TW452677B - Projection exposure system and an exposure method in microlithography - Google Patents

Description

4 52 6 7 7 五、發明說明（1) ---------- 發明領垃 發月關^於種投影曝射系統，其具有申請專利範圍 一姑IS之《前5所祥細界定之脈衝光之光源。本發明亦關於 ;、 種顯被平版印刷術之曝射方法。 · 詈與Ϊ性？化光源例如雷射有關之投影曝射系統之照射裝 二寻別是平版印刷術之物鏡，所具有的光學極化特性在 的情況下不再符合現今的要求。通常地，藉由又/4極 具有接近90〜95。#化狀態之線性極化光可冑 、 4 aS ^的極化狀態。目的是要維持此一圓形的極化狀態至 U的晶片ι。然而，缺點是在照射系統、物鏡及光柵 #從^之光學成份引進相位差。結果是，原來的圓形雷射 侍橢圓的極化狀態。其缺點是製造了來自物鏡及根據 @ 下一組之照射改變的不可控制的狀態。此導致了在 」％上不均勻的亮度分配，及在影像與影像 上不可. 控制的影響。 這些缺失目前僅可藉具有小應力的材質、維持極化的鏡 1鍍層、不用玻璃棒等等來降低，然而，所有這些因素僅 ， 在相當的成本上才有可能。 美國專利5673 1 03描述一種顯微平版印刷技術之照射系 統’其設有藉由；I /2極化片之助轉動極化方向之裝置。為, 了達到與提高解析度或場深度有關改變方向之線性極化光 之照射，；I / 2極化片係朝著聚焦透鏡及光學積分元件轉太.·

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五、發明說明（2) 動0 發明概沭 本發明之目的係產生# 印刷術之曝射方法，其可避 影像場上不均勻亮度的分配 製造上無法控制的影響。 根據本發明’此一目的係 項特性部份之特點來達成。 投影曝射系統及一種顯微平版 免習知技術之缺點，特別是在 ’並且不會發生在影像及影像 藉由描述於申請專利範圍第1 本發明之曝射方法係描述於申請專利範園第丨丨項中。 使用本發明之系統及方法’實際上不需要複雜的改變即 可留下戎乎不變的已知系統，並且在過程中，1必要地產 生光學極化效應，特別是以非極化的方式曝射晶片。此一 目的，藉由改變極化的元件所提供。例如可以一簡單的方 式，藉裝設於線性極化光光束送入端及照射裝置或照射系 統進入端之間之λ/2極化片達成。 已知；I / 2極化片轉動線性光的極化方向。假如λ / 2極化 片隨著位於光軸上或與之平行之其轴轉動，則出射的線性 雷射光在此二倍頻率上隨著它的振動方向轉動。光源的個 別脈衝，例如是里色雷射（1 i th〇iaser)，現在可與λ /2 極化片之轉動動作同步。在此情況下，λ / 2極化片可從脈 衝至脈衝時又轉動4 5。。進入照射系統之雷射光保持線 性’並在每一情況下從脈衝至脈衝時改變9 0。。假如在λ / 2極化片中相對於脈衝之晶體軸之經定義的位置已經設 定’也就是說，0。 、45。 、90。 、135。 、180。等等

89104807.ptd 第6頁 452677 五、發明說明（3) 相對於照射系統之鏡片邊緣，極化可達到接近0。及90 ° 。其關鍵點是：兩脈衝之間的〇。及9 〇 °極化現在是真正 地互相正交。假如藉由整化晶月光阻之此二互相正交的脈 衝之助來完成曝射，此關於曝射結果在總和上精確地相應 兩個完全非極化的脈衝e此代表極化光的抵消或一實際上 去極化的光。在此例子中，由於高頻率，例如使用接近 2000至8000Hz之里色雷射，總是有足夠數目的曝射對存 在。 實際上’在；（/ 2極化片之下游，脈衝互相抵消它們的極 化效應’特別是成對的’或者它們彼此互補產生非極化效 應。 例如’將一；I / 4極化片置於照射系統，在相位差存在 下’結果是具有左向橢圓極化光及右向橢圓極化光之脈衝 對’其在曝射上完全相等於圓形極化光，並且此是藉由現 存系統之助。 在下游光束途徑上之極化轉動元件因此沒有干涉本發明 之效應。極化選擇元件使得它們的干涉至少降低。 由於轉動同步的；1/2極化片在系統上產生的額外費用， 較之已知的裝置，為避免所述的缺點，係可忽略。 本發明之另一優點係亦可以此方式對接下來之投影曝射 系統去極化’結果是可以有效節省費用之方式，製造新的 可能的應用。 藉由圖式之助，本發明之兩個具體實施例將於下文詳 述，其中：

89104807.ptd 第7頁 452677 五、發明說明（4) 發明之詳細說明 從產生線性極化脈衝之當做光源的雷射1，光係送入照 射裝置2之照射光束途徑中’其中物鏡3係連接至光束途徑 令。物鏡3之後為一極化片4，從此開始，徑向極化光則又 達到晶片5。 光柵6係裝設於照射裝置2與物鏡3之間。 各方面的照射光束途徑包括一具有折射鏡片的光導引系 统、光束位置穩定器等及實際上的照射裝置，其製造了具 有適合的場大小、孔徑、均相度、相干度等之光栅6之照 射。 雷射光源1與照射系統2間之光束途徑上現在裝設有一入 /2極化片7 ’其可藉一未示出之裝置，繞著其轴轉動，轉 動軸相應光軸。照射裝置之部份元件亦可裝設在λ /2極化 片之上游。在此例子中，λ /2極化片7之轉動係與雷射光 源1之個別脈衝同步，在此例子中，從脈衝至脈衝時，其 又轉動45 。以此方式，又/2極化片7從脈衝至脈衝時， 、、生互相正交之極化狀態，具有一鐘層之端點極化片4下 $產生徑向的極化（見DE Ρ 1 95353 92-7)。此二元件之組 ^減少影像場上照射的變化之問題。以此方式，為了徑向 1化，亦可經濟地修改一存在的物鏡3。 此系統亦可與不以光學極化操作的照射系統2起作用。 如大部份的習用方式，久/4極化片8可在照射裝置2上保 将_體。 ’、 根據圖2之具體實施例，轉動的；ί /2極化片7亦可非常有

4 B 7 ? 五、發明說明（5) 效地•與雙折射光柵連接。可如同所見，圖2之具體實施例 主要是相應圖1之具體實施例，因此，相同的元件編號代 表相同的元件。在此唯一的差別是一固定的λ /4極化片8 係裝設於照射裝置2之下游，然而，其本身在此方法中沒 有重要性。再者，物鏡3下游之極化片已無需要了。 在此例子中，藉由又/ 2極化片7，又製造了以暫時系列 方式之垂直或水平的極化光。從脈衝至脈衝時，λ / 2極化 片7因此製造了右向橢圓形極化或左向橢圓形極化的雷射 光。結果是，經過光柵（MgF2光栅片）6之所有脈衝依序正 交地改變。在孔徑上連續地引起相位差。結果是極化狀態 連續地改變。此代表著所以晶片5係在完全沒有極化下被 照射。雙折射光柵片之效應’例如1 57nm石版印刷術所採 用的MgF2製造的效應，因此在極化狀態上沒有重要性《然 後，光柵片之可能的雙折射同樣地對於物鏡3之終止平面 中之破璃桿之影像沒有重要性。 在使用於折射之光柵的例子中’本發明之極化混合成份 同樣地在避免由於極化造成的干涉中具有極大的優點。

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Claims (1)

1. 本 公告 L 一^•中請專方mu 1 · 一種投影曝射系統，其具有一產生脈衝光之光源，特 別疋一產生線性極化光的雷射、一具有含·一透鏡系統之照 射裝置之照射光束途徑，及一晶片，其中改變極化方向之 一轉動元件（7 )係較佳裝設在該照射光束途徑上之該光源 (1)與該照射裝置（2 )之間，以使該等脈衝之極化效應在該 照射裝置（2)互相抵消。 2 ·如申請專利範圍第1項之投影曝射系統，其中又/ 2極 化片（7 )係裝設於該光源（1)與該照射裝置（2 )之間，供做 改變極化之元件。 3 ·如申請專利範圍第2項之投影曝射系統，其中在光源 (1 )之個別脈衝期間’該λ / 2極化片（7 )可繞著它的轴轉 動。 4.如申清專利範圍第3項之投影曝射系統，其中該又/ 2 極化片（7)之轉動係與該光源（1)的個別的脈衝同步' 5·如申請專利範圍第4項之投影曝射系統，其中從脈衝 至脈衝時’該λ/2極化片（7)可轉動45。 6, 如申請專利範圍第1項之投影曝射系統，其中一 λ /4 極化片（8 )係安裝在該系統中。 、 7. 如申請專利範圍第1項之投影曝射系統，其中一極化 片C 4)係連接於改變該極化的元件（7)下游。 8, 如申請專利範圍第7項之投影曝射系統，其中該極化 片（4)係連接至該照射系統下游。 9. 如申請專利範圍第7項之投影曝射系統，其中一雙折 射光柵係供做極化片（4)。

   4526 六、申請專利範圍 1 0 ·如申請專利範圍第9項之投影曝射系統，其中該極化 片（4)或該光柵係構建成具有一鍍層的端點片。 11. 一種顯微平版印刷術之照射方法，其具有一產生脈 衝光之光源及一照射系統，其中對於每一個曝射，係進行 一具有一不同極化狀態之光的暫時重疊。

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