CN1453643A - 在使用具有预数值孔径控制的照射系统的光刻装置中改善线宽控制的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种在光刻装置中控制线宽变化的系统和方法。照射源发出电磁能量并穿过照射光学组件。照射光学组件包括具有第一和第二光学元件的部分相干性调节组件。第一光学元件，以预定的方式改变入射的电磁能的部分相干性，以补偿水平和垂直线偏移，第二光学元件，改变入射到所述第一光学元件上的电磁能的角分布。使用这两个光学元件一起根据照射场位置改变照射源发出的电磁能的部分相干性，并改善了线宽控制。调节第二光学元件允许校正与时间相关的线宽变化。

Description

在使用具有预数值孔径控制的照射系统的光刻装置中 改善线宽控制的系统和方法
技术领域
本发明涉及光刻。具体地，本发明涉及光刻装置中的线宽控制。
背景技术
平版印刷用在半导体芯片的制造中。平版印刷或者更具体的光刻涉及将模板(reticle)或半导体电路的掩模的一个或多个图像投射到晶片的光敏基板上。然后处理晶片形成一个或多个电路。随着半导体晶片制造技术的不断发展和半导体器件的尺寸不断变小，需要提高光刻装置中的线宽控制。
通常使用分步-扫描光刻装置制造大的半导体芯片。通过在其上具有电路图形的模板上扫描由照射系统限定的通常为矩形的照射场操作分步-扫描光刻装置。使用分步-扫描光刻装置制造大的半导体芯片，部分是由于可以使用分步-扫描光刻装置制造的半导体芯片的尺寸不受装置的投影光学系统的尺寸限制。一种例如在分步-扫描光刻系统中改善线宽控制的方法和系统介绍在McCullough等人的U.S.申请No.09/599,383中，申请日2000年6月22日，“Illumination System WithSpatially Controllable Partical Coherence Compensating ForLinewidth Variances In A Photolithography System”，在这里作为参考引入。McCullough等人介绍了使用定制设计的光学元件例如显微透镜或衍射光学元件，以控制光刻装置的照射系统的部分相干性，由此补偿光刻装置中的线宽变化。McCullough等人介绍的定制设计的光学元件设计为补偿与特定的光刻装置有关的预定的水平和垂直偏移，然而，McCullough等人的方法的局限为设计和制造McCullough等人介绍的定制设计的光学元件通常为昂贵和耗时的工艺。由此，不能根据与特定的光刻装置有关的水平和垂直偏移随时间的变化容易地调节McCullough等人介绍的定制设计的光学元件。
其它类型的光刻装置例如分步-重复光刻装置和场-针脚式(field-stitching)光刻装置也显示出引起线宽变化的水平和垂直偏移。在这些光刻装置中补偿水平和垂直偏移并改善线宽控制与在分步-扫描光刻装置中补偿水平和垂直偏移并改善线宽控制一样重要。
需要一种在光刻装置中控制线宽变化的系统和方法，能克服以上介绍的局限。
发明内容
本发明提供一种在光刻装置中控制线宽变化的系统和方法。照射源发出电磁能量。发出的电磁能的一部分穿过照射光学组件。照射光学组件包括具有第一和第二光学元件的部分相干性调节组件。使用这两个光学元件一起根据照射场位置改变照射源发出的电磁能的部分相干性。从而这两个光学元件控制了光刻装置中的线宽变化，包括随时间的变化。
在一个实施例中，光刻装置包括模板台、投影光学组件、以及晶片台。模板台设置得与照射光学组件相邻，由此从照射光学组件发出的电磁能将照射由模板台固定的模板的一部分。投影光学组件通常位于模板台和晶片台之间。穿过由模板台固定的模板的电磁能将进入投影光学组件并由投影光学组件成像在光敏基板上，例如由晶片台固定的晶片上。
在一个实施例中，第一光学元件为标准的光学元件，设计用于补偿与特定的结构(make)和式样的光刻装置相关的水平和垂直偏移。这种标准的光学元件不是基于与特定的光刻装置相关的水平和垂直偏移。第二光学元件用于对入射到根据补偿与特定的光刻装置相关的水平和垂直偏移需要的第一光学元件的电磁能量的角分布进行任何改变。
在另一实施例中，第一光学元件为定制的光学元件，设计用于补偿与特定的光刻装置相关的预定的水平和垂直偏移。这种定制的光学元件不能与其它的光刻装置互换。在本实施例中，第二光学元件用于对入射到第一光学元件的电磁能量的角分布进行较小的改变，由此补偿与特定的光刻装置相关的水平和垂直偏移的任何变化。
在一个实施例中，第二光学元件由一组小透镜组成。这些小透镜例如排列为一维小透镜阵列或两维小透镜阵列。这些小透镜可以更换和/或调换位置以便改变入射到第一光学元件的电磁能量的角分布。
在一个实施例中，由多个一维小透镜阵列形成两维小透镜阵列。每个一维小透镜阵列具有不同的光学性质。电磁能穿过选自多个一维小透镜阵列的特定一维小透镜阵列，以便产生具有特定角分布的电磁能。
在一个实施例中，组成两维小透镜阵列的每个小透镜可以分别选择并用于控制入射到所述第二光学元件的电磁能量的角分布。
在一个实施例中，相干性组件用于在小透镜之中进行选择。连接到相干性控制组件的存储器用于存储在小透镜之中进行选择需要的数据。
在另一实施例中，第二光学元件为衍射光学元件。该衍射光学元件可以由具有不同光学性质的其它衍射光学元件代替。
下面参考附图详细地介绍本发明的其它特点和优点以及本发明各个实施例的结构和操作。
附图说明
参考附图介绍本发明。在这里引入并形成说明书一部分的附图图示了本发明，并和说明书一起用于进一步说明本发明的原理，并使相关领域的技术人员能够制造和使用本发明。在附图中，类似的标号表示相同或功能类似的元件。此外，最左边的标号表示首次出现标号。
图1示出了引入本发明的光刻装置的一个例子。
图2示出了如何测量图1光刻装置的部分相干性。
图3示出了常规光刻装置中光的角分布与场位置的函数关系。
图4A示出了形成在光敏基板上的未偏移水平和未偏移垂直线。
图4B示出了形成在光敏基板上的未偏移水平和未偏移垂直线。
图4C示出了形成在光敏基板上的未偏移水平和未偏移垂直线。
图5示出了根据本发明光敏基板和照射场之间关系的一个例子。
图6示出了根据本发明照射光学组件的一个例子。
图7示出了根据本发明一个实施例的部分相干性调节器的一个例子。
图8示出了根据本发明一个实施例用于调节相干性的光学元件的数值孔径分布的一个例子。
图9示出了根据本发明一个实施例用于调节相于性的光学元件的卷积(convolved)数值孔径分布的一个例子。
图10示出了根据本发明一个实施例部分相干性调节器的第二个例子。
图11A-B示出了根据本发明一个实施例在光刻装置中控制与场位置呈函数关系的电磁能量的角分布的方法流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种在在光刻装置中改善线宽控制的系统和方法。从这里详细的说明中可以很明显看出，本发明特别适用于和分步-扫描光刻装置。
在下面的说明中，详细地介绍了本发明的各实施例，它的例子显示在附图中。虽然结合实施例介绍了本发明，但应该理解本发明不局限于这些实施例。相反，本发明意在覆盖在附带的权利要求书限定的本发明的精神和范围内的替换、修改和等效中。此外，在下面的说明中，为了说明，陈述了大量的具体细节以便更透彻地理解本发明。然而，很明显阅读本公开之后，本发明的技术人员可以不采用这些具体细节实施本发明。在其它情况中，不详细地介绍公知的结合和装置以避免不必要地混淆本发明。
技术术语
定义下面术语以便介绍本发明的各实施例。如这里使用的：
“可调节的光学元件”是指一个或多个光学部件，例如小透镜或光栅，能够自都或手动地变化，以使部分相干性发生变化。可以转入和转出光刻装置的照射路径的一组小透镜为可调节的光学元件。
“定制的光学元件”是指专门设计以补偿特定光刻装置的光学特性的光学元件。除了专门设计的之外，定制的光学元件不意味着专门用在光刻装置中。
“衍射元件”或“衍射光学元件”是指能够产生电磁能衍射的器件。衍射光学元件包括透射光栅和反射光栅。
“照射源”是指任何照射源，例如适合于进行光刻的连续或脉冲激光。
“光刻装置”是指任何光刻装置，包括分步-扫描光刻装置、分步-重复光刻装置、和/或场针脚式光刻装置，除非特别指出。
“相邻设置”是指相对于第二组件或器件设置的第一组件或器件，以便从第一组件或器件发出的电磁能直接或间接进入第二组件或器件。短语“相邻设置”包括使用一个或多个光学元件将第一组件或器件发出的电磁能导入第二组件或器件内。
“可更换的光学元件”是指一个或多个光学部件，例如可以用一个或多个光学部件替代的小透镜或光栅，以便使部分相干性发生变化。可以由具有不同光学性质的另一组小透镜或光栅替代的小透镜或光栅组为可更换的光学元件的一个例子。
“模板台”是指用于固定和放置模板或半导体掩模的光刻装置的一部分。
“标准化的光学元件”是指为补偿光刻装置的特定的结构和式样特有的光学特性设计的光学元件。标准化的光学元件计划在符合于特定的结构和式样的所有光刻装置中可交换地使用。
“晶片”或“光敏基板”是指具有半导体制造商使用的光敏涂层的晶片，以制造半导体芯片。
“晶片台”是指固定和定位晶片所使用的那部分光刻装置。
本发明的系统实施例
图1示出了体现本发明的光刻装置100的一个例子。照射源102产生电磁能并将电磁能导入照射光学组件104。根据本发明照射光学组件104包括调节从照射源102接收的电磁能的部分相干性调节组件105。调节的电磁能离开照射光学组件104并穿过由模板台106固定的模板(未示出)。模板用于将电路的图像透射到晶片或光敏基板110上。电磁能穿过模板进入投影光学组件108。投影光学组件108将接收到的电磁能成像到光敏基板110上。光敏基板110由晶片台112固定和移动。台控制114控制模板台106的位置和晶片台112，由此控制模板(未示出)和光敏基板110的位置。
照射源102包括电磁能源。照射源102可以是连续的电磁能源或是电磁能的脉冲源。例如，可以使用在从约1千赫到约4千赫范围内工作的脉冲激光。相关的光刻领域的技术人员应该理解，在用于曝光光敏基板110之前，需要调节由照射源102产生的电磁能。
照射光学组件104包括调节从照射源102接收的电磁能的光学元件形成照射光学组件104一部分的光学元件例如介绍在Stanton等人的U.S.专利No.5,631,721中，在这里引入全部内容作为参考。具体地，照射光学组件104含有部分相干性调节组件105。部分相干性调节组件105含有与场位置成函数关系改变由照射源102发出的电磁能的角分布的光学元件(例如，如上所述改变照射场312的电磁能的角分布)。在各实施例中，部分相干性调节组件105含有定制或标准化的光学元件，以及与场位置成函数关系改变由照射源102发出的电磁能的角分布的一组小透镜或衍射光学元件。下面更具体地介绍本发明的这些特点。
从照射光学组件104发出的电磁能用于照射由模板台106固定的模板(未示出)。通过照射模板，其上的电路图形转移到光敏基板110。以光刻领域中技术人员公知的方式处理光敏基板110形成一个或多个电路。
投影光学组件108用于将穿过模板的电磁能成像到光敏基板110。投影光学组件108也用于减少形成在光敏基板110上模板图像。
台控制114控制模板台106和晶片台112的移动和定位。台控制114使光刻装置100工作在分步-扫描光刻装置、分步-重复光刻装置、和/或场针脚式光刻装置中。
图2示出了如何测量图1光刻装置100的部分相干性。图2中显示了两个锥体208和210。锥体210表示来自照射源102的电磁能经过并照射模板台106固定的模板穿过的实际空间。锥体208表示电磁能经过并仍能使晶片110成像的最大锥体或空间。锥体210的角分布(即，锥体210的部分相干因子σ)由EQ1给出： σ = θ 0 θ m - - - - EQ . 1
其中，如图2所示，锥体208形成相对于光刻装置100的光轴的角度θm，锥体210形成相对于光轴的角度θ0。
图3示出了常规光刻装置300中光的角分布与场位置的函数关系。在图3中，显示的电磁能离开照射光学组件302。根据本发明没有调节该离开的电磁能。离开的电磁能穿过模板台304。模板或半导体掩模(未示出)设置在模板台304的成像面上。离开的电磁能穿过投影光学组件306。投影光学组件306在位于晶片台附近的成像面上使电磁能成像。
如图3所示，离开照射光学组件302的电磁能形成电磁能的锥体(参考，例如锥体310A)。离开投影光学组件306的电磁能也形成类似的电磁能锥体(参考，例如锥体310B)。这些电磁能的锥体(表示成锥体310B、314、316、318和320)形成照射场312。照射场312用于曝光晶片330的光敏基板。
照射场312不和场位置呈函数变化。形成照射场312一部分的每个电磁锥体(例如，锥体310B、314、316、318和320)曝光晶片330上的不同点。锥体308B示出了曝光晶片330的光敏基板使用的电磁能的最大锥体。该锥体也显示为锥体308A。每个电磁锥体(例如，锥体310B、314、316、318和320)的形状(即，剖面图)意在表示照射场312中特定点的电磁能的部分相干性。
如图3所示，示出了锥体308A和308B之间的关系。改变锥体310A的形状使锥体310B中发生类型变化。锥体308A和310A用于计算光刻装置300的部分相干性。
图4A、4B和4C示出了水平线和垂直线偏移。这些线偏移例如由如光刻装置300的常规光刻装置的模板和光学的缺陷造成这些线偏移。
图4A示出了形成在晶片330上具有宽度WH的未偏移水平线402和具有宽度Wv的未偏移垂直线404。
图4B示出了形成在晶片330上具有宽度WH’的偏移水平线406和具有宽度Wv的未偏移垂直线404。
图4C示出了形成在晶片330上具有宽度WH的未偏移水平线402和具有宽度Wv’的偏移垂直线408。
这里的说明，对于相关的光刻领域的技术人员来说很明显，本发明可以用于控制照射场312中与场位置成函数关系的电磁能的角分布或部分相干性，由此提高了光刻装置300的性能。根据本发明通过改变曝光晶片330(例如，锥体310B、314、316、318和320)使用的电磁能的部分相干性，可以减少形成在晶片330上的线宽变化。本发明的各实施例也可以用于提高除使用例如方形或环形槽照射场以曝光晶片的光刻装置300之外的光刻装置的性能。
图5示出了晶片330和照射场312之间的关系。图5也示出了根据本发明本发明如何改变使晶片330曝光使用的电磁能的部分相干性(参见，例如锥体504、506和508的形状)，由此减少了形成在晶片330上线宽的变化。
如图5所示，照射场312用于使晶片330的扫描区域502曝光。照射场312中电磁能的部分相干性或角分布与场位置呈函数变化。随着照射场312扫描扫描区域502，沿照射场312的长度有差异地曝光晶片330的每个点。根据本发明照射锥体504、506和508示出了电磁能(例如光)的角分布如何随照射场位置呈函数关系变化。
图6进一步示出了根据本发明一个实施例的照射光学组件104。照射光学组件104包括部分相干调节组件105、照射场限定器610、以及光学元件620。如这里介绍的，电磁能610由照射源102进入照射光学组件104。部分相干性调节组件105用于调节与照射场位置(例如，照射场312)呈函数关系的电磁能601的部分相干性，由此将电磁能601转转变成电磁能631。电磁能631离开照射光学组件104朝向模板台106。
如图6所示，部分相干调节组件105包括可调节的或可更换的光学元件602和定制或标准化的光学元件604。光学元件604以预定的方式改变入射的电磁能的部分相干性以补偿水平和垂直线偏移。光学元件602用于改变入射到光学元件604的电磁能的角分布。在本发明的各实施例中，光学元件602包括一组小透镜。在另一实施例中，光学元件602包括衍射光学元件阵列。
定制或标准化的光学元件604用于改变由照射源102发出的电磁能的部分相干性。光学元件604包括例如改变入射到光学元件604的电磁能的部分相干性的微透镜或衍射元件。设计光学元件604以补偿例如由导致水平和垂直线宽偏移的投影光学组件108的缺陷造成的电磁能的部分相干性。
定制的光学元件604详细地介绍在McCullough等人的U.S.申请No.09/599,383中。
设计光学元件604以补偿特定样式的光刻装置的平均或典型的缺陷有许多优点。例如，可以减少制造成本和制造时间。当结合使用时，光学元件602和604可以补偿导致水平线和垂直线偏移的任何缺陷。通过更换和/或调节光学元件602，组合光学元件602和604也可以补偿导致导致水平线和垂直线偏移的时间变化现象。
这里的说明，对于相关的光刻领域的技术人员来说很明显，根据随时间和不同的条件下曝光几个晶片得到的实验数据的分析的基础上确定控制特定组参数的线宽变化需要的光学元件602和604的设计。例如通过分析形成在晶片上的印制线宽以及曝光晶片使用的模板上对应的线宽变化可以得到需要的数据。如何收集数据和分析数据对于相关技术领域的技术人员来说是公知的。
在本发明的实施例中，根据检测形成在晶片台112固定的光敏基板(晶片110)上形成的印制线宽变化调节光学元件602。检测的印制线宽变化与曝光光敏基板使用的模板相比，确定减小模板线宽变化需要的适当调节。在另一实施例中，根据检测随时间改变参数中的变化调节光学元件602。引起线宽变化的随时间改变参数包括温度、压力以及使用的抗蚀剂。其它随时间改变的对于相关技术领域的技术人员来说是公知的。这种检测和分析过程在连续的实时基础上进行，或者可以周期性地(例如，有时)进行。
如图6所示，本发明的一个实施例包括可选的部分相干性控制组件606和可选的存储器608。下面参考图10示出的本发明的实施例介绍这些器件的目的和功能。
照射场限定器610用于设置曝光晶片330使用的最大尺寸和照射场形状。在本发明的实施例中，通过可选的扫描场控制组件612和可选的存储器614控制限定器610形成的照射场的尺寸和形状。该特征例如用于控制成像特定的模板使用的电磁能大小。
光学元件620表示发送和/或调节电磁能使用的附加的反射和/或折射光学元件。形成光学元件620一部分的光学元件对于相关技术领域的技术人员来说是公知的。
如这里介绍的，在本发明的各实施例中，使用小透镜形成光学元件602。图7示出了一组小透镜排列为一维小透镜702阵列的一个实施例。一维小透镜702阵列相对于光刻装置300的光学轴、扫描方向以及剖面扫描方向的取向由箭头701显示。小透镜704和706为组成一维小透镜702阵列的两个小透镜的例子。由定制或标准化的光学元件604上的各小透镜分散开进入一维小透镜702阵列的电磁能。更具体地，小透镜的阵列控制光学元件604上任何点的电磁能的入射角以便控制离开光学元件604的电磁能的角分布。效果是卷积了光学元件604和光学元件602的数值孔径，由此增加了部分相干性调节组件105的全部数值孔径。
图8示出了当用准直电磁能(例如当不存在小透镜时)照射时，在分步-扫描光刻装置的剖面扫描方向中，由光学元件604分散的数值孔径的一个例子。
图9示出了当用准直电磁能(例如当不存在小透镜时)照射时，在分步-扫描光刻装置的剖面扫描方向中，由光学元件604分散的卷积数值孔径的一个例子。
这里的说明，对于相关的光刻领域的技术人员来说可以理解，由阵列的所有各小透镜的光学性质确定离开一维小透镜702阵列的电磁能分布。由此，通过改变至少一个阵列的小透镜，可以改变或控制离开光学元件604的电磁能的角分布或相干性。通过改变小透镜或整个阵列，可以补偿引起水平线和垂直线偏移的随时间变化现象。
在本发明的实施例中，组成光学元件602的小透镜组排列为两维阵列的小透镜。这种布局有许多优点。
图10示出了两维阵列的小透镜1002。两维小透镜1002阵列相对于光刻装置200的光学轴、扫描方向以及剖面扫描方向的取向由箭头1001显示。例如可以由多个一维小透镜阵列形成两维阵列的小透镜1002。通常每个一维小透镜阵列具有不同的光学性质。电磁能穿过特定的一维小透镜阵列，如图10所示，特定的一维小透镜阵列选自组成两维阵列的多个一维小透镜阵列。每个一维小透镜阵列产生具有特定角分布的电磁能。
在本发明的实施例中，部分相干性控制组件606控制小透镜的选择和定位。部分相干性控制组件606连接到光学元件602(例如小透镜)。部分相干性控制组件606控制将例如多个一维小透镜阵列的哪一个设置到照射光学元件604上。在实施例中，存储器608连接到部分相干性控制组件606。存储器608存储例如在多个一维小透镜阵列中选择并设置选定的光学元件604附近的一维阵列需要的数据。部分相干性控制组件606能够进行打开环和闭环控制。在实施例中，使用微控制器操作部分相干性控制组件606。
在实施例中，组成两维小透镜阵列的每个小透镜可以独立选择并用于控制入射到第一光学元件604的电磁能角分布。例如可以通过独立控制两维小透镜1002阵列每行的小透镜，而不是集中地设置光学元件604附近的特定一行小透镜行实现。在实施例中，两维阵列的每行包含不同程度产生电磁分布的小透镜。具有需要或要求分布的小透镜有效地转入光刻装置300的光学或照射路径内，由此照射光学元件604。例如，小透镜1004可以转入用于小透镜1006的照射路径内。如何实现这种转入对于相关的光刻领域的技术人员来说是能够理解的。类似于以上介绍的方式，在本发明的实施例中，连接到存储器608的部分相干性控制组件606控制各小透镜的选择和定位。
在实施例中，光学元件602包括衍射元件或光学元件。衍射元件或光学元件如何工作对于相关的光刻领域的技术人员来说是能够理解的。可以根据本发明使用任何合适的衍射元件。
这里的说明，对于相关的光刻领域的技术人员来说应该理解，例如可以由较小的衍射元件的阵列形成衍射元件。由此，使用衍射元件的本发明实施例显示出以上介绍的本发明具有小透镜的实施例所有优点和特点。类似于小透镜，可以建立衍射元件的横或列以改变照射光学元件604使用的电磁能的角分布。类似于小透镜，可以调节、切换或定位这些横或列。
本发明的方法实施例
图11A和11B示出了根据本发明的一个实施例在光刻装置中控制与场位置呈函数关系的电磁能角分布的方法1100的步骤流程图。下面介绍方法1100的步骤。
在步骤1110中，电磁能由照射源发出。发出的电磁能(例如光)可以是电磁能的连续源或电磁能的脉冲源。在一个实施例中，使用在约1千赫到约4千赫范围内工作的脉冲激光。
在步骤1120中，由照射源发出的电磁能穿过照射的光学组件。照射的光学组件包括部分相干性调节组件。部分相干性调节组件包括可更换的或可调节的光学元件，例如光学元件602以及定制或标准化的光学元件，例如光学元件604。如这里所述，光学组件的目的是调节电磁能，以便它可以用于照射模板或掩模并将电路图形成像在晶片上。
如这里所述，第一光学元件，例如光学元件604，以预定的方式改变入射的电磁能的部分相干性以补偿水平和垂直线偏移。第二光学元件，例如光学元件602，改变入射到第一光学元件上的电磁能的角分布。当组合使用时，第一和第二光学元件补偿引起水平线和垂直线偏移的任何缺陷。根据本发明，通过调节第二光学元件，或者用其它光学元件更换，光学元件的组合可以用于补偿引起水平线和垂直线偏移的随时间变化现象。
在步骤1130中，照射光学组件发出的电磁能穿过模板台中的掩模区。在操作中，模板台的掩模区固定模板或掩模。通过照射模板，其上的电路图形转移到晶片的光敏基板。
在步骤1140中，使用投影光学组件成像穿过模板台中掩模区的电磁能，形成晶片台附近的成像平面。在实施例中，投影光学组件减小了转移到光敏基板的模板特征尺寸。例如，在一个实施例中，投影光学组件将转移到光敏基板的模板特征尺寸减小了4个因子。
在步骤1150中，调节第二光学元件以控制靠近晶片台的成像面的电磁能的角分布。在一个实施例中，通过用具有不同光学性质的一个或多个部件更换一个或多个部件(例如小透镜)可以调节第二光学元件。在其它实施例中，通过将照射第一光学元件使用的一个或多个部件(例如小透镜或衍射元件的区域)转入和转出可以调节第二光学元件。可以使用一个或多个打开或闭合的控制回路可以手动或自动地控制这种切换。
对于相关的光刻领域的技术人员来说应该理解，根据本发明由许多因素确定例如如何调节改变入射到第一光学元件上的电磁能的角分布使用的小透镜或衍射元件以便改善线宽控制。由此，这里讨论的因素为示例性而不是限定性的。
结论
现已介绍了本发明的各种实施例。应该理解这些实施例为示例性而不是限定性的。相关的光刻领域的技术人员来说应该理解可以对以上介绍的实施例的形式和细节进行各种改变同时不脱离权利要求书中限定的本发明的精神和范围。由此，本发明的广度和范围不限于任何以上介绍的示例性实施例，而由权利要求和等效范围来限定。

Claims (35)

1.一种光刻系统，包括：
照射源；
接收所述照射源发出的电磁能的照射光学组件，所述照射光学组件具有部分相干性调节组件，包括：
第一光学元件，以预定的方式改变入射的电磁能的部分相干性，以补偿水平和垂直线偏移，以及
第二光学元件，改变入射到所述第一光学元件上的电磁能的角分布；
设置在所述照射光学组件附近的模板台，其中离开所述照射光学组件的电磁能照射由所述模板台固定的部分模板；
晶片台；以及
具有所述晶片台附近的成像平面的投影光学组件，所述投影光学组件设置得靠近所述模板台和靠近所述晶片台，其中穿过由所述模板台固定的模板的电磁能将进入投影光学组件，并由所述投影光学组件成像在由晶片台固定的晶片上的光敏基板上。
2.根据权利要求1的系统，其中所述第二光学元件包括一组小透镜。
3.根据权利要求2的系统，其中所述小透镜组排列为一维小透镜阵列。
4.根据权利要求3的系统，其中至少一个小透镜能够用具有不同光学特性的另一小透镜代替，以便改变入射到所述第一光学元件的电磁能的角分布。
5.根据权利要求2的系统，其中所述小透镜组排列为两维小透镜阵列。
6.根据权利要求5的系统，其中所述两维小透镜阵列由多个一维小透镜阵列形成。
7.根据权利要求6的系统，还包括：
相干性控制组件，连接到所述第二光学元件，在多个一维小透镜阵列中选择。
8.根据权利要求7的系统，还包括：
存储器，连接到所述相干性控制组件，存储用于在多个一维小透镜阵列中选择的数据。
9.根据权利要求5的系统，其中选择所述多个小透镜中独立的小透镜并用于控制入射到所述第一光学元件的电磁能的角分布。
10.根据权利要求9的系统，还包括：
相干性控制组件，连接到所述第二光学元件，选择并设置所述多个小透镜中独立的小透镜。
11.根据权利要求10的系统，还包括：
存储器，连接到所述相干性控制组件，存储用于在独立的小透镜中选择的数据。
12.根据权利要求2的系统，其中所述第二光学元件为衍射光学元件。
13.根据权利要求12的系统，其中所述衍射光学元件包括衍射光学元件的阵列。
14.一种在光刻装置中控制与场位置呈函数关系的电磁能角分布的方法，方法包括以下步骤：
(1)从照射源发出电磁能；
(2)从照射源发出电磁能穿过包括第一和第二光学元件的照射光学组件，
其中第一光学元件，以预定的方式改变入射的电磁能的部分相干性，以补偿水平和垂直线偏移，以及
第二光学元件，改变入射到所述第一光学元件上的电磁能的角分布；
(3)离开所述照射光学组件的电磁能穿过模板台中的掩模区；
(4)使用投影光学组件使穿过模板台中的掩模区的电磁能成像，从而在晶片台附近形成成像平面；以及
(5)调节第二光学元件以改变入射到第一光学元件的电磁能的角分布，由此控制晶片台附近成像平面处的电磁能的角分布。
15.根据权利要求14的方法，其中步骤(5)包括以下步骤：
用第二组小透镜更换排列为一维小透镜阵列的第一组小透镜。
16.根据权利要求14的方法，其中步骤(5)包括以下步骤：
从形成两维小透镜阵列的多个一维小透镜阵列中选择特定的一维小透镜阵列，电磁能穿过其中。
17.根据权利要求14的方法，其中步骤(5)包括以下步骤：
从形成两维小透镜阵列的多个小透镜中选择独立的小透镜，电磁能穿过其中。
18.根据权利要求17的方法，其中步骤(5)包括以下步骤：
用相干性控制组件和存储器控制各小透镜的定位。
19.根据权利要求14的方法，其中步骤(5)包括以下步骤：
用具有不同光学性质的第二光学元件代替第一光学元件。
20.根据权利要求14的方法，其中步骤(5)包括以下步骤：
选择电磁能穿过衍射光学元件阵列的区域。
21.一种提高光刻装置中线宽控制的装置，包括：
第一光学元件，改变入射的电磁能的部分相干性，以及
第二光学元件，改变入射到所述第一光学元件上的电磁能的角分布，以补偿与特定的光刻装置相关的水平和垂直线偏移。
22.根据权利要求21的装置，其中所述第一光学元件为定制的光学元件。
23.根据权利要求21的装置，其中所述第一光学元件为标准化的光学元件。
24.根据权利要求21的装置，其中所述第二光学元件包括一组小透镜。
25.根据权利要求24的装置，其中所述一组小透镜组排列为一维小透镜阵列。
26.根据权利要求25的装置，其中至少一个小透镜能够用具有不同光学特性的另一小透镜代替，以便改变入射到所述第一光学元件的电磁能的角分布。
27.根据权利要求24的装置，其中所述一组小透镜组排列为两维小透镜阵列。
28.根据权利要求27的装置，其中所述两维小透镜阵列由多个一维小透镜阵列形成。
29.根据权利要求28的装置，还包括：
相干性控制组件，连接到所述第二光学元件，在多个一维小透镜阵列中选择。
30.根据权利要求29的装置，还包括：
存储器，连接到所述相干性控制组件，存储用于在多个一维小透镜阵列中选择的数据。
31.根据权利要求27的装置，其中选择所述多个小透镜中独立的小透镜并用于控制入射到所述第一光学元件的电磁能的角分布。
32.根据权利要求31的装置，还包括：
相干性控制组件，连接到所述第二光学元件，选择并设置所述多个小透镜中独立的小透镜。
33.根据权利要求32的系统，还包括：
存储器，连接到所述相干性控制组件，存储用于在独立的小透镜中选择的数据。
34.根据权利要求24的装置，其中所述第二光学元件为衍射光学元件。
35.根据权利要求34的装置，其中所述衍射光学部件包括衍射光学元件的阵列。
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