CN101174093A - 一种光刻照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的光刻照明系统，涉及用于半导体光刻机的照明系统。所述的光刻照明系统依次包括：光源，用于产生照明光束；光瞳整形模块，接收光源产生的照明光束，并形成有特定截面形状的照明光束；微透镜阵列模块，接收来自光瞳整形模块的照明光束，并形成具有一维梯形光强分布的照明光束；以及聚光镜，接收来自微透镜阵列模块的照明光束，并将会聚后的照明光束投射到一照明场上；其中，微透镜阵列模块包括至少两个微透镜阵列和两对刀口阵列。本发明的光刻照明系统结构简单、透过率高，能够产生大小可调节并满足远心要求的一维梯形光强分布照明场。本发明的光刻照明系统可用于248nm、193nm或者其他波长的光刻机上。

Description

一种光刻照明系统
技术领域
本发明属于微光刻领域，涉及用于半导体光刻机的照明系统，特别涉及一种含有像散微透镜元件的光刻照明系统。
背景技术
光刻法(亦称微光刻法)用于制造半导体器件。光刻法使用各种波长的光，如紫外(UV)、深UV、可见光等，在半导体器件设计中产生精细的图案。许多种半导体器件都能够用光刻技术制造，如二极管、三极管和集成电路。
在半导体器件制造工艺中，为了达到光刻机剂量控制的要求，通常需要扫描光刻机的照明系统形成一维梯形光强分布的照明场，还需要改变照明场的大小以适应不同的工艺条件和半导体晶片尺寸。图1显示了典型的一维梯形光强分布照明场10，其在一维(x)方向上具有均匀光强分布11，在与之正交的另一维(y)方向上具有梯形光强分布12。
图2显示了目前普遍使用的产生一维梯形光强分布照明场的方法。首先，产生一个均匀照明场20，然后将均匀照明场20离焦，使得照明场由中央向边缘光强逐渐减弱，并在离焦面上放置刀口21、22。在xz平面上，刀口21在离焦面挡光，由于边缘的光线被阻挡，使得照明场在x方向上具有均匀光强分布；在yz平面上，刀口22没有挡光，因此由离焦造成了照明场在y方向上具有梯形光强分布，从而获得所需的梯形光强分布照明场。这种方法的一大缺点是刀口21、22挡光会造成光能损失，同时也会降低系统的透过率。
除了上述离焦方法外，SVG公司在美国专利US 5631721中揭露了一种产生一维梯形光强分布照明场的光刻照明系统。如图3(a)所示，该照明系统包括：光源31，光束调节器32，多焦点阵列元件33，聚光镜34，阵列光学元件35，两个刀口36、37，像散中继透镜38，以及掩模版39。光源31发出的光经过光束调节器32后被扩束，再经过多焦点阵列元件33形成多个二次光源。利用聚光镜34和位于聚光镜34后的阵列光学元件35可将二次光源均匀地投射到36平面上。这里的阵列光学元件35可以是衍射光学元件，也可以是微透镜阵列，它的作用是用来改变出射光的光束角分布，即改变照明系统的照明模式。
图3(b)是图3(a)照明系统后半部分的详细结构，在该照明系统中，像散中继透镜38包含两个柱面透镜(图中未示出)，因此，具有36和37两个与照明场39共轭的平面。其中36平面在x方向与照明场39共轭，37平面在y方向与照明场39共轭。由于从阵列光学元件35出射的光束均匀照明36平面，因此36平面具有均匀光强分布，37平面具有梯形光强分布(由于37平面相对36平面空间分离)。这样，在像散中继透镜38的像面39上获得了一维梯形光强分布。
上述照明系统的一大缺点是必须使用中继透镜38才能获得大小连续可调的一维梯形光强分布照明场39，中继透镜38的使用降低了照明系统的透过率，增加了系统结构的复杂性。
此外，在半导体器件的光刻制作中，还要求照明系统具有可变的照明模式，以满足不同的光刻需求；具有连续可变的部分相干性，使照明系统光瞳的外径和内径大小连续可调；以及具有满足远心要求的照明场。为此，迫切需要一种结构简单、透过率高，且能符合上述各种性能要求的光刻照明系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光刻照明系统，它光学结构简单、系统透过率高，不仅能产生大小可调节并满足远心要求的一维梯形光强分布照明场，而且能提供多种照明模式，同时，具有连续可变的部分相干性。
本发明的目的是这样实现的：一种光刻照明系统，其实质性特点在于，所述的光刻照明系统依次包括：光源，用于产生照明光束；光瞳整形模块，接收所述光源产生的照明光束，并形成具有特定截面形状的照明光束；微透镜阵列模块，接收来自所述光瞳整形模块的照明光束，并形成具有一维梯形光强分布的照明光束；以及聚光镜，接收来自所述微透镜阵列模块的照明光束，并将会聚后的照明光束投射到一照明场上；其中，所述的微透镜阵列模块包括至少两个微透镜阵列和两对刀口阵列。
在上述的光刻照明系统中，所述光源产生的照明光束的波长选自248nm、193nm、157nm和126nm组成的集合。
在上述的光刻照明系统中，所述的光瞳整形模块是一个孔径光阑。
在上述的光刻照明系统中，所述的光瞳整形模块还包括混光元件。
在上述的光刻照明系统中，所述的光瞳整形模块包括：扩束器、混光元件和光阑。
在上述的光刻照明系统中，所述的特定截面形状选自圆形、环形、双极形和四极形组成的集合。
在上述的光刻照明系统中，所述的微透镜阵列模块具有矩形的数值孔径。
在上述的光刻照明系统中，所述的至少两个微透镜阵列，都具有二维微柱面结构。
在上述的光刻照明系统中，所述的至少两个微透镜阵列中，包含一个像散微透镜阵列和一个远心调节微透镜阵列，所述像散微透镜阵列在xz平面和yz平面的孔径光阑位置不重合，所述远心调节微透镜阵列使出射光束远心。
在上述的光刻照明系统中，所述的两对刀口阵列分别位于所述像散微透镜阵列xz平面和yz平面的孔径光阑面上。
在上述的光刻照明系统中，所述远心调节微透镜阵列的前焦面与所述像散微透镜阵列xz平面或yz平面的孔径光阑重合，即与两对刀口阵列之一重合。
在上述的光刻照明系统中，每对刀口阵列由两块刀口阵列板组成，且每块刀口阵列板具有数个大小相同的通光图案。
在上述的光刻照明系统中，所述的两对刀口阵列的通光图案是相互正交的，通过改变每对刀口阵列中两块刀口阵列板的相对位置，可以分别控制x方向和y方向照明场的大小。
在上述的光刻照明系统中，所述聚光镜的前焦面与所述远心调节微透镜阵列的后焦面重合。
在上述的光刻照明系统中，所述聚光镜的前焦面与所述远心调节微透镜阵列的位置重合或在其附近。
在上述的光刻照明系统中，所述的照明场是具有一维梯形光强分布的矩形场，其在一维方向上具有均匀光强分布，在与之正交的另一维方向上具有梯形光强分布。
本发明的另一方案是提供一种光刻照明系统，其实质性特点在于，所述的光刻照明系统依次包括：光源，用于产生照明光束；光瞳整形模块，接收所述光源产生的照明光束，并形成具有特定截面形状的照明光束；像散微透镜单元，接收来自所述光瞳整形模块的照明光束，并使照明光束产生特定的像散；两对刀口阵列；远心调节微透镜阵列，使出射光束远心；以及聚光镜，接收来自所述微透镜阵列的光束并投射到一照明场上。
在上述的光刻照明系统中，所述的像散微透镜单元包含一个厚透镜阵列，其前后两个表面都具有二维微柱面结构。
在上述的光刻照明系统中，所述厚透镜阵列的前表面将入射光束分割成多个二次光源，并使入射光束在所述厚透镜阵列内部会聚，且所述厚透镜阵列的前表面的后焦面是后表面的物面。
在上述的光刻照明系统中，所述厚透镜阵列的后表面具有像散功能，其在xz平面和yz平面的孔径光阑位置不重合。
在上述的光刻照明系统中，所述的像散微透镜单元包含两个微透镜阵列，其都具有二维微柱面结构。
在上述的光刻照明系统中，按照光线依次经过的顺序，第一微透镜阵列的后焦面与第二微透镜阵列的物面重合，第二微透镜阵列具有像散功能，其在xz平面和yz平面的孔径光阑位置不重合。
本发明的又一方案是提供一种光刻照明系统，其实质性特点在于，所述的光刻照明系统依次包括：光源，扩束器，衍射光学模块，变焦透镜，旋转三棱镜，微透镜阵列模块和聚光镜，其中，所述光源产生的照明光束用于照亮一个照明场。
在上述的光刻照明系统中，所述的衍射光学模块具有多个可替换的衍射光学元件，所述的衍射光学元件可以产生特定照明模式。
在上述的光刻照明系统中，所述的特定照明模式选自圆形、环形、双极和四极照明模式组成的集合。
在上述的光刻照明系统中，所述变焦透镜的前焦面与所述衍射光学模块的位置重合。
本发明由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1.本发明的光刻照明系统采用了具有像散微透镜元件的微透镜阵列模块，无需通过刀口挡光即可获得一维梯形光强分布的照明场，避免了刀口挡光造成的能量损失，大大提高了照明系统的透过率。
2.本发明通过将刀口阵列置于微透镜阵列模块内部，使得本发明不再需要采用中继透镜，从而简化了照明系统的结构，降低了制造成本。
3.本发明采用了特殊的刀口阵列设计，通过每对刀口阵列中两块刀口阵列板的相对运动来调节通光孔径，从而改变照明场的大小。由于刀口阵列板只需相对移动很小的距离就可以明显改变照明场的大小，因此，可以降低刀口的运动速度，从而提高系统工作的稳定性，也降低了刀口运动机构设计的难度。
4.本发明通过在微透镜阵列模块中设置远心调节微透镜，使出射光束的主光线平行于光轴，保证了入射到照明场光线的远心性。
5.本发明的光瞳整形装置采用了衍射光学模块和旋转三棱镜等元件，使得光刻照明系统能变换出多种照明模式，并具有连续可调的照明相干性，从而满足不同的光刻需求。
附图说明
本发明的光刻照明系统的具体结构由以下的实施例及附图给出。
图1为一维梯形光强分布照明场的光强示意图；
图2为现有技术中通过离焦、挡光的方法获得一维梯形光强分布照明场的示意图；
图3为SVG公司用于获得一维梯形光强分布照明场的光刻照明系统的结构及光强分布示意图；
图4为本发明光刻照明系统的结构框图；
图5为本发明一实施例的微透镜阵列模块的结构和光路示意图；
图6(a)-(d)给出了微透镜阵列模块的几种典型的实现方式；
图7为本发明的微透镜阵列可采用的二维微柱面结构示意图；
图8为刀口阵列的结构示意图；
图9为本发明另一实施例的光刻照明系统的具体结构示意图。
具体实施方式
以下将对本发明的光刻照明系统作进一步的详细描述，下文中所称的“轴向”均表示沿光轴的方向。
如图4所示，本发明的光刻照明系统，从物侧到像侧依次包括：光源100，用于产生特定波长的照明光束，如：248nm、193nm、157nm、126nm等；光瞳整形模块200，接收来自光源100的照明光束，形成具有特定截面形状的照明光束；微透镜阵列模块300，接收来自光瞳整形模块200的照明光束，并形成具有一维梯形光强分布的照明光束；以及聚光镜400，接收来自微透镜阵列模块300的照明光束，并将会聚后的照明光束投射到照明场500上。其中，微透镜阵列模块300包括至少两个微透镜阵列和两对刀口阵列(图中未示出)。
光源100产生的光束经过光瞳整形模块200后，光束的横截面(光瞳)形状被整形成照明系统所需的形状，如：圆形、环形、双极形、四极形等。光瞳整形模块200的作用是改变照明光束横截面的形状，并使光强分布满足一定的均匀性。
最简单的光瞳整形模块200可以是一个孔径光阑，其通光口径的形状决定了光束横截面的形状。复杂一点的光瞳整形模块200还包括混光元件，它将光束混合均匀后再遮挡出所需的截面形状。典型的光瞳整形模块200通常包含扩束器、混光元件和光阑，经过扩束的光束被混光元件混合均匀后，其截面具有均匀光强分布，再经过光阑遮挡出具有特定形状的光瞳。
光瞳整形模块200的出射光束继续经过微透镜阵列模块300、聚光镜400后，最终在照明场500上形成一维梯形光强分布。
图5是本发明微透镜阵列模块300的一种结构及其光路示意图。该微透镜阵列模块300由三个微透镜阵列310、330、360和两对刀口阵列340、350组成。其中，第一微透镜阵列310的后焦面与第二微透镜阵列330的物面重合，第二微透镜阵列330(像散微透镜阵列)具有像散功能，其在xz平面和yz平面的孔径光阑位置不重合。两对刀口阵列340、350分别置于第二微透镜阵列330xz平面和yz平面的孔径光阑面上，第三微透镜阵列360的前焦面与第二微透镜阵列330xz平面或yz平面的孔径光阑面重合，即与两对刀口阵列340、350之一重合。
图5(a)和图5(b)分别示出了第二微透镜阵列330在xz和yz平面的光路。轴上和轴外的平行光入射到第一微透镜阵列310上，在第一微透镜阵列310的后焦面320上形成数个二次光源，这些二次光源也同时位于第二微透镜阵列330的物面上。由于第二微透镜阵列330的像散作用，使得二次光源的光瞳面在x方向和y方向分离。两对刀口阵列340和350分别位于二次光源在x方向和y方向的光瞳面上，它们的作用分别是改变照明场500在x方向和y方向上的大小。由于存在像散，使得从350面看上去，340面离焦了，这样光线就在350面上形成了一维梯形光强分布。由于第三微透镜阵列360(远心调节微透镜阵列)的前焦面与350面重合，保证了轴上和轴外主光线出射时平行于光轴，因此，第三微透镜阵列360保证了出射光束的远心性。
图5只是本发明微透镜阵列模块300的一个简单实施例，实际上，本发明的微透镜阵列模块300可以有多种实现方式。一些典型的实现方式请参阅图6(a)-(d)。
图6(a)所示的情况与图5相对应：第一和第二微透镜阵列310、330组成了像散微透镜单元，由于第二微透镜阵列310具有像散功能，其在x方向和y方向的孔径光阑(对应340和350的位置)不重合，从而在350面上形成了一维梯形光强分布。两对刀口阵列340和350分别置于第二微透镜阵列310x方向和y方向的孔径光阑处，远心调节微透镜阵列360的前焦面与刀口阵列350的放置位置重合(或与刀口阵列340的放置位置重合)，它保证了出射光束的远心性。
图6(b)显示了微透镜阵列模块300的另一种结构，其中，三个微透镜阵列310、330、360及两对刀口阵列340、350的放置关系如下：具有像散功能的第二微透镜阵列330的物面与第一微透镜阵列310的后焦面(二次光源面)320重合，由于像散作用，第二微透镜阵列330在x方向和y方向的孔径光阑面不重合。第二微透镜阵列x方向和y方向的孔径光阑处分别放置一对刀口阵列340或350。第二微透镜阵列330将二次光源面320成像到第三微透镜阵列360所处的位置。此时，第三微透镜阵列360相当于场镜，位于二次光源面320的像方共轭面上。通过合理设计焦距使其前焦面与刀口阵列350重合(或与刀口阵列340重合)，则第三微透镜阵列360可以保证出射光束的远心。
由于场镜不仅可以位于像面上，也可以位于像面附近，因此，图6(b)中第三微透镜阵列360的位置也可以位于二次光源面320的像方共轭面附近。
图6(c)所示的情况与图6(a)相似，只是将微透镜阵列310和330合二为一，仅采用一块厚透镜阵列380来构成像散微透镜单元。厚透镜阵列380是一块较厚的微透镜阵列板，其前后两个表面381、382都具有二维微柱面结构。厚透镜阵列380的前表面381与前述第一微透镜阵列310的功能相同，该前表面381不产生像散，因此入射到厚透镜阵列380的光线在其内部390处会聚。厚透镜阵列380前表面381的后焦面390是后表面382的物面，从后表面382出射的光束在xz方向和yz方向的通光口径分别被刀口阵列340和350限制，厚透镜阵列380的后表面382与前述第二微透镜阵列330的功能相同，能够产生像散。由于厚透镜阵列380后表面382的像散作用，刀口阵列340和350的放置位置相互分离。通过刀口阵列340、350的光束经过远心调节微透镜阵列360后，光束远心出射，再经过聚光镜400会聚后，在照明场500上形成了所需的一维梯形光强分布。
图6(d)所示情况与图6(b)相似，只是采用厚透镜阵列380来代替微透镜阵列310和330。厚透镜阵列380的前表面381与310功能相同，后表面382与330功能相同，因此，图6(d)整个微透镜阵列模块300的光路与图6(b)基本相同。图中，微透镜阵列360作为场镜使用，它的作用仍然是保证光路出射远心。
综合图6所示的四种实现方式可知，本发明的光刻照明系统的微透镜阵列模块300具有两种基本型：一种是采用三个微透镜阵列构成，如图6(a)、(b)所示；另一种是采用两个微透镜阵列构成，如图6(c)、(d)所示。然而，图6仅仅是几种典型的光路实现示意，并不能涵盖本发明微透镜阵列模块300的全部实现方式。凡是基于上述原理的微透镜阵列模块300都应在本发明的保护范围之内。
图7显示了本发明的微透镜阵列可采用的二维微柱面结构，其中，图7(a)-(c)所示的结构适用于前述的微透镜阵列310、330和360，每个微透镜阵列均可采用该三种结构之一。图7(a)是将二维微柱面结构做到材料的同一个表面上；图7(b)是在材料的前后表面各做一维微柱面结构；图7(c)是用两块一维微柱面阵列构成二维微柱面阵列。图7(d)所示的结构适用于前述厚透镜阵列380，相当于两个图7(a)所示的结构相叠加而成。因此，实际上厚透镜阵列380在功能上代替了微透镜阵列310和330的组合。
这里需要注意的是，如果某一个微透镜阵列采用了图7(c)所示的结构，那么该微透镜阵列应当至少包含两个一维微透镜元件。
本发明的微透镜阵列模块300中所使用的两对刀口阵列340、350具有特殊的结构，如图8所示。图8(a)示出了刀口阵列340的结构，它实际上是由两块同样大小的刀口阵列板341和342组成。每块刀口阵列板341、342具有数个大小相同的通光图案，于本发明的实施例中，这些通光图案是矩形孔。矩形孔的数目与微透镜阵列模块300中微透镜的行数相同，且每个矩形孔与每行微透镜一一对应。当两块刀口阵列板341、342沿y方向相对运动时，能够改变光束在y方向的通光孔径，从而控制照明场y方向的大小，使照明场大小在y方向连续可调。
图8(b)示出了刀口阵列350的结构，它也是由两块同样大小的刀口阵列板351和352组成。每块刀口阵列板351、352上开设有数个大小相同的矩形孔，其开孔方向与刀口阵列340的开孔方向正交。矩形孔的数目与微透镜阵列模块300中微透镜的列数相同，且每个孔与每列微透镜一一对应。当两块板沿x方向相对运动时，能够改变光束在x方向的通光孔径，从而控制照明场x方向的大小，使照明场大小在x方向连续可调。
图9是本发明另一实施例的光刻照明系统的具体结构示意图。于本实施例中，激光光源100发出的光束经过扩束器210后被扩束，再经过衍射光学模块220后，在远场形成特定形状的光强分布(对应不同的照明模式)。变焦透镜230的前焦面与衍射光学模块220重合，变焦透镜230可以连续地调节照明光瞳外径的大小。位于变焦透镜230后面的旋转三棱镜240用于连续地改变照明光瞳的内径和外径的大小比例。这样就实现了照明系统在不同照明模式下的相干性可调。
旋转三棱镜240之后的部分与图5中的结构相同。微透镜阵列模块300中的第一微透镜阵列310位于变焦透镜230和旋转三棱镜240的出瞳面上，轴上和轴外的平行光入射到第一微透镜阵列310，在其后焦面320上形成多个二次光源，这些二次光源也同时位于第二微透镜阵列330的物面上。由于第二微透镜阵列330的像散作用，使得二次光源的光瞳面在x方向和y方向分离。两对刀口阵列340和350分别位于二次光源在x方向和y方向的光瞳面上，它们的作用是分别改变照明场500在x方向和y方向的大小。由于存在像散，使得从350面上看去，340面离焦了，这样光线就在350面上形成了一维梯形光强分布。第三微透镜阵列360的前焦面与350面重合，这样，就保证了轴上和轴外主光线出射时平行于光轴，即第三微透镜阵列360保证了出射光束的远心性。
从微透镜阵列模块300出射的光线被聚光镜400会聚到掩模版(照明场)500上，就形成了所需的一维梯形分布的照明场500。
需要指出的是，在图9中，模块300、400、500可以用图6(a)-(d)中的任何一种实现方式替换。
本发明采用图4所示的结构产生一维梯形照明场，相对目前已有的照明系统作了以下改进：将光瞳整形模块200置于照明系统的前端，光源100通过光瞳整形模块200后直接产生所需的光瞳形状(对应不同的照明模式)；采用了图5和图6所示的由至少两个微透镜阵列和两对刀口阵列构成的微透镜阵列模块300；微透镜阵列模块300中含有像散微透镜元件；将微透镜阵列模块300整体置于聚光镜400的前端；用于改变照明场大小的刀口阵列340、350放置于微透镜阵列模块300中；在微透镜阵列模块300中加入了保证出射光束远心性的远心调节微透镜阵列360；采用了具有特殊结构的刀口阵列340、350来分别控制x方向和y方向的照明场500大小。
通过上述改进，本发明省去了现有技术(图2)中普遍采用的中继透镜38，降低了照明系统结构的复杂性，提高了照明系统的透过率。
本发明的照明光学系统既可以用于光刻光学照明，也可以用于其他光学照明领域。

Claims (43)

1.一种光刻照明系统，其特征在于，所述的光刻照明系统依次包括：
光源，用于产生照明光束；
光瞳整形模块，接收所述光源产生的照明光束，并形成具有特定截面形状的照明光束；
微透镜阵列模块，接收来自所述光瞳整形模块的照明光束，并形成具有一维梯形光强分布的照明光束；以及
聚光镜，接收来自所述微透镜阵列模块的照明光束，并将会聚后的照明光束投射到一照明场上；
其中，所述的微透镜阵列模块包括至少两个微透镜阵列和两对刀口阵列。
2.如权利要求1所述的光刻照明系统，其特征在于：所述光源产生的照明光束的波长选自248nm、193nm、157nm和126nm组成的集合。
3.如权利要求1所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的光瞳整形模块是一个孔径光阑。
4.如权利要求3所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的光瞳整形模块还包括混光元件。
5.如权利要求1所述的光刻照明系统，其特征在于，所述的光瞳整形模块包括：扩束器、混光元件和光阑。
6.如权利要求1所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的特定截面形状选自圆形、环形、双极形和四极形组成的集合。
7.如权利要求1所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的微透镜阵列模块具有矩形的数值孔径。
8.如权利要求1所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的至少两个微透镜阵列，都具有二维微柱面结构。
9.如权利要求1所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的至少两个微透镜阵列中，包含一个像散微透镜阵列和一个远心调节微透镜阵列，所述像散微透镜阵列在xz平面和yz平面的孔径光阑位置不重合，所述远心调节微透镜阵列使出射光束远心。
10.如权利要求9所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的两对刀口阵列分别位于所述像散微透镜阵列xz平面和yz平面的孔径光阑上。
11.如权利要求9所述的光刻照明系统，其特征在于：所述远心调节微透镜阵列的前焦面与所述像散微透镜阵列xz平面或yz平面的孔径光阑重合。
12.如权利要求1所述的光刻照明系统，其特征在于：每对刀口阵列由两块刀口阵列板组成，且每块刀口阵列板具有数个大小相同的通光图案。
13.如权利要求12所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的两对刀口阵列的通光图案是相互正交的，通过改变每对刀口阵列中两块刀口阵列板的相对位置，可以分别控制x方向和y方向照明场的大小。
14.如权利要求9所述的光刻照明系统，其特征在于：所述聚光镜的前焦面与所述远心调节微透镜阵列的后焦面重合。
15.如权利要求9所述的光刻照明系统，其特征在于：所述聚光镜的前焦面与所述远心调节微透镜阵列的位置重合或在其附近。
16.如权利要求1所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的照明场是具有一维梯形光强分布的矩形场，其在一维方向上具有均匀光强分布，在与之正交的另一维方向上具有梯形光强分布。
17.一种光刻照明系统，其特征在于，所述的光刻照明系统依次包括：
光源，用于产生照明光束；
光瞳整形模块，接收所述光源产生的照明光束，并形成具有特定截面形状的照明光束；
像散微透镜单元，接收来自所述光瞳整形模块的照明光束，并使照明光束产生特定的像散；
两对刀口阵列；
远心调节微透镜阵列，使出射光束远心；以及
聚光镜，接收来自所述远心调节微透镜阵列的光束并投射到一照明场上。
18.如权利要求17所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的像散微透镜单元包含一个厚透镜阵列，其前后两个表面都具有二维微柱面结构。
19.如权利要求18所述的光刻照明系统，其特征在于：所述厚透镜阵列的前表面将入射光束分割成多个二次光源，并使入射光束在所述厚透镜阵列内部会聚。
20.如权利要求18所述的光刻照明系统，其特征在于：所述厚透镜阵列的前表面的后焦面是后表面的物面。
21.如权利要求18所述的光刻照明系统，其特征在于：所述厚透镜阵列的后表面具有像散功能，其在xz平面和yz平面的孔径光阑位置不重合。
22.如权利要求21所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的两对刀口阵列分别位于所述厚透镜阵列的后表面在xz平面和yz平面的孔径光阑面上，分别用于控制x方向和y方向的通光口径。
23.如权利要求21所述的光刻照明系统，其特征在于：所述远心调节微透镜阵列的前焦面与所述厚透镜阵列的后表面在xz平面或yz平面的孔径光阑重合。
24.如权利要求17所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的像散微透镜单元包含两个微透镜阵列，其都具有二维微柱面结构。
25.如权利要求24所述的光刻照明系统，其特征在于：按照光线依次经过的顺序，第一微透镜阵列的后焦面与第二微透镜阵列的物面重合。
26.如权利要求24所述的光刻照明系统，其特征在于：按照光线依次经过的顺序，第二微透镜阵列具有像散功能，其在xz平面和yz平面的孔径光阑面位置不重合。
27.如权利要求26所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的两对刀口阵列分别位于所述第二微透镜阵列xz平面和yz平面的孔径光阑面上。
28.如权利要求26所述的光刻照明系统，其特征在于：所述远心调节微透镜阵列的前焦面与所述第二微透镜阵列xz平面或yz平面的孔径光阑重合。
29.一种光刻照明系统，其特征在于，所述的光刻照明系统依次包括：光源，扩束器，衍射光学模块，变焦透镜，旋转三棱镜，微透镜阵列模块和聚光镜，其中，所述光源产生的照明光束用于照亮一个照明场。
30.如权利要求29所述的光刻照明系统，其特征在于：所述光源产生的照明光束的波长选自248nm、193nm、157nm和126nm组成的集合。
31.如权利要求29所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的衍射光学模块具有多个可替换的衍射光学元件，所述的衍射光学元件可以产生特定照明模式。
32.如权利要求31所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的特定照明模式选自圆形、环形、双极和四极照明模式组成的集合。
33.如权利要求29所述的光刻照明系统，其特征在于：所述变焦透镜的前焦面与所述衍射光学模块的位置重合。
34.如权利要求29所述的光刻照明系统，其特征在于，所述的微透镜阵列模块包括：一个厚透镜阵列，其前后两个表面都具有二维微柱面结构；两对刀口阵列；以及一个远心调节微透镜阵列。
35.如权利要求34所述的光刻照明系统，其特征在于：所述厚透镜阵列的前表面将入射光束分割成多个二次光源，并使入射光束在所述厚透镜阵列内部会聚。
36.如权利要求34所述的光刻照明系统，其特征在于：所述厚透镜阵列的前表面位于所述变焦透镜和旋转三棱镜的出瞳面上，且所述厚透镜阵列的前表面的后焦面与后表面的物面重合。
37.如权利要求34所述的光刻照明系统，其特征在于：所述厚透镜阵列的后表面具有像散功能，其在xz平面和yz平面的孔径光阑位置不重合。
38.如权利要求37所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的两对刀口阵列分别位于所述厚透镜阵列的后表面在xz平面和yz平面的孔径光阑面上，所述远心调节微透镜阵列的前焦面与所述厚透镜阵列的后表面在xz平面或yz平面的孔径光阑面重合。
39.如权利要求29所述的光刻照明系统，其特征在于，所述的微透镜阵列模块包括：第一微透镜阵列，第二微透镜阵列，两对刀口阵列，以及一个远心调节微透镜阵列。
40.如权利要求39所述的光刻照明系统，其特征在于：所述第一、第二微透镜阵列和远心调节微透镜阵列，都具有二维微柱面结构。
41.如权利要求39所述的光刻照明系统，其特征在于：所述第一微透镜阵列位于所述变焦透镜和旋转三棱镜的出瞳面上，且所述第一微透镜阵列的后焦面与所述第二微透镜阵列的物面重合。
42.如权利要求39所述的光刻照明系统，其特征在于：所述第二微透镜阵列具有像散功能，其在xz平面和yz平面的孔径光阑位置不重合。
43.如权利要求42所述的光刻照明系统，其特征在于：所述的两对刀口阵列分别位于所述第二微透镜阵列xz平面和yz平面的孔径光阑面上，所述远心调节微透镜阵列的前焦面与所述第二微透镜阵列xz平面或yz平面的孔径光阑重合。
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