǎng)大于200[mm*nm]*sin( α )/λ。
[0065]本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在外和/或內(nèi)σ僅僅稍微不同的兩環(huán)狀設(shè)置之間的快速改變，通過(guò)具有多鏡陣列(MMA)的投射曝光設(shè)備而可更容易地以高準(zhǔn)確性、時(shí)間上穩(wěn)定且重復(fù)性地得到，只要可實(shí)現(xiàn)具有大于40，000個(gè)、邊長(zhǎng)小于100 μ m且最大傾斜角大于4°的鏡的多鏡陣列(MMA)，例如利用193nm的波長(zhǎng)。這是因?yàn)槌錾涔馔臉?gòu)造則可由單獨(dú)鏡的光點(diǎn)而非常精細(xì)地構(gòu)成，且該投射曝光設(shè)備可容納于使用者可接受的安裝空間中，如下面的考慮所示。
[0066]然而，具體而言，以下考慮也且首先給出了對(duì)于具有少于40，000個(gè)鏡和/或最大鏡傾斜角度小于4°的多鏡陣列(MMA)的處理指令。
[0067]對(duì)于多鏡陣列場(chǎng)平面與傅立葉光學(xué)部件的光瞳平面之間的理想傅立葉光學(xué)部件，多鏡陣列(MMA)的各個(gè)鏡的直徑的斑點(diǎn)，通過(guò)傅立葉光學(xué)部件的焦距與離開(kāi)各個(gè)鏡的那部分照明光束的全發(fā)散角的乘積而在該平面中產(chǎn)生。另一方面，在光瞳平面中的光瞳的半徑由傅立葉光學(xué)部件的焦距與各別鏡的最大傾斜角的乘積所產(chǎn)生。由此得到的是，一單個(gè)鏡的最大傾斜角對(duì)該單個(gè)鏡后面的照明光束部分的全發(fā)散角的比率，適于作為在光瞳平面中分辨率與分級(jí)的量度。低發(fā)散角與高最大傾斜角因此確保在光瞳中的高分辨率，其是在外或內(nèi)σ僅具有小差異的環(huán)狀設(shè)置之間改變所需的。然而，作為增加光瞳中分辨率的第一種可能方式的低發(fā)散角也可確保在光瞳中的小斑點(diǎn)，以及因此同樣必要地在光瞳中斑點(diǎn)的光線的小混合。其效果為出射光瞳的構(gòu)造取決于光源的時(shí)間和/或空間波動(dòng)，參見(jiàn)DOE的光線混合性能的以上討論。
[0068]具有很多的、大于40，000個(gè)的鏡、具有非常低發(fā)散角的多鏡陣列(MMA)，可確保出射光瞳的區(qū)域由許多鏡照明，以便實(shí)現(xiàn)這些鏡上的平均，并因此自光源的時(shí)間和/或空間的波動(dòng)解耦。該微光刻投射曝光設(shè)備的這樣的多鏡陣列(MMA)具有大約40，000個(gè)鏡，且目前在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)的難度非常大。再者，具有大于4的最大傾斜角的高值的多鏡陣列(MMA)為增加光瞳中分辨率的進(jìn)一步可能方式。同樣地，該多鏡陣列(MMA)相似地目前在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)的難度也非常大。
[0069]除了光瞳中的分辨率以外，光瞳的大小也是應(yīng)被考慮在內(nèi)的限制。
[0070]在照明光學(xué)部件的光瞳平面中，一般存在具有本征光混合的場(chǎng)定義元件(Fielddefining element, FDE)或者在隨后場(chǎng)平面中具有隨后光混合的折射光元件(Refractiveoptical element, ROE)。在兩種情形中，光混合用于產(chǎn)生照明光學(xué)部件的物場(chǎng)的均勻照明。在光瞳平面中的這些兀件的功能性配置需要光瞳的某些最小尺寸。在光瞳平面中，光瞳的大小是由最大傾斜角度且由多鏡陣列(MMA)與光瞳平面之間傅立葉光學(xué)部件的焦距所決定。如果最大傾斜角度沒(méi)有進(jìn)一步增加，因此可以例如增加傅立葉光學(xué)部件的焦距。但是因?yàn)楦盗⑷~光學(xué)部件的焦距的兩倍也定義多鏡陣列(MMA)距隨后光瞳平面的距離，所以技術(shù)安裝空間的界限傳統(tǒng)上被放置在任何隨意增加的焦距上。
[0071]除了光瞳中的分辨率與光瞳大小以外,在照明光學(xué)部件中的光損耗與在光瞳中的外部光(extraneous light)也是應(yīng)該予以考慮的限制。在照明光學(xué)部件中的光損耗造成投射曝光設(shè)備的基板或晶片的通過(guò)量的減少。例如由散射光或鬼像所造成的、光瞳中的外部光在最糟的情況下造成未實(shí)現(xiàn)的出射光瞳的特定期望構(gòu)造。通常，在光瞳中的外部光也將導(dǎo)致在內(nèi)或外σ上僅稍微不同的環(huán)狀設(shè)置間的不可能的化，因?yàn)楣馔械木?xì)分辨率將被外部光阻止。如果光損耗與外部光在具有多鏡陣列(MMA)的照明光學(xué)部件中可被避免，那么需要考慮，由于衍射效果，有多鏡陣列(MMA)的鏡的最小邊長(zhǎng)的下限，且因此作為投射曝光設(shè)備的照明光線的波長(zhǎng)λ的函數(shù)。
[0072]除了上述的限制以外，照明光學(xué)部件的成本應(yīng)該被考慮作為進(jìn)一步的限制。由此得到的是，多鏡陣列(MMA)以及因此多鏡陣列(MMA)各個(gè)鏡的面積也不能被任意大地制造，因?yàn)槎噻R陣列(MMA)的面積連同最大傾斜角決定了幾何通量，其對(duì)于隨后光學(xué)部件的直徑以及因此隨后光學(xué)部件的的成本負(fù)責(zé)。再者，對(duì)于給定的數(shù)值孔徑NA，照明光學(xué)部件的物場(chǎng)的大小由此被相似地共同決定。
[0073]對(duì)于具有以[nm]為單位的操作光波長(zhǎng)λ的照明光學(xué)部件，本發(fā)明在根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA)中利用了以上發(fā)現(xiàn)。在該情形中，多鏡陣列(MMA)的每一個(gè)鏡會(huì)經(jīng)由最大傾斜角值Sin(Ci)關(guān)于至少一軸可旋轉(zhuǎn)，并且具有最小邊長(zhǎng)，該最小邊長(zhǎng)大于200[mm*nm]*Sin(a)/X。以根據(jù)本發(fā)明的具有該多鏡陣列(MMA)的照明光學(xué)部件所得到的優(yōu)點(diǎn)在于，它允許投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳構(gòu)造的快速改變，其僅在外和/或σ上稍微不同。該改變準(zhǔn)確、時(shí)間上穩(wěn)定且重復(fù)地發(fā)生。
[0074]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與特征，可在與根據(jù)本發(fā)明所提出的多鏡陣列相關(guān)的從屬權(quán)利要求以及借助圖示的示范性實(shí)施例說(shuō)明中發(fā)現(xiàn)。
[0075]本發(fā)明進(jìn)一步的第四目的在于改良一光學(xué)系統(tǒng)，其用于微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)的均勻照明。
[0076]本第四目的由在該介紹中所提及的光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該光學(xué)系統(tǒng)用于微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)的均勻照明。在該情形中，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)具有照明光束，該照明光束具有一發(fā)散度與從光源至多鏡陣列(MMA)的照明光線方向，在光學(xué)系統(tǒng)后面的照明光線方向中照明光束的發(fā)散度，小于在光學(xué)系統(tǒng)前面的照明光束發(fā)散度的五倍。
[0077]本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)照明光學(xué)部件的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)所產(chǎn)生的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)的空間均勻照明，確保了多鏡陣列(MMA)上照明的時(shí)間穩(wěn)定，以及因此在出射光瞳中強(qiáng)度分布的時(shí)間穩(wěn)定。多鏡陣列(MMA)的照明與出射光瞳中的強(qiáng)度分布，因此可通過(guò)均勻化光學(xué)系統(tǒng)自投射曝光設(shè)備光源的時(shí)間和/或空間波動(dòng)解耦。如在上述全發(fā)散角與光瞳分辨率的關(guān)系的討論中，本發(fā)明人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，用來(lái)使多鏡陣列(MMA)上照明均勻化的光學(xué)系統(tǒng)必須不顯著增加照明光束的發(fā)散度(divergence)，因?yàn)榉駝t的話，對(duì)于僅在外和/或內(nèi)σ小程度不同的環(huán)狀設(shè)置的變化，在光瞳中無(wú)法得到所需的分辨率。
[0078]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與特征，可在與根據(jù)本發(fā)明所提出的多鏡陣列相關(guān)的從屬權(quán)利要求中以及借助圖示的示范性實(shí)施例說(shuō)明中發(fā)現(xiàn)。
[0079]本發(fā)明的進(jìn)一步的第五目的在于改良一光學(xué)調(diào)節(jié)單元，其用來(lái)調(diào)節(jié)微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的激光的照明光束。
[0080]本第五目的由在該介紹中所提及的光學(xué)調(diào)節(jié)單元所達(dá)到實(shí)現(xiàn)，光學(xué)調(diào)節(jié)單元用來(lái)調(diào)節(jié)微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的激光的照明光束。在該情形中，激光具有對(duì)于一個(gè)的相干激光模式(Coherent Laser mode)與一激光輸出。再者,照明光束具有發(fā)散度、光線或束分布與偏振狀態(tài)，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)調(diào)節(jié)單元至少修改激光輸出與多鏡陣列(MMA)之間的照明光束的發(fā)散和/或光線或束分布和/或偏振狀態(tài)。
[0081]本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在特定環(huán)境下，當(dāng)照明光束抵達(dá)多鏡陣列(MMA)上時(shí)，調(diào)節(jié)、準(zhǔn)備或修改該照明光束的照明的大小和/或發(fā)散角和/或偏振狀態(tài)是有利的，使得這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳構(gòu)造的快速改變能夠在出射光瞳中的兩環(huán)狀設(shè)置或期望強(qiáng)度分布之間進(jìn)行，其僅在外和/或內(nèi)σ上稍微不同。在出射光瞳的強(qiáng)度分布大小極其不同的兩環(huán)狀設(shè)置之間改變時(shí)，這尤其是有利的。在此，在特定環(huán)境下，就兩設(shè)置之一而言，更有利的是選擇多鏡陣列(MMA)的鏡的不同數(shù)量和/或照明光束的不同發(fā)散角，請(qǐng)見(jiàn)以上關(guān)于鏡數(shù)量對(duì)于在出射光瞳中強(qiáng)度分布的穩(wěn)定性的影響以及關(guān)于鏡后面的一部分照明光束的全發(fā)散角對(duì)于出射光瞳的分辨率的影響的討論。同樣地，對(duì)于兩設(shè)置之一的成像特性，改變偏振狀態(tài)可能是有利的。當(dāng)兩環(huán)狀設(shè)置在出射光瞳的強(qiáng)度分布的大小上更大地不同時(shí)，這也相稱地更可倉(cāng)泛。
[0082]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與特征，可在根據(jù)本發(fā)明所提出的光學(xué)調(diào)節(jié)單元的從屬權(quán)利要求以及借助圖示的示范性實(shí)施例的說(shuō)明中發(fā)現(xiàn)。
[0083]本發(fā)明進(jìn)一步的第六目的在于提供一種微結(jié)構(gòu)兀件的微光刻生產(chǎn)的方法，以及一種由此生產(chǎn)的元件。
[0084]本目的根據(jù)本發(fā)明通過(guò)一種微光刻生產(chǎn)微結(jié)構(gòu)元件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法具有以下步驟:
[0085]-提供一基板，在基板的至少一些上施加一層光敏材料，
[0086]-提供一掩模，其包括欲成像的結(jié)構(gòu)，和/或
[0087]-提供用于照明光學(xué)部件的光學(xué)調(diào)節(jié)單元，和/或
[0088]-提供用于照明光學(xué)部件的光學(xué)系統(tǒng)，和/或
[0089]-提供用于照明光學(xué)部件的多鏡陣列，和/或
[0090]-提供用于投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件，和/或
[0091]-提供投射曝光設(shè)備，
[0092]-借助投射曝光設(shè)備的投射光學(xué)部件，將至少一部分的掩模投射在該層的一區(qū)域上，
[0093]以及通過(guò)該方法所產(chǎn)生的微結(jié)構(gòu)元件。
[0094]在一實(shí)施例中，配置為產(chǎn)生非相干疊加的時(shí)間修正的光學(xué)系統(tǒng)包括鏡和驅(qū)動(dòng)器，該鏡具有一鏡表面，驅(qū)動(dòng)器配置為產(chǎn)生鏡表面的至少部分的傾斜。通過(guò)傾斜至少部分鏡表面，照明光束也會(huì)傾斜并且斜射在光學(xué)積分器上。該這導(dǎo)致在隨后多鏡陣列上所產(chǎn)生的強(qiáng)度分布的水平橫向位移。如果光學(xué)積分器包括蜂巢式聚光器(honeycomb condenser)的兩通道板，那么可以改變照明光線子束所照明的第二板通道上的表面面積。這可以防止由過(guò)高強(qiáng)度所引起的第二通道板損壞，如果第一通道板將照明光線子束聚焦在第二通道板上，則會(huì)產(chǎn)生該過(guò)高強(qiáng)度。
[0095]如果非相干照明光束的疊加無(wú)關(guān)緊要，也可使用以時(shí)間上變化的入射角將光束引導(dǎo)到光學(xué)積分器通道(即微透鏡)上的構(gòu)思。同樣在該情形中，該構(gòu)思避免包括兩個(gè)板的蜂巢光學(xué)積分器的損壞，各板包括多個(gè)微透鏡。
[0096]至少一部分鏡表面的傾斜可借助彎折鏡表面的驅(qū)動(dòng)器來(lái)產(chǎn)生。在優(yōu)選實(shí)施例中，該驅(qū)動(dòng)器配置為產(chǎn)生鏡關(guān)于一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)振蕩，該旋轉(zhuǎn)軸以不是0°的角度(優(yōu)選的90°的角度)傾斜于光軸。通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)振蕩的振幅，可以使旋轉(zhuǎn)振蕩所產(chǎn)生的鏡表面傾斜適合在操作裝置期間可能改變的特殊需求。例如，照明光線子束的發(fā)散對(duì)在第二通道板的通道上的照明面積大小具有強(qiáng)烈的影響。如果該發(fā)散由于種種影響而改變，例如由于加熱效應(yīng)而改變光學(xué)元件的光學(xué)特性，那么旋轉(zhuǎn)振蕩的振幅可以適合該變化的需求。
[0097]如果該鏡應(yīng)被光學(xué)共軛到鏡陣列，那么優(yōu)選將鏡與多鏡陣列安排在平行表面中的布置。就此而言，如果光學(xué)系統(tǒng)包括偏振相依分束表面以及配置在分束表面與鏡之間的偏振控制器，那么可能是有利的。那么，可以將偏振相依分束表面用作折疊式鏡，該折疊式鏡對(duì)于自該鏡反射并兩度通過(guò)偏振控制器的光線透明。
[0098]這些主題的優(yōu)點(diǎn)可從結(jié)合投射曝光設(shè)備、照明光學(xué)部件、多鏡陣列(MMA)、光學(xué)系統(tǒng)與光學(xué)調(diào)節(jié)單元的上述優(yōu)點(diǎn)以及在借助圖示的示范性實(shí)施例的說(shuō)明中發(fā)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0099]本發(fā)明的各個(gè)特征與優(yōu)點(diǎn)可參考結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說(shuō)明而更輕易理解，其中:
[0100]圖1示意地顯示具有照明光學(xué)部件的微光刻投射曝光設(shè)備，照明光學(xué)部件具有桿作為現(xiàn)有技術(shù)的積分器；
[0101]圖2示意地顯示具有照明光學(xué)部件的微光刻投射曝光設(shè)備，照明光學(xué)部件具有FDE作為現(xiàn)有技術(shù)的積分器；
[0102]圖3示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的照明光學(xué)部件的根據(jù)本發(fā)明的光瞳形成單元，其具有根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA);
[0103]圖4示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，其用于穩(wěn)定根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA)的照明；
[0104]圖5示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，其用來(lái)穩(wěn)定根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA)的照明，其具有根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列上的強(qiáng)度分布；
[0105]圖6示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，其用來(lái)穩(wěn)定根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA)的照明，其具有根據(jù)本發(fā)明的周期相位元件；
[0106]圖7示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，其用來(lái)穩(wěn)定根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA)的照明，其具有擁有隨機(jī)相位分布的根據(jù)本發(fā)明的相位元件；
[0107]圖8示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，其用來(lái)穩(wěn)定根據(jù)本發(fā)明多的鏡陣列(MMA)的照明，其具有根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)相位元件；
[0108]圖9示意地顯示遠(yuǎn)到根據(jù)本發(fā)明的光瞳形成單元之后的第一光瞳平面的照明光束的光束路徑；
[0109]圖10示意地顯示遠(yuǎn)到根據(jù)本發(fā)明的光瞳形成單元之后的第一光瞳平面的照明光束的光束路徑，該光瞳形成單元具有根據(jù)本發(fā)明的透鏡陣列；
[0110]圖11示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)單元，其利用根據(jù)本發(fā)明混合和/或散射元件來(lái)調(diào)節(jié)根據(jù)本發(fā)明多鏡陣列(MMA)的照明；
[0111]圖12示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)單元，其利用根據(jù)本發(fā)明混合和/或散射元件和根據(jù)本發(fā)明的對(duì)稱化單元來(lái)調(diào)節(jié)根據(jù)本發(fā)明多鏡陣列(MMA)的照明；
[0112]圖13示意地顯示根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)單元的根據(jù)本發(fā)明的對(duì)稱化單元；[0113]圖14示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)單元，其利用根據(jù)本發(fā)明混合和/或散射元件和根據(jù)本發(fā)明的對(duì)稱化單元和根據(jù)本發(fā)明的光欄來(lái)調(diào)節(jié)根據(jù)本發(fā)明多鏡陣列(MMA)的照明；
[0114]圖15示意地顯示根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)單元的根據(jù)本發(fā)明的相位元件；
[0115]圖16示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，其用來(lái)穩(wěn)定根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA)的照明，其具有作為根據(jù)本發(fā)明積分器的根據(jù)本發(fā)明蜂巢式聚光器以及根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)心或中繼光學(xué)部件；
[0116]圖17示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，其用來(lái)穩(wěn)定根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA)的照明，其具有根據(jù)本發(fā)明的桿或作為根據(jù)本發(fā)明積分器的根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)以及根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)心或中繼光學(xué)部件；
[0117]圖18示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，其用來(lái)穩(wěn)定根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA)的照明，其具有作為根據(jù)本發(fā)明積分器的根據(jù)本發(fā)明的板混合聚光器以及根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)心或中繼光學(xué)部件；
[0118]圖19示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，其用來(lái)穩(wěn)定根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA)的照明，其具有根據(jù)本發(fā)明的立方混合器作為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)調(diào)節(jié)單元，其同時(shí)作為根據(jù)本發(fā)明的簡(jiǎn)單積分器，以及根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)心或中繼光學(xué)部件；
[0119]圖20示意地顯示通過(guò)根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的子午線截面其用來(lái)穩(wěn)定多鏡陣列的照明，包括能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)振蕩的鏡；
[0120]圖21至23示意地顯示在三個(gè)不同時(shí)刻的包括兩通道板的蜂巢式聚光器的照明，在三個(gè)不同時(shí)刻，照明光線子束會(huì)按不同的入射角照在第一通道板上；
[0121]圖24示意地顯示穿過(guò)根據(jù)一實(shí)施例的混合元件的截面，其中瞬逝波在間隔一小距離的兩桿之間傳播；
[0122]圖25示意地顯示一混合單元，其包括如圖24所示的多個(gè)混合元件；
[0123]圖26示意地顯示根據(jù)另一實(shí)施例的混合元件，其中兩桿由一薄層水或另一介電介質(zhì)隔開(kāi)；
[0124]圖27示意地顯示根據(jù)又一實(shí)施例的混合元件，其包括類似陸末-格爾克(Lummer — Gehrke)板的片。
【具體實(shí)施方式】
[0125]圖1示意地顯示現(xiàn)有技術(shù)微光刻投射曝光設(shè)備的示例。光源I產(chǎn)生照明光束12，該光束的截面在擴(kuò)束光學(xué)部件14中改變。照明光束12隨后照射在衍射光學(xué)元件3a(DOE)上。衍射光學(xué)元件3a布置在照明光學(xué)部件的場(chǎng)平面中，其并且根據(jù)在衍射光學(xué)元件3a中所包括的衍射結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生照明角分布。然后，以衍射光學(xué)元件所施加的照明角分布，照明光束12通過(guò)光學(xué)模塊2與隨后的光瞳平面。該光瞳平面(圖1中沒(méi)指出)則配置在折射光學(xué)元件3b附近。為了進(jìn)一步修改照明光束12，光學(xué)模塊2包括由可軸向位移的透鏡22與一對(duì)軸錐元件22所示意代表的可變焦距系統(tǒng)。通過(guò)彼此收縮軸錐元件21，可以調(diào)整一設(shè)置的內(nèi)σ，或者一照明設(shè)置的照明光束的截面邊界。另一方面，通過(guò)改變可變焦距系統(tǒng)的焦距，其涉及至少一透鏡22沿著光軸的位移，可以調(diào)整一照明設(shè)置的外σ，或者一般而言，照明光束截面的外邊界。通過(guò)衍射光學(xué)元件3a的適當(dāng)構(gòu)造與軸錐元件21與可變焦距透鏡22的位置的適當(dāng)選擇，可以在光學(xué)模塊2的輸出(即設(shè)置在折射光學(xué)元件3b附近的光瞳平面中)產(chǎn)生幾乎任何期望的強(qiáng)度分布。
[0126]折射光學(xué)兀件3b會(huì)將場(chǎng)角度分布施加在光瞳平面中照明光束12的強(qiáng)度分布上，以便能夠在場(chǎng)平面中得到期望的場(chǎng)形狀，例如縱橫比為10:1的矩形場(chǎng)形狀。在光瞳平面中照明光束12的該種場(chǎng)角度分布通過(guò)隨后場(chǎng)透鏡光學(xué)部件4而轉(zhuǎn)移到在桿5的輸入的照明場(chǎng)5e內(nèi)。在桿5的輸入的照明場(chǎng)5e位于照明光學(xué)部件的場(chǎng)平面中，并且擁有具最大照明角值的照明角分布，該最大照明角值通常，但不一定對(duì)應(yīng)于在前的場(chǎng)透鏡光學(xué)部件4的數(shù)值孔徑。與在衍射元件3a的場(chǎng)相比，場(chǎng)5e具有照明光學(xué)部件的全幾何通量。該幾何通量為兩倍引進(jìn)幾何通量的結(jié)果。首先，光瞳的幾何通量由衍射光學(xué)元件3a引進(jìn)，以便調(diào)整在隨后場(chǎng)平面中的照明角分布。在第二步驟中，該場(chǎng)的幾何通量由折射光學(xué)元件3b引進(jìn)，以便能夠調(diào)整在隨后場(chǎng)平面中的照明場(chǎng)形狀，使得在光學(xué)元件3b以后，可獲得照明光學(xué)部件的全幾何通量。
[0127]在桿5的輸入的照明場(chǎng)5e由桿5轉(zhuǎn)移到桿的輸出，到場(chǎng)5a中。在桿輸出的場(chǎng)5a中的最大照明角度對(duì)應(yīng)在桿輸入的場(chǎng)5e中的最大照明角度。在桿5的桿壁上的多次全反射，在場(chǎng)5a的諸場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳中的桿出口，產(chǎn)生二次光源，在桿出口的場(chǎng)5e的場(chǎng)形狀作為各單獨(dú)的二次光源的形狀。通過(guò)桿5的該萬(wàn)花筒效應(yīng)，場(chǎng)5a在該場(chǎng)上的強(qiáng)度分布是均勻化的，因?yàn)樵S多二次光源的光線會(huì)在該場(chǎng)5a中疊加。
[0128]場(chǎng)光欄51劃定在其水平范圍中場(chǎng)5a的界線，并且確保該場(chǎng)的尖銳的亮-暗轉(zhuǎn)換。隨后所謂的REMA物鏡6將場(chǎng)5a成像入掩模母版平面(reticle plane)7內(nèi)。場(chǎng)光欄51的亮-暗邊緣因而尖銳地轉(zhuǎn)移入物平面或場(chǎng)平面7。場(chǎng)光欄51的尖銳邊緣成像到掩模母版或場(chǎng)平面7內(nèi)的該種功能,也同樣地稱為“掩模母版掩蔽(reticle masking) ”,其造成該物鏡的名稱REMA(REticleMAsking)。REMA物鏡6例如由聚光器組61、鄰近光瞳平面62的光瞳區(qū)域、光瞳透鏡組63、偏轉(zhuǎn)鏡64與隨后場(chǎng)透鏡組65。
[0129]在REMA物鏡的光瞳區(qū)域62中，例如，可進(jìn)行各種不同光瞳的操縱，特別關(guān)于傳輸或偏振化。REMA物鏡6確保將具有場(chǎng)光欄51的尖銳場(chǎng)邊緣的場(chǎng)5a成像入掩模母版平面(即，場(chǎng)平面7)內(nèi)。場(chǎng)5a的照明角分布因而也同樣地轉(zhuǎn)移為在場(chǎng)平面7中的相應(yīng)照明角分布。在掩模母版平面中(即場(chǎng)平面7)照明場(chǎng)的每一物場(chǎng)點(diǎn)因而獲得其照明角分布，或其出射光瞳。
[0130]一般而言，REMA物鏡6遠(yuǎn)心地照明掩模母版或場(chǎng)平面7，即，每一物場(chǎng)點(diǎn)的照明角分布關(guān)于光軸或平行于光軸的軸對(duì)稱。在照明光學(xué)部件或光源I的方向上，在場(chǎng)平面7的物場(chǎng)點(diǎn)的照明光線的向后幾何延伸，對(duì)于該物場(chǎng)點(diǎn)，在無(wú)窮遠(yuǎn)處產(chǎn)生照明光學(xué)部件的虛擬出射光瞳。在隨后投射光學(xué)部件8的方向上，在物場(chǎng)平面7的物場(chǎng)點(diǎn)的照明角分布的向前投射，對(duì)于所考慮的該物場(chǎng)點(diǎn)，在無(wú)窮遠(yuǎn)處產(chǎn)生照明光學(xué)部件的真實(shí)出射光瞳。在場(chǎng)平面7的照明光學(xué)部件的遠(yuǎn)心光束路徑的情形中，照明光學(xué)部件的虛擬或真實(shí)出射光瞳是直接的結(jié)果。與物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳中心有關(guān)的出射光瞳的一點(diǎn)的高度在該情形中，由該物場(chǎng)點(diǎn)的照明光束角度的正切乘以該出射光瞳的距離所產(chǎn)生。
[0131]物場(chǎng)平面7代表在投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件與投射光學(xué)部件(例如投射物鏡8)之間的區(qū)分平面。照明光學(xué)部件具有均勻照明以尖銳邊緣來(lái)劃出界線的場(chǎng)的任務(wù)，并且因而根據(jù)規(guī)格產(chǎn)生物場(chǎng)點(diǎn)的期望照明角分布或出射光瞳。[0132]在本申請(qǐng)的范圍中，因?yàn)槲飯?chǎng)點(diǎn)的特定照明角度經(jīng)由正切條件與出射光瞳中的相應(yīng)位置有關(guān)，所以物場(chǎng)點(diǎn)的照明角分布的產(chǎn)生在這里的意義上等同在該物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳中的強(qiáng)度分布。
[0133]芯片生產(chǎn)用的掩模母版或掩模被引入物場(chǎng)平面7內(nèi)。這些掩模通過(guò)照明光學(xué)部件所產(chǎn)生的照明光束12所照明。投射物鏡8將照明掩模成像入另一場(chǎng)平面內(nèi)，即像場(chǎng)平面
10。在像場(chǎng)平面10配置有基板9，其在上側(cè)支撐光敏層。該掩模結(jié)構(gòu)由投射物鏡8轉(zhuǎn)換成光敏層的相應(yīng)曝光區(qū)域。一般而言，在該情形中，有兩種不同類型的投射曝光設(shè)備，所謂的步進(jìn)曝光機(jī)以及所謂的掃描曝光機(jī)，在該步進(jìn)曝光機(jī)中，整個(gè)掩模場(chǎng)在一個(gè)曝光步驟中轉(zhuǎn)移到光敏基板9上，而在該掃描曝光機(jī)中，在一曝光步驟中，只有部分的掩模轉(zhuǎn)移到部分基板9上，在該情形中的掩模與基板相應(yīng)地以同步的方式移動(dòng)，以便轉(zhuǎn)移整個(gè)掩模。
[0134]在曝光工藝步驟以后，曝光基板9經(jīng)歷隨后的工藝步驟，例如蝕刻。通常，基板9隨后接收新的光敏層并經(jīng)歷新曝光工藝步驟。這些工藝步驟可重復(fù)，直到得到最終的微芯片或最終的微結(jié)構(gòu)元件。
[0135]圖2示意地顯示現(xiàn)有技術(shù)微光刻投射曝光設(shè)備的另一示例。與圖1對(duì)應(yīng)的圖2的元件由相同參考數(shù)字所標(biāo)示。
[0136]圖2中的投射曝光設(shè)備與圖1中的投射曝光設(shè)備的不同之處僅在于照明光學(xué)部件。在圖2中的照明光學(xué)部件與在圖1中的照明光學(xué)部件不同之處在于，用于產(chǎn)生二次光源的桿5不存在。再者，在圖2中照明光學(xué)部件的不同之處在于，場(chǎng)定義元件(FDE)3c不僅確保產(chǎn)生所需的光瞳中的場(chǎng)角度，而且通過(guò)建構(gòu)為兩級(jí)的蜂巢式聚光器來(lái)確保產(chǎn)生二次光源。在圖2中的場(chǎng)定義元件3c因此包括圖1中的折射光學(xué)元件(R0E)3b的功能與圖1中的桿5的功能兩者。構(gòu)造為兩級(jí)蜂巢式聚光器的場(chǎng)定義元件3c，在一方面在光瞳平面中引進(jìn)所需的場(chǎng)角度，且另一方面在光瞳平面中產(chǎn)生二次光源。相應(yīng)的場(chǎng)形狀因此通過(guò)二次光源光線的疊加而在照明光學(xué)部件的隨后場(chǎng)平面中產(chǎn)生，在該場(chǎng)上具有期望的均勻強(qiáng)度分布。
[0137]圖3示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光瞳形成單元，其用于光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件，如在圖1或2中所代表者。在此，圖3中的根據(jù)本發(fā)明的光瞳形成單元作為根據(jù)圖1或2的該投射曝光設(shè)備的光瞳形成單元2的替代物。然而，圖3的光瞳形成單元的使用并不限于如圖1或2中所代表的這些投射曝光設(shè)備。
[0138]圖3的光瞳形成單元終止于光瞳平面44，在圖1所示的實(shí)施例中，其配置在折射光學(xué)元件3b附近，且在圖2所示的實(shí)施例中，配置在場(chǎng)定義元件3c的附近。代替圖1與2的衍射光學(xué)元件3a，多鏡陣列(MMA) 38產(chǎn)生一照明角分布，其疊加在光瞳平面44中，以形成一強(qiáng)度分布于該光瞳平面中。只要采用理想的傅立葉光學(xué)部件，光瞳平面44的該強(qiáng)度分布就對(duì)應(yīng)出射光瞳中的強(qiáng)度分布，或者物場(chǎng)點(diǎn)的照明角分布。
[0139]來(lái)自光源并且由平面折疊式鏡30所偏轉(zhuǎn)的照明光束12由蜂巢式聚光器32分解為單獨(dú)的照明光線子束，隨后并且由中繼光學(xué)部件(relay optics) 34或聚光器34 (condenser)引導(dǎo)到透鏡陣列36上。該透鏡陣列36將照明光線子束集中到多鏡陣列38的各個(gè)鏡上。多鏡陣列38的各個(gè)鏡可不同地傾斜，即多鏡陣列的至少一些鏡關(guān)于至少一軸可旋轉(zhuǎn)，以便修改相關(guān)照明光線子束的入射角，使得能夠在光瞳平面44中調(diào)整不同的強(qiáng)度分布。來(lái)自多鏡陣列38的鏡的照明光線子束通過(guò)隨后的一散射盤(pán)(scattering disc)40與聚光器光學(xué)部件42，使得它們(現(xiàn)在優(yōu)選具有平行的主光線)與光瞳平面44相交。[0140]圖4示意性且以擴(kuò)大比例地顯示平面折疊式鏡30與多鏡陣列38之間圖3的部分。在該圖示中，在聚光器光學(xué)部件34與多鏡陣列38之間的光學(xué)透鏡陣列36并沒(méi)有被顯示。圖4顯示照明光束12的照明光線子束，當(dāng)其通過(guò)蜂巢式聚光器32與聚光器34到多鏡陣列38上時(shí)。在本實(shí)施例中，聚光器34形成具有前焦平面的傅立葉光學(xué)部件，在前焦平面中配置有蜂巢式聚光器32的第二蜂巢通道板，以及后焦平面，在后焦平面中配置有多鏡陣列38。照明光線子束的選出光線的光線路徑以實(shí)線與虛線的形式來(lái)代表，且光軸以點(diǎn)劃線的形式來(lái)代表。以實(shí)線來(lái)代表的光線路徑指出以盡可能大的角度來(lái)照射蜂巢式聚光器32的第一蜂巢通道板的光線。以虛線形式來(lái)代表的光線路徑則指出平行光軸并因此以盡可能小的角度來(lái)照射蜂巢式聚光器32的第一蜂巢通道板的光線。
[0141]在蜂巢式聚光器32之前的照明光線子束的發(fā)散因此由呈實(shí)線形式的照明光線子束的照明光線的光線路徑之間的全孔徑角給出。該發(fā)散在圖4中由填滿的圓a象征性地代表。圓a的填滿區(qū)域是照明光線子束的發(fā)散的量度。
[0142]在蜂巢式聚光器32之后，以虛線代表的光線路徑?jīng)Q定照明光線子束的發(fā)散。該發(fā)散繼而以填滿圓b的形式來(lái)象征性代表。該填滿圓圈b具有比蜂巢式聚光器之前的填滿圓圈a更大的面積，且因此代表在照明光線子束上蜂巢式聚光器32的發(fā)散度增加的效果。
[0143]圖5顯示照明光束12的兩照明光線子束(以實(shí)線與虛線指出)如何通過(guò)蜂巢式聚光器32的兩蜂巢通道并照射在多鏡陣列38上。兩照明光線子束的兩光線路徑與平行于光軸到達(dá)并因此垂直蜂巢式聚光器的光線有關(guān)。鑒于圖5的協(xié)助，可見(jiàn)到的是，兩照明光線子束的兩光束路徑通過(guò)聚光器34而疊加在多鏡陣列38上。這也同樣地借助來(lái)自蜂巢式聚光器32的兩蜂巢通道的光線路徑12a與12b來(lái)顯示。光線路徑12a與12b疊加在多鏡陣列38上的相同位置，盡管它們來(lái)自兩不同的蜂巢通道。
[0144]如果圖5所示兩照明光線子束具有高度相互空間相干性，當(dāng)兩照明光線子束疊加在多鏡陣列38時(shí)，這導(dǎo)致多鏡陣列38上的周期強(qiáng)度變化。該種類的示范性變化通過(guò)函數(shù)100顯示于圖5中。該函數(shù)100在最大與最小值之間周期性改變，以做為多鏡陣列38上位置的函數(shù)。
[0145]圖6示意地顯示一實(shí)施例，該實(shí)施例與圖5所示實(shí)施例的不同之處在于，它包括被用于避免空間相干性的周期性相位元件33a。圖6的上部分顯示兩照明光線子束的光線路徑通過(guò)蜂巢式聚光器3，2的上部?jī)煞涑餐ǖ?，其類似圖5所示。假定源自與蜂巢式聚光器32的兩上部蜂巢通道相關(guān)的照明光線子束121的兩照明光線子束，彼此空間相干。
[0146]然而，由于配置在蜂巢式聚光器32的兩蜂巢通道板之間的周期性相位元件33a，蜂巢式聚光器32的上部?jī)煞涑餐ǖ赖膬烧彰鞴饩€子束共同相移，使得除了多鏡陣列38上的第一空間周期性強(qiáng)度分布以外，還得到了多鏡陣列38上的第二空間周期性強(qiáng)度，其空間上相對(duì)于第一空間周期性強(qiáng)度分布位移。函數(shù)IOOa顯示在多鏡陣列38上的這兩個(gè)在空間上相互位移的周期性強(qiáng)度分布。可清楚看見(jiàn)的是，作為這兩周期性強(qiáng)度分布之和的強(qiáng)度不再在最大值與最小值之間變化，但卻僅在最大值與平均值之間改變。這意味著由于它的周期性相位函數(shù)，相位元件33a使導(dǎo)致起因于照明光線子束的空間相干的多鏡陣列38上的空間干擾現(xiàn)象減少。上文所述相應(yīng)地適用于下照明光線子束122，兩相互空間相干的照明光線子束源自下照明光線子束122，并通過(guò)蜂巢式聚光器32的兩個(gè)下部蜂巢通道。
[0147]圖7示意地顯示一替代性實(shí)施例，其中具有任意相位函數(shù)的相位元件33b配置在蜂巢式聚光器32之前，以用來(lái)減少在多鏡陣列38上的強(qiáng)度分布的空間干擾現(xiàn)象。在多鏡陣列38上的所需的第二空間強(qiáng)度分布在該情形中，由通過(guò)蜂巢式聚光器32的下部?jī)蓚€(gè)蜂巢通道的兩個(gè)照明光線子束產(chǎn)生。這兩照明光線子束在它們進(jìn)入蜂巢式聚光器32之前由相位元件33b傾斜。由于在蜂巢式聚光器32之前傾斜，源自入射照明光線子束122的兩個(gè)空間互相相干的照明光線子束則在蜂巢式聚光器32的第二蜂巢式聚光器板內(nèi)位移，以便得到在多鏡陣列上的空間位移的第二周期性強(qiáng)度分布。
[0148]函數(shù)IOOb代表在多鏡陣列38上的兩個(gè)空間相互位移的周期性強(qiáng)度分布。可見(jiàn)到的是，作為兩個(gè)周期性強(qiáng)度分布總和的總強(qiáng)度，現(xiàn)在不再在最大值與最小值之間變化，而是該強(qiáng)度僅在最大值與平均值之間變化。相對(duì)于圖6所示的實(shí)施例，起因于照明光線子束的空間相干性的多鏡陣列38上的空間強(qiáng)度分布的變化被減小，但并不通過(guò)兩空間相干照明光線子束，這兩空間相干照明光線子束貢獻(xiàn)于由于周期相位元件導(dǎo)致的兩個(gè)分開(kāi)的、空間上互相位移的強(qiáng)度分布。而是，該減少是由兩個(gè)照明光線子束所得到，這兩個(gè)照明光線子束的空間相干性貢獻(xiàn)于一周期性強(qiáng)度分布，該周期性強(qiáng)度分布由相位元件33b相對(duì)于其他空間相干照明光線子束的周期性強(qiáng)度分布位移。
[0149]圖8示意地顯示另一實(shí)施例，其中相位元件33c減少在多鏡陣列38上所產(chǎn)生的強(qiáng)度分布上照明光線子束的空間相干性效果。在該實(shí)施例中，相位元件33c構(gòu)造為可旋轉(zhuǎn)楔。該楔確保在多鏡陣列38上的空間強(qiáng)度分布隨時(shí)間來(lái)回遷移，使得時(shí)間平均的總強(qiáng)度分布在最大值與平均值之間改變。圖8所示的強(qiáng)度分布IOOc代表對(duì)于可旋轉(zhuǎn)相位元件33c的任意固定位置的多鏡陣列38上的空間強(qiáng)度分布的瞬時(shí)圖。當(dāng)相位元件33c旋轉(zhuǎn)時(shí)，該強(qiáng)度分布IOOc周期性地在鏡陣列38上移動(dòng)，其由圖8所示的雙箭頭所指示。因此，在多鏡陣列38上的強(qiáng)度分布作為時(shí)間的函數(shù)在鏡陣列38的表面上移動(dòng)，其造成多鏡陣列的一鏡上的強(qiáng)度在時(shí)間上被平均。
[0150]圖9示意地顯示照明光束12的光束路徑。光線進(jìn)入蜂巢式聚光器32，從多鏡陣列的單獨(dú)的鏡38s反射，最后并且通過(guò)光瞳平面44。實(shí)線所指的光線路徑代表通過(guò)蜂巢式聚光器32的各通道的邊緣區(qū)域(在光學(xué)意義上)的那些照明光線。虛線所指的光線路徑代表將恰好通過(guò)蜂巢式聚光器32的通道邊緣的那些照明光線。在圖9中的點(diǎn)劃線代表光軸。
[0151]從蜂巢式聚光器32出射的圖9所示的所有光線通過(guò)聚光器34，并且落到多鏡陣列38的各鏡38s之一上。在從鏡38s反射以后,該些光線借助另一聚光器42而疊加在光瞳平面44的表面元件44a上。請(qǐng)注意，鏡38s顯示于圖9中，為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，猶如它是透明的。實(shí)際上，聚光器42與光瞳平面44沿著一光軸來(lái)配置,該光軸相關(guān)于蜂巢式聚光器34所取中的光軸傾斜。
[0152]聚光器42在照明光束12的傳播方向上配置在多鏡陣列后面，其是選擇性的并可省略，尤其如果使用曲面鏡38s。
[0153]圖10顯示類似圖9所示的光束路徑。然而，在本實(shí)施例中，透鏡陣列36配置在包括各鏡38s的聚光器34與多鏡陣列38之間。透鏡陣列36確保在多鏡陣列38的各個(gè)鏡38s上光線的更強(qiáng)的集中(聚焦)。在圖10所示的實(shí)施例中，以實(shí)與虛線指出的光線不再通過(guò)隨后的聚光器42而疊加在光瞳元件44a上的光瞳表面44中，而是彼此相鄰放置，使得它們能夠照明光瞳平面44中的更大的表面元件44b。通過(guò)適當(dāng)?shù)厝⊥哥R陣列36的尺寸、各鏡38s與聚光器42的反射表面的曲率，可以決定通過(guò)各個(gè)鏡而在光瞳表面中照明的表面元件44b的尺寸。由于該些取值，在光瞳表面44中照明的表面元件44b也可等于或小于圖9中所示實(shí)施例中的相應(yīng)表面元件44a。
[0154]圖11示意地顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例。如果顯示出照明光束12，光線進(jìn)入光瞳形成單元并照射在光瞳形成單元的多鏡陣列38上。該實(shí)施例的光瞳形成單元包括衍射光學(xué)元件3d與聚光器或傅立葉光學(xué)部件34。該實(shí)施例的多鏡陣列38包括多個(gè)單獨(dú)的鏡38s，如在詳細(xì)圖像中所示。各鏡38s可關(guān)于一或更多軸傾斜。因此，入射在各個(gè)鏡38s上的光線可以在不同、可調(diào)整的出射方向反射。
[0155]衍射光學(xué)元件3d的任務(wù)為將照明光束12分解為非常多的照明光線子束，并借助聚光器34將這些照明光線子束疊加在多鏡陣列38的各個(gè)鏡38s上，同時(shí)并且將它們集中或聚焦在各個(gè)鏡38s上。這是在進(jìn)一步詳圖中，由在多鏡陣列38的相應(yīng)的各鏡38s上照明的區(qū)域381示意性地代表。
[0156]圖12示意地顯示光學(xué)調(diào)節(jié)單元400，其配置在圖11所示的光瞳形成單元之前。光學(xué)調(diào)節(jié)單元400接收具有特定的強(qiáng)度分布401的照明光束12。在其輸出，光學(xué)調(diào)節(jié)單元400產(chǎn)生一照明光束，其關(guān)于光軸(沒(méi)顯示在圖12中)對(duì)稱，其中該照明光束分別在光軸上與下具有強(qiáng)度子分布402與403。在包括D0E3d、聚光器34與多鏡陣列38的光瞳形成單元的輸出，根據(jù)圖11，發(fā)生兩強(qiáng)度分布402與403的疊加。
[0157]圖13示意地顯示光學(xué)調(diào)節(jié)單元400的實(shí)施例的詳細(xì)情形，其用于圖12所示的實(shí)施例并且產(chǎn)生對(duì)稱的強(qiáng)度分布402與403。具有強(qiáng)度分布401與線性偏振的照明光束12部分地傳輸經(jīng)過(guò)半透明鏡505，而該線性偏振垂直該圖的表面、由圖13中的小圓圈記號(hào)指出。在鏡505之后，即在光學(xué)調(diào)節(jié)單元400的輸出，該照明光束具有強(qiáng)度分布402并以垂直圖表面的偏振方向線性偏振。
[0158]照明光束12的其他部分在半透明鏡505上反射，同時(shí)仍維持偏振。在與照明光束12的最初光方向相反的方向，該反射部分再度由偏振相依光束分束器504所反射。該部分的照明光束12隨后通過(guò)λ/4板502，其也可由將偏振方向旋轉(zhuǎn)45°的光學(xué)旋轉(zhuǎn)器所替代。該部分照明光束12的偏振狀態(tài)因而可轉(zhuǎn)換成圓偏振(沒(méi)表示)。照明光束12的該轉(zhuǎn)換部分隨后在鏡501反射，并且在其往返路徑上再度通過(guò)λ/4板502。光線的圓偏振因而轉(zhuǎn)換成一線性偏振，其偏振方向與圖的平面平行。
[0159]因此，照明光束12的剩下部分可以在返回路徑上通過(guò)偏振器504，作為偏振方向平行于圖的平面的線性偏振光。隨后的λ/2板503將線性偏振光的偏振方向，從平行于圖平面的取向旋轉(zhuǎn)回到垂直于圖的平面的取向，使得具有與圖的平面垂直的線性偏振的第二強(qiáng)度分布403能夠在光學(xué)調(diào)節(jié)單元400的輸出得到。該強(qiáng)度分布403具有相對(duì)于強(qiáng)度分布402的鏡像對(duì)稱強(qiáng)度形狀。
[0160]圖14顯示一實(shí)施例，其與圖12所示實(shí)施例的不同之處在于，設(shè)置了一附加的光欄裝置600。該光欄裝置600被用于限定具有對(duì)稱強(qiáng)度分布402與403的照明光束12，使得在調(diào)節(jié)單元400中所產(chǎn)生的任何散射光能夠有利地被遮攔。
[0161]圖15示意地顯示一相位元件701，其可選地配置在根據(jù)圖11、12與14之一的實(shí)施例的衍射光學(xué)元件3d之前。相位元件701,可以是或包括非球面透鏡元件和/或具有自由形式表面的透鏡元件，其用于適配照明光束12的波前700。圖15顯示照明光束12在通過(guò)相位元件701之前的波前700。圖15進(jìn)一步地顯示照明光束12在相位元件701之后的波前702?？汕宄吹降氖牵谕ㄟ^(guò)相位元件701之后的波前702具有例如比照明光束12的最初波前700更小的曲率。通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇相位元件701，因此可以在照明光束12進(jìn)入微光刻的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件之前修改照明光束12的波前。通過(guò)修改照明光束12的波前的曲率，也可改變其發(fā)散。在圖15中的相位元件701因此不僅用來(lái)修改照明光束12的波前的曲率，而且也修改或調(diào)節(jié)照明光束12的發(fā)散。
[0162]圖16示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光瞳形成單元，其包括蜂巢式聚光器32、聚光器或中繼或遠(yuǎn)心光學(xué)部件34、透鏡陣列36與多鏡陣列38。因?yàn)槿鐖D4所示的蜂巢式聚光器32并沒(méi)有實(shí)質(zhì)增加照明光束的發(fā)散，所以需要使用具有大焦距的聚光器或中繼光學(xué)部件34，以便能夠?qū)⑦@些低發(fā)散度轉(zhuǎn)換成與多鏡陣列38上的多個(gè)光軸有關(guān)的對(duì)應(yīng)高度。就技術(shù)安裝空間因素而言，對(duì)于具有大焦距的該聚光器或中繼光學(xué)部件34，因此方便通過(guò)棱鏡或鏡折疊。
[0163]圖17示意地顯示一替代性光瞳形成單元，其中，相較于圖16所示的實(shí)施例，蜂巢式聚光器32已經(jīng)由適當(dāng)?shù)臈U32a、光導(dǎo)光纖32a或光導(dǎo)光纖束32a所取代。
[0164]圖18示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光瞳形成單元的另一實(shí)施例。在本實(shí)施例中，中繼或聚光器光學(xué)部件34分為兩個(gè)單獨(dú)的中繼光學(xué)部件34a與34b。與先前實(shí)施例相比，由互相垂直放置的兩個(gè)薄光學(xué)板的多個(gè)“輔助透鏡”所形成的光學(xué)系統(tǒng)，被用作在圖18中的光混合儀器32b?；ハ啻怪狈胖玫膬杀“宕_保在多鏡陣列38上的期望光混合效果。
[0165]在圖18所示的實(shí)施例中，可選的光束形成單元31a確保照明光束的尺寸與發(fā)散的適配。由垂直于光線傳播方向的兩截面31b指出，照明光學(xué)部件的光瞳形成單元和/或調(diào)節(jié)單元的根據(jù)本發(fā)明的元件也可位于照明光學(xué)部件的殼壁之前，殼壁由31b指出。
[0166]圖19示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的光瞳形成單元的另一實(shí)施例。在本實(shí)施例中，光學(xué)調(diào)節(jié)單元32c被用于對(duì)稱化在調(diào)節(jié)單元32c的輸出的照明光束，而由此無(wú)須為了對(duì)稱化而依靠光線的偏振特性。一部分的照明光束由鏡37a與37b偏轉(zhuǎn)。該部分的照明光束隨后通過(guò)所謂的道威棱鏡(dove prism)35。照明光束的真實(shí)鏡像或?qū)ΨQ化在道威棱鏡35內(nèi)產(chǎn)生，使得在光學(xué)調(diào)節(jié)單元32c的輸出，有由兩個(gè)照明光線子束形成的照明光束，該兩個(gè)照明光線子束相對(duì)于沿著光線傳播方向的軸彼此對(duì)稱。
[0167]在根據(jù)圖19的示范性實(shí)施例中，可以借助另一光混合單元(例如蜂巢式聚光器或桿)來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的光混合。與其他光混合單元(例如那些所提及的)結(jié)合仍然是有可能的。依據(jù)由光源所產(chǎn)生并且形成照明光束12的光線的特性，在根據(jù)圖19的實(shí)施例中，在沒(méi)有額外光混合的情況下使用光學(xué)調(diào)節(jié)單元32c的對(duì)稱特性以使多鏡陣列38的照明均勻化是足夠的。
[0168]圖20示意地顯示光學(xué)系統(tǒng)的另一實(shí)施例，該光學(xué)系統(tǒng)減少在多鏡陣列38上所產(chǎn)生的強(qiáng)度分布上的照明光線子束的空間相干性的效果。與圖8所示的實(shí)施例對(duì)比，其中旋轉(zhuǎn)透明楔被用于傾斜照明光束子束，圖20所示的實(shí)施例使用一鏡，其能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)振蕩，以實(shí)現(xiàn)類似的效果。然而，在圖20所示的實(shí)施例中，照明光線子束121、122僅在圖紙的平面中傾斜，而圖8所示的束121、122卻進(jìn)行關(guān)于光軸的旋轉(zhuǎn)。除此之外，圖20中所示的實(shí)施例還可以改變(如果需要)照明光線子束的最大傾斜角，其將從以下說(shuō)明而變得明顯。
[0169]在圖20中所顯示的實(shí)施例包括分束板810，其將小部分的入射照明光束12分出，并且引領(lǐng)該部分到傅立葉光學(xué)部件812。在已經(jīng)通過(guò)傅立葉光學(xué)部件812以后，該分出部分照射在發(fā)散測(cè)量單元814，其包括一位置分辨?zhèn)鞲衅?，例如CXD傳感器。發(fā)散測(cè)量單元840被配置來(lái)測(cè)量照明光束12的分出部分的發(fā)散度。
[0170]照明光束12的剩下部分通過(guò)分束板810，并且照射在偏振相依分束立方體816上。入射照明光束12呈線性偏振狀態(tài)，選擇該種線性偏振狀態(tài)使得分束立方體816完全反射照明光束12。該反射束12通過(guò)四分之一波板818并且照射在平面鏡820上，該平面鏡能夠關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)振蕩，該旋轉(zhuǎn)軸垂直于光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)軸822延伸。驅(qū)動(dòng)器822耦合到鏡820并且施力在鏡820上，使得它進(jìn)行旋轉(zhuǎn)振蕩，其由圖20中的虛線與雙箭頭指出。驅(qū)動(dòng)器822則經(jīng)由鏡控制單元824連接到發(fā)散測(cè)量單元814。
[0171]在分束立方體816的相反側(cè)上，中繼光學(xué)部件826被設(shè)置，使得將鏡820成像到蜂巢式聚光器32的第一通道板828上。
[0172]在下文，將解釋圖20所示光學(xué)系統(tǒng)的功能。
[0173]已經(jīng)由分束立方體816所反射的照明光束12部分照射在四分之一波板818上。在那里，線性偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換成圓形偏振狀態(tài)。圓形偏振光照射在振蕩鏡820上，使得，在一特定的瞬時(shí)，照明光束12的傳播方向傾斜一角度，該角度是由鏡820的瞬間旋轉(zhuǎn)角所決定。
[0174]在由鏡820反射以后，照明光束12再度傳播經(jīng)過(guò)四分之一波板818。圓形偏振狀態(tài)隨后轉(zhuǎn)換回線性偏振狀態(tài)，然而，該線性偏振狀態(tài)卻與由分束立方體816所反射的照明光束12線性偏振狀態(tài)正交。由于該正交偏振狀態(tài)，照明光束12現(xiàn)在通過(guò)分束立方體816，且在通過(guò)中繼光學(xué)部件826與蜂巢式聚光器32以后，最后照射在微鏡陣列38上。
[0175]由于鏡820的旋轉(zhuǎn)振蕩，照明光線子束121、122傾斜地照在蜂巢式聚光器32上。照明光束照在蜂巢式聚光器32上的傾斜角度以一周期而周期性地隨時(shí)間改變，該周期由鏡820的旋轉(zhuǎn)振蕩周期所決定。對(duì)于呈實(shí)與虛線的照明光線子束121，照明光線子束的該連續(xù)傾斜顯示于圖20中。
[0176]照明光線子束121的該種連續(xù)振蕩傾斜的效果，現(xiàn)將參考圖21、22與23而更詳細(xì)地解釋，其顯示在三個(gè)不同的瞬間的照明光線子束121，其具有小發(fā)散角并且在蜂巢式聚光器32上。如在圖21中所示的，完全照明蜂巢式聚光器32的第一通道板828的通道的照明光線子束121，朝著第二通道板830的相應(yīng)通道會(huì)聚。在圖21所示的瞬間，只有第二通道板830的該通道的光進(jìn)入表面832的下部分受到照明光線子束121的照明。
[0177]在圖22中所示的稍后瞬間，照明光線子束121是由鏡820傾斜，使得它能夠平行于光軸822傳播?，F(xiàn)在，第二通道板830的相應(yīng)通道的中央部分受到該會(huì)聚照明光線子束821照明。
[0178]在稍后的瞬間，照明光線子束121傾斜，以致使第二通道板830的相應(yīng)通道的上部分被照明，請(qǐng)見(jiàn)圖23。由此，顯然可以通過(guò)適當(dāng)選擇鏡830的旋轉(zhuǎn)振蕩的最大振幅來(lái)均勻地照明第二通道板830的光進(jìn)入表面832。這是有利的，其因?yàn)槿绻鈴?qiáng)度太大，制造第二通道板830的透明材料可能受損。如果照明光線子束121通過(guò)第一通道板828的通道聚焦，使得焦點(diǎn)能夠置于第二通道板830的通道內(nèi)，則該種大的光強(qiáng)度可能發(fā)生。
[0179]如果照明光線子束121的發(fā)散度并沒(méi)有隨時(shí)間改變，那么可決定第一通道板828的通道的焦距，使得焦點(diǎn)不在第二通道板830的通道內(nèi)。然而，在一般的情況下，照明光線子束121的發(fā)散度的變化不能完全避免。在該些情況下，發(fā)散度可以改變到導(dǎo)致第二通道板中的強(qiáng)度無(wú)法容忍的范圍。[0180]圖20所示的光學(xué)系統(tǒng)可通過(guò)空間上改變?cè)诘诙ǖ腊?30的通道的光進(jìn)入表面832上的被照明區(qū)域而來(lái)避免損壞。
[0181]為了避免由于照明光線子束121發(fā)散度改變，在第二通道板830的通道上的照明區(qū)域變得太小，或者這些區(qū)域也延伸到應(yīng)該避免的相鄰?fù)ǖ?，光學(xué)系統(tǒng)通過(guò)發(fā)散測(cè)量單元814來(lái)測(cè)量進(jìn)來(lái)的照明光束12的發(fā)散度。該些測(cè)量值則傳送到鏡控制單元824，該鏡控制單元控制由驅(qū)動(dòng)器822所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)振蕩的最大振幅，使得圖21至23所示的條件占優(yōu)，即第二通道板830的光進(jìn)入表面832雖然不是在任何隨意瞬間上完全被照射，但在時(shí)間上積分則完全被照射，或者至少在一區(qū)域上被照明，從而防止過(guò)高光線強(qiáng)度造成損害。
[0182]在下文將描述一些替代性實(shí)施例。
[0183]如果發(fā)散度已知，或者其變化是在已知范圍內(nèi)，那么可省掉分束板810、傅立葉光學(xué)部件812與發(fā)散測(cè)量單元814。
[0184]在另一實(shí)施例中，鏡820并沒(méi)有進(jìn)行旋轉(zhuǎn)振蕩，但卻借助適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)器來(lái)彎曲，彎曲軸垂直于圖紙的平面延伸。
[0185]在另一替代性實(shí)施例中，可省掉分束立方體816與四分之一波板818。鏡820的配置使得其表面法線(在中性位置)形成關(guān)于進(jìn)入照明光束12方向的一角度。換句話說(shuō)，鏡820隨后可用作一折疊式鏡。由于該傾斜取向，蜂巢式聚光器32也可以傾斜的方式來(lái)配置，尤其根據(jù)沙伊姆弗勒(Scheimpflug)條件。
[0186]在仍另一實(shí)施例，省掉中繼光學(xué)部件826。然而，在該情形中，不僅入射角，而且照明光線子束121照射在第一通道板828上的區(qū)域，將隨著時(shí)間改變。如果這可容忍，中繼光學(xué)部件826的省略明顯簡(jiǎn)化該光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
[0187]在另一替代性實(shí)施例中，四分之一波板818由另一偏振操縱器所替代，例如將偏振方向旋轉(zhuǎn)45°角的偏振旋轉(zhuǎn)器。該偏振旋轉(zhuǎn)器例如包括光學(xué)活性材料。
[0188]圖24示意地顯示經(jīng)過(guò)混和元件903的截面，其可替代圖11所示配置中的衍射光學(xué)元件903來(lái)使用?；旌驮?03包括對(duì)于照明光束透明的第一桿910與第二桿912。第一桿910具有第一表面914,且第二桿912具有第二表面916,該第二表面916相鄰第一桿910的第一表面914配置。第一表面914與第二表面916彼此平行，并分開(kāi)一距離D，該距離小到使得在第一桿910內(nèi)的全內(nèi)反射所弓I導(dǎo)的至少一實(shí)質(zhì)部分的光耦合入第二桿912，作為衰減波(evanescent wave)。
[0189]如果全內(nèi)反射發(fā)生，該衰減波為副作用。衰減波傳播穿過(guò)兩相鄰光學(xué)介質(zhì)之間的邊界面。在一般情況下，衰減波不傳送任何能量。然而，如果兩介質(zhì)之間距離小于幾個(gè)波長(zhǎng)，即有用第三介質(zhì)填充的薄空隙，衰減波則將能量傳送經(jīng)過(guò)空隙而到第二介質(zhì)內(nèi)，經(jīng)過(guò)第三介質(zhì)。距離越小，耦合入第二介質(zhì)的光線的分?jǐn)?shù)越大。非常類似量子隧穿的該效果也稱為受抑全內(nèi)反射。
[0190]為了能夠維持第一與第二表面914、916之間距離D小于幾個(gè)光波長(zhǎng)，表面914、916應(yīng)該為平面，因?yàn)檫@簡(jiǎn)化了表面914、916的平行配置，其具有短距離D。在所示的實(shí)施例中，距離D由配置在表面914、916之間的隔離體918所決定。隔離體918可通過(guò)條狀薄膜所形成，例如金膜，或?yàn)R射結(jié)構(gòu)。該些桿可以具有幾乎任何截面，例如具有縱橫比的矩形，使得桿具有薄片的形狀。
[0191]參考數(shù)字920指照明子束的形心光線。如果該光線920以一適當(dāng)入射角耦合入桿910的前端表面921內(nèi)，則可以確保,在其橫向表面923上的入射角大于臨界角，使得在該橫向表面923上能夠發(fā)生全內(nèi)反射。
[0192]如果從橫向表面923反射的光線920入射在第一表面914，一部分光線能夠耦合入相鄰的第二桿912，使得實(shí)現(xiàn)分束功能。反射部分再度朝向橫向表面923，且傳送部分照在第二桿912的橫向表面925上。每當(dāng)光線照在第一或第二表面914、916之一上時(shí),其將以該方式而分成兩光線。
[0193]從桿910、912的相對(duì)尾端面927、929，在光線920耦合入桿910之前，有多條光線出射，其承載一部分的光線920的強(qiáng)度。該部分取決于混和元件903的幾何參數(shù)，尤其取決于距離D、在前端面921上的入射角以及桿910、912的長(zhǎng)度與厚度。
[0194]如果混和元件903的前端面921的更大部分用照明光束照明，則實(shí)現(xiàn)了非常有效的光混和效果，混和元件903具有短的縱向尺寸。該實(shí)施例的最顯著的優(yōu)點(diǎn)之一在于，在光學(xué)界面沒(méi)有任何光損耗。僅有的光損耗則由于桿910、912內(nèi)的光吸收而發(fā)生，如果使用高度透明光學(xué)介質(zhì)則該光吸收可以被保持非常低。
[0195]為了減少偏振相依性，傳播經(jīng)過(guò)混和元件903的光束應(yīng)該呈s狀態(tài)的線性偏振。
[0196]在一實(shí)施例中，照明光束的波長(zhǎng)為193nm,而關(guān)于第一與第二表面914、916的入射角為45°，且距離D為lOOnm，S卩，大約光波長(zhǎng)的一半。這將造成在表面914、916的大約50:50的分束比。具有所需的平坦度與最小粗糙度的桿可例如從瑞士的Swissoptic而在商業(yè)上得到。
[0197]圖25為經(jīng)過(guò)混和單元950的示意性截面，其包括如圖24所示的多個(gè)混和元件903。在本實(shí)施例中的混和元件903的厚度在Imm至2mm的量級(jí)，且長(zhǎng)度在IOmm與50mm之間，并可由氟化鈣、氟化鎂、石英或熔融硅構(gòu)成?；旌驮?03的厚度不一定相等。
[0198]棱鏡952配直在混和兀件903的后端面之后。棱鏡952將按不冋方向傾斜從后端面出射的光束，使得該些光束平行延伸。為此，棱鏡952具有兩個(gè)傾斜端面，其傾度適合從混和元件903出射的光束的角度。替代棱鏡952，可使用如在本領(lǐng)域中就此而言是已知的適當(dāng)?shù)溺R配置。
[0199]在圖25底部示范性顯示的強(qiáng)度分布，顯示在混和單元950之前與之后的照明光束的強(qiáng)度分布的不均勻性。
[0200]因?yàn)楣馐磧上喾唇嵌葟幕旌驮?03的后端面出射，其也可想象為按兩相反角度來(lái)照射混和元件903的前端面。這進(jìn)一步改善混和單元950所得到的光混和效果。為了促進(jìn)光線耦合入混和元件903的前端面，這些端面可以具有棱鏡的形狀，其由在圖25中最上部混和元件903的虛線954所指示。
[0201]在另一替代性實(shí)施例中，多個(gè)混和單元(但沒(méi)有棱鏡950)以級(jí)聯(lián)的方式一個(gè)接一個(gè)地排列，使得從一單元的后端面出射的光線耦合入一隨后單元的前端面。棱鏡950可以排列在該級(jí)聯(lián)的最后單元后面。
[0202]圖26為通過(guò)根據(jù)又一實(shí)施例的光混和元件的示意性截面。如圖24所示的相似元件以相同參考數(shù)字加100來(lái)指示。光混和元件1003與圖24中所示的光混和元件903的主要不同在于，形成于第一與第二表面1014、1016之間的空隙并沒(méi)有填充空氣或其他氣體(混和物)，但卻填充介電材料，例如高度純化的水或包括多個(gè)單獨(dú)的子層的介電分束層。然后，不一定將表面1014、1016之間的距離D維持在數(shù)十或數(shù)百納米的量級(jí)，或通常維持在受抑全內(nèi)反射所發(fā)生的距離。這簡(jiǎn)化了桿1010、1012的生產(chǎn)與安裝。
[0203]因?yàn)榘才旁诒砻?014、1016之間的空隙中的介電介質(zhì)通常比桿1010、1012的材料具有對(duì)于照明光束的更高吸收，所以在光混和元件1003中的光損耗可在圖24中所示的實(shí)施例稍微高。
[0204]不用說(shuō)，光混和元件1003也可被用于混和單元950中，如圖25中所示。
[0205]圖27為通過(guò)根據(jù)又一實(shí)施例的光混和元件1103的示意性截面。光混和元件1103包括板1114，該片具有(集成或形成在)具傾斜前端面1118的棱鏡部分1116。如果形心線1120所代表的照明光線子束經(jīng)由其前端面1118耦合入板1114，它將由于其表面上的全內(nèi)反射而在板1114內(nèi)往返。然而，決定在板1114的平行橫向表面1122、1124上的光線1120的入射角，使得入射角能夠非常接近臨界角。因此，在表面1122、1124任一者上的每一反射，一部分的光線1120傳送并從板1114出射，作為折射光線1120’。在表面1122、1124上傳輸?shù)墓饩€的部分是由入射角與板1114與周圍介質(zhì)(通常是空氣或另一氣體)的折射率決定。板1114的功能因此類似在光學(xué)領(lǐng)域中用作分光鏡的陸末-格爾克(Lummer — Gehrke)板的功能。
[0206]同樣地在本實(shí)施例中，折射光線1120’按兩不同角度從板1114出射。為了得到平行進(jìn)行的光束，使用了棱鏡1112a、1112b與鏡1113a、1113b。
[0207]與陸末-格爾克板(Lummer-Gehrke plate)對(duì)比,應(yīng)避免折射光束1120’在遠(yuǎn)場(chǎng)中產(chǎn)生干涉圖樣。如果在板1114內(nèi)兩反射之間的距離a為光線的時(shí)間相干長(zhǎng)度的量級(jí)，則這可以被確保。對(duì)于波長(zhǎng)193nm與帶寬1.5pm的光線而言，a=2.5cm。附帶地,相同的情況也應(yīng)用在圖24至26所示的實(shí)施例。
[0208]根據(jù)本發(fā)明圖3、9與10的光瞳形成單元，根據(jù)本發(fā)明的圖4至8與16至247的光學(xué)系統(tǒng)，與根據(jù)本發(fā)明的圖11至14的光學(xué)調(diào)節(jié)單元，其通過(guò)照明光線子束的疊加，提供微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA) 38的照明的時(shí)間穩(wěn)定化。
[0209]這些各種實(shí)施例因此顯示微光刻投射曝光設(shè)備的根據(jù)本發(fā)明的照明光學(xué)部件，用于在物平面中具有這些物場(chǎng)點(diǎn)的物場(chǎng)的均勻照明，
[0210]該照明光學(xué)部件具有對(duì)于該物場(chǎng)的每一物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)出射光瞳，
[0211]該照明光學(xué)部件包含至少一多鏡陣列(MMA)，其具有多個(gè)鏡，用來(lái)調(diào)節(jié)在這些物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)出射光瞳中的強(qiáng)度分布，
[0212]在光源與多鏡陣列(MMA)之間具有照明光線的照明光束，
[0213]該照明光學(xué)部件包含時(shí)間上穩(wěn)定多鏡陣列(MMA)的照明的至少一光學(xué)系統(tǒng)，該時(shí)間穩(wěn)定由在多鏡陣列(MMA)上照明光束的照明光線的疊加來(lái)進(jìn)行。
[0214]需要穩(wěn)定多鏡陣列(MMA)的照明，以便將該照明解耦，以及因此來(lái)自光源的時(shí)間和/或空間波動(dòng)的投射曝光設(shè)備的這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳。
[0215]通過(guò)該解耦，圖3、9與10的根據(jù)本發(fā)明的具有光瞳形成單元的投射曝光設(shè)備、圖4至8與16至27的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)以及圖11至14的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)調(diào)節(jié)單元所產(chǎn)生的這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳中的強(qiáng)度分布，可以僅稍微地自相關(guān)于形心角值、橢圓率與極平衡的期望強(qiáng)度分布偏離。
[0216]這些所述實(shí)施例顯示根據(jù)本發(fā)明的微光刻設(shè)備的投射曝光，
[0217]具有照明光學(xué)部件，用來(lái)照明在物平面中具有這些物場(chǎng)點(diǎn)的物場(chǎng)，[0218]具有投射光學(xué)部件，用來(lái)將物場(chǎng)成像在該場(chǎng)平面中的物場(chǎng)內(nèi)，
[0219]對(duì)于物場(chǎng)的每一物場(chǎng)點(diǎn)，該照明光學(xué)部件具有相關(guān)的出射光瞳,具有出射光瞳的最大邊緣角值sin(Y)，
[0220]該照明光學(xué)部件包含至少一多鏡陣列(MMA)，其具有多個(gè)鏡，用來(lái)調(diào)整這些物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)出射光瞳中的強(qiáng)度分布，
[0221]該照明光學(xué)部件包含用來(lái)時(shí)間上穩(wěn)定多鏡陣列(MMA)的照明的至少一光學(xué)系統(tǒng)，使得對(duì)于每一物場(chǎng)點(diǎn)，相關(guān)出射光瞳中的強(qiáng)度分布從相關(guān)出射光瞳中的期望強(qiáng)度分布偏離
[0222]-在中心角值sin(P)上,按照相關(guān)出射光瞳的最大邊緣角值sin(Y)表達(dá)偏離了小于兩個(gè)百分點(diǎn)，和/或，
[0223]-在橢圓率上,偏離了小于兩個(gè)百分點(diǎn)，和/或
[0224]-在極平衡上，偏離了小于兩個(gè)百分點(diǎn)。
[0225]通過(guò)該解耦，對(duì)于通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的投射曝光設(shè)備的這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳中所產(chǎn)生的第一強(qiáng)度分布，可以相似地從所產(chǎn)生的第二強(qiáng)度分布在外σ或內(nèi)σ上稍微地偏離。
[0226]上述的實(shí)施例因此同樣地顯示根據(jù)本發(fā)明的微光刻的投射曝光設(shè)備，
[0227]具有照明光學(xué)部件，用來(lái)照明在一物平面中具有這些物場(chǎng)點(diǎn)的物場(chǎng)，
[0228]具有投射光學(xué)部件，用來(lái)將該物場(chǎng)成像入該像平面中的像場(chǎng)，
[0229]對(duì)于物場(chǎng)的每一物場(chǎng)點(diǎn)，該照明光學(xué)部件具有相關(guān)的出射光瞳，具有出射光瞳的最大邊緣角值sin(Y)，
[0230]該照明光學(xué)部件包含至少一多鏡陣列(MMA)，其具有多個(gè)鏡，用來(lái)調(diào)整這些物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)出射光瞳中的強(qiáng)度分布，
[0231]該照明光學(xué)部件包含用來(lái)時(shí)間上穩(wěn)定多鏡陣列(MMA)的照明的至少一光學(xué)系統(tǒng)，
[0232]使得,對(duì)于每一物場(chǎng)點(diǎn)，在相關(guān)出射光瞳中的第一調(diào)整強(qiáng)度分布與在相關(guān)出射光瞳中的第二調(diào)整強(qiáng)度分布，其在外和/或內(nèi)σ值上的偏差值小于0.1。
[0233]圖3至12、14與16至27的根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列(MMA) 38，其根據(jù)在對(duì)該說(shuō)明的介紹中的上述考量來(lái)配置，以便滿足光瞳中的所需分辨率的要求，以用于僅在外和/或內(nèi)σ稍微不同的環(huán)狀設(shè)置之間的改變。另外，在所示圖示的所述實(shí)施例中根據(jù)本發(fā)明的多鏡陣列38，其尤其滿足投射曝光設(shè)備的安裝空間的要求以及在光瞳平面44中該光瞳最小尺寸的要求。
[0234]該些實(shí)施例因此顯示微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其具有單位為[nm]的投射曝光設(shè)備的工作光波長(zhǎng)λ，
[0235]多鏡陣列的每個(gè)鏡，其關(guān)于至少一軸可旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)最大傾斜角值Sin(Ci)并具有最小邊緣長(zhǎng)度，
[0236]最小邊緣長(zhǎng)度大于200 [mm*nm] *sin ( α ) / λ
[0237]圖4至8與16至27的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)確保該照明的均勻化，其通過(guò)在多鏡陣列上照明光線子束的疊加，延伸大于了多鏡陣列(MMA) 38的照明的純時(shí)間上的穩(wěn)定化。在該情形中，為了在該說(shuō)明書(shū)的介紹中的上述原因，在該些實(shí)施例中的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)后面，引進(jìn)僅僅少許的額外幾何通量，其呈照明光線子束的增加發(fā)散度的形式。
[0238]該些實(shí)施例因此顯示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，以用來(lái)均勻化照明微光刻的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的多鏡陣列，其具有照明光束的發(fā)散度以及從光源到多鏡陣列(MMA)的照明光方向，在光學(xué)系統(tǒng)后面的照明光方向中的照明光束發(fā)散度小于在光學(xué)系統(tǒng)前面的照明光束發(fā)散度的五倍。
[0239]圖11至15的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)調(diào)節(jié)單元，能夠修改激光輸出與多鏡陣列(MMA) 38之間照明光束12的位置、發(fā)散度和/或光線或光束發(fā)布和/或偏振狀態(tài)。
[0240]該些實(shí)施例因此顯示根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)調(diào)節(jié)單元，用來(lái)對(duì)于微光刻的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件，調(diào)節(jié)激光的照明光束，該激光具有大于一個(gè)的相干激光模式與一激光輸出，且該照明光束具有發(fā)散度、光線或光束分布與偏振狀態(tài)，該光學(xué)調(diào)節(jié)單元至少修改在激光輸出與多鏡陣列(MMA)之間的照明光束的發(fā)散度和/或光線或光束分布和/或偏振狀態(tài)。
[0241]本發(fā)明不限于在權(quán)利要求中所提及的實(shí)施例，或者示范性實(shí)施例的實(shí)施例。
[0242]由落在權(quán)利要求內(nèi)或者以上述示范性實(shí)施例來(lái)呈現(xiàn)的各實(shí)施例的特征組合所導(dǎo)致的該些實(shí)施例，也可考慮由本發(fā)明所涵蓋。
[0243]所提及的示例為根據(jù)圖16與17的實(shí)施例的組合，在該情形中，積分器32與32a也可通過(guò)在光傳播方向連續(xù)排列而共同地操作。同樣舉例而言的是，例如結(jié)合圖12至14來(lái)說(shuō)明的調(diào)節(jié)單元400與積分器32或32a的許多組合可能性，在該情形中，在多鏡陣列38前面，該兩單元可在光方向的任何期望順序而連續(xù)地排列在照明光束中。
[0244]另外，除了由組合上述各實(shí)施例的特征得到的實(shí)施例以外，同樣考慮由本發(fā)明涵蓋的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，也可通過(guò)互換來(lái)自不同實(shí)施例的特征所得到。
[0245]以下句子更概括地描述本發(fā)明的這些與其他方面。 申請(qǐng)人:保留將權(quán)利要求指向由這些句子所描述的任一方面上的權(quán)利:
[0246]1.照明物平面中的物場(chǎng)的物場(chǎng)點(diǎn)的微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件，包括:
[0247]a)蜂巢光學(xué)積分器，包括兩各板，每個(gè)板包括多個(gè)微透鏡，
[0248]b)光束傾斜裝置，其配置為以時(shí)間上改變的入射角來(lái)引導(dǎo)光束到光學(xué)積分器的微透鏡上。
[0249]2.如句子I的照明光學(xué)部件，其中該裝置包括具有鏡表面的鏡，以及驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器被配置以產(chǎn)生鏡表面的移動(dòng)的，該驅(qū)動(dòng)器具有沿著該裝置的光軸的移動(dòng)元件。
[0250]3.如句子2的設(shè)備，其特征在于該驅(qū)動(dòng)器被配置以產(chǎn)生鏡關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)振蕩，旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于該光軸傾斜了與0°不同的角度，優(yōu)選地90°的角度。
[0251]4.如句子I或2的設(shè)備，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括偏振相依分束表面以及配置在該分束表面與鏡之間的偏振操縱器。
[0252]5.微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件，用于在物平面中具有物場(chǎng)點(diǎn)的物場(chǎng)的均勻照明，
[0253]該照明光學(xué)部件具有對(duì)于該物場(chǎng)的每一物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)的出射光瞳，
[0254]該照明光學(xué)部件包含至少一多鏡陣列(MMA)，該多鏡陣列具有多個(gè)鏡以用來(lái)調(diào)整在該些物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)出射光瞳中的強(qiáng)度分布，
[0255]具有在光源與多鏡陣列(MMA)之間的照明光線的照明光束，
[0256]其特征在于
[0257]該照明光學(xué)部件包含時(shí)間上穩(wěn)定多鏡陣列(MMA)的照明的至少一光學(xué)系統(tǒng)，該時(shí)間上穩(wěn)定由在多鏡陣列(MMA)上照明光束的照明光線的疊加來(lái)進(jìn)行。
[0258]6.如句子5的照明光學(xué)部件，其具有單位為[nm]的投射曝光設(shè)備的工作光波長(zhǎng)λ ,
[0259]多鏡陣列的每一個(gè)鏡關(guān)于至少一軸經(jīng)過(guò)最大傾斜角值Sin(Ci)可旋轉(zhuǎn)，并具有最小邊緣長(zhǎng)度，
[0260]其特征在于
[0261 ]最小邊緣長(zhǎng)度大于 200 [mm*nm] *sin ( α ) / λ。
[0262]7.如句子6的照明光學(xué)部件，具有尺寸OF的物場(chǎng)的照明物場(chǎng)表面，以及尺寸AF的多鏡陣列(MMA)的照明表面，以及這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的最大邊緣角值sin( Y )，
[0263]其特征在于
[0264]AF=c*sin(Y’)/sin ( a )*0F,
[0265]c為常數(shù)，0.1 < c < I, sin(a)為多鏡陣列(MMA)的各鏡的最大傾斜角值，以及sin(Y’)為物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的最大邊緣角值sin(Y)的最大邊緣角值。
[0266]8.如句子7的照明光學(xué)部件，其特征在于多鏡陣列(MMA)的填充因子作為所有照明鏡的表面內(nèi)容的和與該照明表面AF的比率，大于10%。
[0267]9.如句子5至8任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于入射角在0°與60°之間的多鏡陣列(MMA)的鏡的平均反射率大于25%。
[0268]10.如句子9的照明光學(xué)部件，其特征在于入射角在0°與60°之間的多鏡陣列鏡的反射率與平均反射率的標(biāo)準(zhǔn)偏差，就平均反射率而言，小于50%。
[0269]11.如句子5至10任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于多鏡陣列(MMA)的鏡的至少一邊緣厚度大于30 μ m。
[0270]12.如句子5至11任一者的照明光學(xué)部件，該投射曝光設(shè)備以所謂的掃描曝光機(jī)來(lái)操作，其特征在于這些物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的強(qiáng)度分布在掃描過(guò)程中修改。
[0271]13.如句子5至12任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于多鏡陣列(MMA)包括2000至40，000個(gè)之間的微鏡。
[0272]14.如先前句子任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于多鏡陣列(MMA)的表面范圍從 2cm2 至 80cm2。
[0273]15.如句子5至14任一者的照明光學(xué)部件，具有物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的最大邊緣角值sin(Y)，其特征在于多鏡陣列(MMA)的微鏡所產(chǎn)生的物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)出射光瞳的照明立體角范圍，具有小于5%、尤其小于1%，的最大角范圍值，其就相關(guān)出射光瞳的最大邊緣角值sin( Y )來(lái)表示。
[0274]16.如句子5至15任一者的照明光學(xué)部件，具有物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的最大邊緣角值Sin(Y)，其特征在于通過(guò)多鏡陣列(MMA)的至少兩個(gè)鏡，尤其通過(guò)多鏡陣列(MMA)的至少四個(gè)鏡，在物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)出射光瞳的立體角范圍被照射，具有非零強(qiáng)度以及小于10%、尤其小于2%的角度范圍值，其就相關(guān)出射光瞳的最大邊緣角值來(lái)表示。
[0275]17.如句子5至16任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于多鏡陣列(MMA)的每一單獨(dú)鏡可在十分之一秒、優(yōu)選地在百分之一秒內(nèi)調(diào)整到一個(gè)期望角度。
[0276]18.如句子5至17任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于多鏡陣列(MMA)的每一單獨(dú)鏡包括至少一電容式、壓阻式或光學(xué)傳感器，以用來(lái)測(cè)量至少一鏡設(shè)置或至少一鏡位置。[0277]19.如句子5至18任一者的照明光學(xué)部件，具有一物場(chǎng)點(diǎn)的出射光瞳的最大邊緣角值sin(Y)，其特征在于所有物場(chǎng)點(diǎn)的一物場(chǎng)點(diǎn)的相關(guān)出射光瞳的最大邊緣角值sin ( Y )大于 0.2。
[0278]20.如句子5至19任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)配置為空間均勻照明多鏡陣列(MMA)。
[0279]21.如句子20的照明光學(xué)部件，具有照明光束的一發(fā)散度以及從光源到多鏡陣列(MMA)的一照明光方向，其特征在于，在光學(xué)系統(tǒng)之后的照明光方向的照明光束的發(fā)散度，小于在光學(xué)系統(tǒng)之前的照明光束發(fā)散度的兩倍。
[0280]22.如先前句子任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括至少一光學(xué)積分器。
[0281]23.如句子22的照明光學(xué)部件，其特征在于該積分器為蜂巢式聚光器。
[0282]24.如句子23的照明光學(xué)部件，其特征在于該蜂朝式聚光器具有大于5m的焦距。
[0283]25.如句子5至24任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于光學(xué)系統(tǒng)具有遠(yuǎn)心光束路徑，且該遠(yuǎn)心光束路徑由至少一棱鏡或一鏡所折疊。
[0284]26.如句子20至25任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)將照明光束的照明光線疊加在多鏡陣列(MMA)上。
[0285]27.如句子26的照明光學(xué)部件，其特征在于在多鏡陣列(MMA)上不相干的照明光束的不相干疊加被在時(shí)間上修改。
[0286]28.如句子27的照明光學(xué)部件，其特征在于不相干疊加的時(shí)間上修改是由旋轉(zhuǎn)楔形板實(shí)現(xiàn)。
[0287]29.如句子26或27的照明光學(xué)部件，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括來(lái)散射的光學(xué)元件和/或用來(lái)混和照明光束以產(chǎn)生不相干疊加的光學(xué)元件。
[0288]30.如句子29的照明光學(xué)部件，其特征在于該散射光學(xué)元件為散射盤(pán)，其散射角小于 Imrad(HWHM)，尤其小于 0.4mrad (HWHM)。
[0289]31.如句子29的照明光學(xué)部件，其特征在于該混和光學(xué)元件為衍射光學(xué)元件。
[0290]32.如句子26或27的照明光學(xué)部件，其在光源與多鏡陣列(MMA)之間具有光軸，該照明光束的照明光線在光源與垂直光軸的多鏡陣列(MMA)之間的平面中具有相關(guān)于光軸的高度，其特征在于
[0291]照明光線的相位延滯引入為相關(guān)于光軸的照明光線高度的函數(shù)。
[0292]33.如句子32的照明光學(xué)部件，其特征在于照明光線的相位延滯由光源與多鏡陣列之間的光學(xué)相位元件所產(chǎn)生。
[0293]34.如句子5至33任一者的照明光學(xué)部件，具有光源與多鏡陣列(MMA)之間照明光束的照明光線，多鏡陣列(MMA)的鏡具有鏡表面，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括至少一光學(xué)裝置，用來(lái)將照明光束的照明光線集中在多鏡陣列(MMA)的鏡的鏡表面上。
[0294]35.如句子34的照明光學(xué)部件，其特征在于該光學(xué)裝置包括透鏡陣列和/或鏡陣列和/或衍射光學(xué)兀件(DOE)。
[0295]36.如句子5至33任一者的照明光學(xué)部件，具有用來(lái)產(chǎn)生照明光束的激光，該激光具有多于一個(gè)的相干激光模式與一激光輸出，且該照明光束具有發(fā)散度、光線或束分布與偏振狀態(tài)，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括光學(xué)調(diào)節(jié)單元，用來(lái)修改在該激光的輸出與多鏡陣列(MMA)之間的照明光束的至少發(fā)散度和/或光線分布和/或偏振狀態(tài)。
[0296]37.如句子36的微光刻投射曝光設(shè)備，其特征在于該光學(xué)調(diào)節(jié)單元包括至少一變形元件和/或非球面元件和/或具有自由形式表面的元件和/或D0E。
[0297]38.如句子36的照明光學(xué)部件，其特征在于該光學(xué)調(diào)節(jié)單元包括至少一鏡和/或分束表面。
[0298]39.如句子5至38任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于多鏡陣列(MMA)的多個(gè)鏡具有由多邊形構(gòu)成的邊界。
[0299]40.如句子5至38任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于多鏡陣列(MMA)的多個(gè)鏡具有一邊界，該邊界允許多個(gè)鏡以分面的方式排列。
[0300]41.如句子39至40任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于
[0301]-投射曝光設(shè)備操作當(dāng)作所謂的掃描曝光機(jī)，
[0302]-該邊界具有至少一對(duì)稱方向以及
[0303]-該對(duì)稱方向不與掃描方向平行。
[0304]42.如句子5至41任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于多鏡陣列(MMA)的多個(gè)鏡具有從平面表面偏離的凹面或凸面表面。
[0305]43.如句子5至42任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于至少一鏡具有與多鏡陣列(MMA)的另一鏡不同的表面內(nèi)容。
[0306]44.如句子5至43任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于至少一鏡具有與多鏡陣列(MMA)的另一鏡不同的表面曲率。
[0307]45.如句子5至44任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于至少一鏡比多鏡陣列(MMA)的另一鏡具有距最近相鄰鏡的不同的最短距離。
[0308]46.如句子5至45任一者的照明光學(xué)部件，其特征在于照明光學(xué)部件旨在操作至少兩個(gè)多鏡陣列(MMA)，其在鏡的至少一特性上不同。
[0309]47.如句子46的照明光學(xué)部件，其特征在于一裝置提供用于選擇使用該至少兩個(gè)多鏡陣列(MMA)。
[0310]48.如句子47的照明光學(xué)部件，其特征在于一裝置提供用于使至少兩個(gè)多鏡陣列(MMA)的互換。
[0311]49.如句子46的照明光學(xué)部件，其特征在于該至少兩多鏡陣列(MMA)可同時(shí)操作。
[0312]50.微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，具有單位為[nm]的投射曝光設(shè)備的操作光波長(zhǎng)入，
[0313]多鏡陣列的每一鏡經(jīng)由最大傾斜角值sin(ci)關(guān)于至少一軸可旋轉(zhuǎn)且具有最小邊長(zhǎng)，其特征在于
[0314]最小邊長(zhǎng)大于200 [mm*nm] *sin ( α ) / λ
[0315]51.如句子50的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其具有多鏡陣列(MMA)的表面尺寸與多鏡陣列(MMA)的鏡的最大傾斜角值sin( α )，
[0316]其特征在于
[0317]多鏡陣列表面的尺寸由c*NA/sin(a)*0F給出，
[0318]c為常數(shù)，0.1 < c < 1，NA為物場(chǎng)平面的照明光學(xué)部件的數(shù)值孔徑，sinU)為多鏡陣列(MMA)的鏡的最大傾斜角值，且OF為物場(chǎng)平面的照明光學(xué)部件的物場(chǎng)的尺寸。[0319]52.如句子51的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于多鏡陣列(MMA)的填充因子大于10%，其為所有鏡表面的表面內(nèi)容的和與多鏡陣列(MMA)的表面尺寸的比率。
[0320]53.如句子50至52任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于對(duì)于在0°與60°之間的入射角，多鏡陣列(MMA)的鏡的平均反射比大于25%。
[0321]54.如句子53的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于對(duì)于在0°與60°之間的入射角，多鏡陣列(MMA)鏡的反射率與平均反射率的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以平均反射率來(lái)表達(dá)的話，其小于50%。
[0322]55.如句子50至54任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于多鏡陣列(MMA)的鏡的至少一邊緣厚度大于30 μ m。
[0323]56.如句子50至55任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于多鏡陣列(MMA)包括2000至40，000個(gè)之間的微鏡。
[0324]57.如句子50至56任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于多鏡陣列(MMA)的表面范圍從2cm2至80cm2。
[0325]58.如句子50至57任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于多鏡陣列(MMA)的每一單獨(dú)鏡可在十分之一秒、優(yōu)選地在百分之一秒內(nèi)被調(diào)整到一期望角度。
[0326]59.如句子50至58任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于多鏡陣列(MMA)的每一單獨(dú)鏡包括至少一電容式、壓阻式或光學(xué)傳感器，以用來(lái)測(cè)量至少一鏡設(shè)置或至少一鏡位置。
[0327]60.如句子50至59任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于多鏡陣列(MMA)的多個(gè)鏡具有由多邊形構(gòu)成的一邊界。
[0328]61.如句子50至60任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于多鏡陣列(MMA)的多個(gè)鏡具有一邊界，該邊界允許多個(gè)鏡以分面的方式排列。
[0329]62.如句子102至103任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于多鏡陣列(MMA)的多個(gè)鏡具有自平面表面偏離的凹面或凸面表面。
[0330]63.如句子61至62任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于至少一鏡具有與多鏡陣列(MMA)的另一鏡不同的表面內(nèi)容。
[0331]64.如句子50至63任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于至少一鏡具有與多鏡陣列(MMA)的另一鏡不同的表面曲率。
[0332]65.如句子50至64任一者的照明光學(xué)部件的多鏡陣列(MMA)，其特征在于至少一鏡比多鏡陣列(MMA)的另一鏡具有距最近相鄰鏡的不同的最短距離。
[0333]66.用來(lái)均勻照明微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的多鏡陣列的光學(xué)系統(tǒng)，具有照明光束的發(fā)散度以及從光源到多鏡陣列(MMA)的照明光方向，其特征在于，在光學(xué)系統(tǒng)后面之后的照明光方向的照明光束發(fā)散度小于在光學(xué)系統(tǒng)之前的照明光束發(fā)散度的五倍。
[0334]67.如句子66的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括至少一光學(xué)積分器。
[0335]68.如句子67的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于該積分器為蜂巢式聚光器。
[0336]69.如句子68的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于該蜂巢式聚光器具有大于5m的焦距。
[0337]70.如句子66至69任一者的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于光學(xué)系統(tǒng)具有遠(yuǎn)心光束路徑，且該遠(yuǎn)心光束路徑由至少一棱鏡或一鏡所折疊。[0338]71.如句子66至70任一者的光學(xué)系統(tǒng),其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)將照明光束的照明光線不相干地疊加在多鏡陣列(MMA)上。
[0339]72.如句子71的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于在多鏡陣列(MMA)上照明光束的不相干疊加被在時(shí)間上修改。
[0340]73.如句子72的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于不相干疊加的時(shí)間上修改由旋轉(zhuǎn)楔形板實(shí)現(xiàn)。
[0341]74.如句子71或72的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于光學(xué)系統(tǒng)包括用來(lái)散射的光學(xué)元件和/或用來(lái)混和照明光束以產(chǎn)生不相干疊加的光學(xué)元件。
[0342]75.如句子74的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該散射光學(xué)元件為散射盤(pán)，其散射角小于lmrad (HWHM)，尤其小于 0.4mrad (HWHM)。
[0343]76.如句子75的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該混和光學(xué)元件為衍射光學(xué)元件。
[0344]77.如句子71或72的光學(xué)系統(tǒng)，在光源與多鏡陣列(MMA)之間具有光軸，
[0345]該照明光束的照明光線，在光源與垂直光軸的多鏡陣列(MMA)之間的平面中，具有相關(guān)于光軸的高度，
[0346]其特征在于照明光線的相位延滯被引入為相關(guān)于光軸的照明光線的高度的函數(shù)。
[0347]78.如句子77的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于照明光線的相位延滯由光源與多鏡陣列之間的光學(xué)相位元件所產(chǎn)生。
[0348]79.如句子66至78任一者的光學(xué)系統(tǒng)，具有光源與多鏡陣列(MMA)之間照明光束的照明光線，多鏡陣列(MMA)的鏡具有鏡表面，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括至少一光學(xué)裝置，用來(lái)將照明光束的照明光線集中在多鏡陣列(MMA)的鏡的鏡表面上。
[0349]80.如句子79的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該光學(xué)裝置包括透鏡陣列和/或鏡陣列和/或衍射光學(xué)兀件(DOE)。
[0350]81.用來(lái)調(diào)節(jié)微光刻投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件的激光的照明光束的光學(xué)調(diào)節(jié)單元，該激光具有多于一個(gè)的相干激光模式與一激光輸出，且該照明光束具有發(fā)散度、光線或束分布與偏振狀態(tài)，其特征在于該光學(xué)調(diào)節(jié)單元修改在該激光輸出與多鏡陣列(MMA)之間的照明光束的至少發(fā)散度和/或光線或束分布和/或偏振狀態(tài)。
[0351]82.如句子81的光學(xué)調(diào)節(jié)單元，其特征在于該光學(xué)調(diào)節(jié)單元包括至少一變形元件和/或非球面元件和/或具有自由形式表面的元件和/或D0E。
[0352]83.如句子81的光學(xué)調(diào)節(jié)單元，其特征在于該光學(xué)調(diào)節(jié)單元包括至少一鏡和/或分束表面。
[0353]84.用于微光刻生產(chǎn)微結(jié)構(gòu)元件的方法，具有以下步驟:
[0354]-提供一基板，在至少一些基板上施加光敏材料層，
[0355]-提供一掩模，其包括欲成像的結(jié)構(gòu)，
[0356]-提供根據(jù)權(quán)利要求1項(xiàng)至58項(xiàng)任一項(xiàng)的投射曝光設(shè)備，
[0357]-借助投射曝光設(shè)備的投射光學(xué)部件，將至少部分掩模投射在該層區(qū)域上。
[0358]85.微結(jié)構(gòu)元件的微光刻生產(chǎn)的方法，具有以下步驟:
[0359]-提供一基板，在至少一些基板上施加光敏材料層，
[0360]-提供一掩模，其包括欲成像的結(jié)構(gòu)，
[0361]-提供根據(jù)句子5至49任一項(xiàng)的投射曝光設(shè)備的照明光學(xué)部件，[0362]-提供這樣的投射曝光設(shè)備，
[0363]-借助投射曝光設(shè)備的投射光學(xué)部件，將至少部分的掩模投射在該層區(qū)域上。
[0364]86.微結(jié)構(gòu)元件的微光刻生產(chǎn)的方法，具有以下步驟:
[0365]-提供一基板,在至少一些基板上施加光敏材料層，
[0366]-提供一掩模，其包括欲成像的結(jié)構(gòu)，
[0367]-提供根據(jù)句子50至65任一項(xiàng)的照明光學(xué)部件的多鏡陣列，
[0368]-提供投射曝光設(shè)備的該照明光學(xué)部件，
[0369]-提供這樣的投射曝光設(shè)備，
[0370]-借助投射曝光設(shè)備的投射光學(xué)部件，將至少部分的掩模投射在該層區(qū)域上。
[0371]87.微結(jié)構(gòu)元件的微光刻生產(chǎn)的方法，具有以下步驟:
[0372]-提供一基板，在至少一些基板上施加光敏材料層，
[0373]-提供一掩模，其包括欲成像的結(jié)構(gòu)，
[0374]-提供根據(jù)句子66至83任一項(xiàng)的照明光學(xué)部件的光學(xué)系統(tǒng)，
[0375]-提供一投射曝光設(shè)備的該照明光學(xué)部件，
[0376]-提供該投射曝光設(shè)備，
[0377]-借助投射曝光設(shè)備的投射光學(xué)部件，將至少部分的掩模投射在該層區(qū)域上。
[0378]88.微結(jié)構(gòu)元件的微光刻生產(chǎn)的方法，具有以下步驟:
[0379]-提供一基板，在至少一些基板上施加光敏材料層，
[0380]-提供一掩模，其包括欲成像的結(jié)構(gòu)，
[0381]-提供根據(jù)句子81至83任一項(xiàng)的照明光學(xué)部件的光學(xué)調(diào)節(jié)單元，
[0382]-提供投射曝光設(shè)備的該照明光學(xué)部件，
[0383]-提供該投射曝光設(shè)備，
[0384]-借助投射曝光設(shè)備的投射光學(xué)部件，將至少部分的掩模投射在該層區(qū)域上。
[0385]89.微結(jié)構(gòu)元件，其由如句子84至88任一者的方法所產(chǎn)生。
【權(quán)利要求】
1.一種微光刻投射曝光設(shè)備，包括: -照明物平面(7)中物場(chǎng)的物場(chǎng)點(diǎn)的照明光學(xué)部件，其中 一對(duì)于物場(chǎng)的每一物場(chǎng)點(diǎn)，該照明光學(xué)部件具有與該物點(diǎn)相關(guān)的出射光瞳，其中sin(y)為該出射光瞳的最大邊緣角值，以及其中 一該照明光學(xué)部件包括多鏡陣列(38)，所述多鏡陣列包括調(diào)整與這些物場(chǎng)點(diǎn)相關(guān)的出射光瞳中的強(qiáng)度分布的多個(gè)鏡， -將該物場(chǎng)成像在像平面中的像場(chǎng)上的投射光學(xué)部件(8)， 其特征在于: 該照明光學(xué)部件包含至少一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)(32)，用來(lái)在時(shí)間上穩(wěn)定該多鏡陣列(38)的照明，使得對(duì)于每一物場(chǎng)點(diǎn)，在外和/或內(nèi)0上,該相關(guān)出射光瞳中的第一調(diào)整強(qiáng)度分布相對(duì)于在該相關(guān)出射光瞳中的第二調(diào)整強(qiáng)度分布偏離了小于0.1, 對(duì)于所有物場(chǎng)點(diǎn)，與一物場(chǎng)點(diǎn)相關(guān)的出射光瞳的最大邊緣角值sin( Y )大于0.2， 所述設(shè)備在光源(I)與該多鏡陣列(38)之間具有照明光線的照明光束(121，122)，該光學(xué)系統(tǒng)通過(guò)在該多鏡陣列(38)上照明光束(121，122)的照明光線的疊加而進(jìn)行該多鏡陣列(38)的照明的時(shí)間上穩(wěn)定化，其中該光學(xué)系統(tǒng)(32)配置以在該多鏡陣列(38)上產(chǎn)生該照明光束(121，122)的該照明光線的不相干疊加， 所述設(shè)備在光源與該多鏡陣列(38)之間具有光軸，且該照明光束(121，122)的照明光線在該光源(I)與該多鏡陣列(38)之間的垂直于該光軸的平面中具有相關(guān)于該光軸的高度，其中該照明光線的相位延滯作為相對(duì)于該光軸的該照明光線的高度的函數(shù)被引入，該照明光線的該相位延滯由配置`在該光源與該多鏡陣列(38)之間的透明光學(xué)相位元件(33a)產(chǎn)生，并且 該光學(xué)系統(tǒng)包括具有第一蜂巢通道板和第二蜂巢通道板的蜂巢式聚光器(32)，其中所述光學(xué)相位元件(33a)配置在所述第一和第二蜂巢通道板之間。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于與物場(chǎng)點(diǎn)相關(guān)的該出射光瞳的一照明立體角范圍由該多鏡陣列(38)的一鏡所產(chǎn)生,且具有以該相關(guān)出射光瞳的最大邊緣角值sin (Y )來(lái)表達(dá)的、小于5%的、尤其小于1%的最大角范圍值。
3.如前述權(quán)利要求中任一的設(shè)備，其特征在于通過(guò)該多鏡陣列(38)的至少兩個(gè)鏡，尤其通過(guò)該多鏡陣列的至少四個(gè)鏡，在與一物場(chǎng)點(diǎn)相關(guān)的出射光瞳中的一立體角范圍被照明，具有非零的強(qiáng)度，以及以相關(guān)該出射光瞳的最大邊緣角值表達(dá)的、小于10%、尤其小于2%的角度范圍值。
4.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于該照明光束(121，122)具有發(fā)散度以及從該光源(19)到該多鏡陣列(38)的照明光方向，其中，在光學(xué)系統(tǒng)(32)之后的照明光方向的照明光束(121，122)的該發(fā)散度，比在光學(xué)系統(tǒng)(32)之前的照明光束(121，122)的該發(fā)散度的兩倍小。
5.如前述權(quán)利要求中任一的設(shè)備，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)具有遠(yuǎn)心光束路徑，該遠(yuǎn)心光束路徑由至少一個(gè)棱鏡或鏡子(30)折疊。
6.如前述權(quán)利要求中任一的設(shè)備，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)配置以產(chǎn)生不相干疊加的時(shí)間上的修改。
7.如前述權(quán)利要求中任一的設(shè)備，其特征在于它包括產(chǎn)生一照明光束的激光，該激光具有多于一個(gè)的相干激光模式與一激光輸出，且該照明光束(121，122)具有發(fā)散度、光線或束分布與偏振狀態(tài)，其中該光學(xué)系統(tǒng)包括光學(xué)調(diào)節(jié)單元(400，32c)，用來(lái)修改在該激光輸出與該多鏡陣列(38)之間的該照明光束的至少該發(fā)散度和/或該光線分布和/或該偏振狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于該光學(xué)調(diào)節(jié)單元(400)包括至少一個(gè)變形元件和/或一非球面元件(701)和/或具有自由形式表面的元件(701)和/或DOE (3d)。
9.如權(quán)利要求6的設(shè)備，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括具有鏡表面的鏡(820)以及驅(qū)動(dòng)器(822)，所述驅(qū)動(dòng)器配置為產(chǎn)生該鏡表面的至少一部分的傾斜，特別是配置為產(chǎn)生鏡關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)振蕩，所述旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于該光軸傾斜了與0°不同的角度。
10.如權(quán)利要求1-3中任一的設(shè)備,其特征在于為了產(chǎn)生不相干疊加,該光學(xué)系統(tǒng)包括混和照明光束的混合元件(903)和/或散射元件，其中該混合元件包括: a)透明的第一桿(910)，具有第一橫向表面(914)，以及 b)透明的第二桿(912)，具有鄰近該第一桿(910)的該第一表面(914)的第二橫向表面(916)， 其中，該第一表面(914)與該第二表面(916)彼此平行，并間隔距離D，該距離小到使得該第一桿(910)內(nèi)的全部?jī)?nèi)反射所引導(dǎo)的至少一實(shí)質(zhì)部分的光耦合入該第二桿(912)，作為衰減波。
11.如權(quán)利要求1-3中任一的設(shè)備，其特 征在于為了產(chǎn)生不相干疊加，該光學(xué)系統(tǒng)包括混和照明光束的混合元件(1003)和/或散射元件，其中該混合元件包括: a)透明的第一桿(1010)，具有第一橫向表面(1014)，以及 b)透明的第二桿(1012)，具有鄰近該第一桿(1010)的該第一表面(1014)的第二橫向表面(1016), c)分束層，其接觸該第一表面(1014)與該第二表面(1016)。
12.如權(quán)利要求1-3中任一的設(shè)備,其特征在于為了產(chǎn)生不相干疊加,該光學(xué)系統(tǒng)包括混和照明光束的混合元件(1103)和/或散射元件，其中該混合元件包括: a)透明的桿(1114)，具有兩平行表面(1122，1124)， b)光束輸入耦合裝置(1116)，該裝置被配置以將光束耦合入該桿，使得該光束能夠按一入射角而照射在這些表面(I 122，1124)上，該入射角接近全內(nèi)反射發(fā)生時(shí)的入射角，從而實(shí)現(xiàn)一部分這些光束由全內(nèi)反射所反射且另一部分通過(guò)所述表面(1122，1124)的效果。
13.如權(quán)利要求10-12中任一的設(shè)備，其特征在于該混合元件包括一棱鏡或一鏡布置(952，1112a, 1112b)，其被配置以在不同方向?qū)脑摋U(910，912，1012, 1114)出射的光束傾斜，使得這些光束平行延伸。
【文檔編號(hào)】G03F7/20GK103558738SQ201310529472
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2007年12月21日
【發(fā)明者】邁克爾.萊, 馬庫(kù)斯.德岡瑟, 邁克爾.帕特拉, 約翰尼斯.萬(wàn)格勒, 曼弗雷德.莫爾, 達(dá)米安.菲奧爾卡, 岡杜拉.韋斯 申請(qǐng)人:卡爾蔡司Smt有限責(zé)任公司