TWI483085B - 微影投影曝光裝置的光學系統 - Google Patents

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Zeiss Carl Smt Gmbh
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Description

微影投影曝光裝置的光學系統 【相關申請案參照】
本專利申請案主張同時於2010年6月10提出的德國專利申請案DE 10 2010 029 905.7以及美國臨時專利申請案US 61/353,250的優先權。這些專利申請案的內容在此併入當成參考。
本發明係關於微影投影曝光裝置的光學系統，尤其是本發明係關於微影投影曝光裝置的光學系統，該系統能夠強化準備所要偏光分佈的彈性。
微影用於生產微型結構組件，像是例如積體電路或LCD。該微影處理在俗稱並具有照明系統以及投影物鏡的投影曝光裝置內執行。藉由照明系統所照明遮罩的影像(=十字線)由投影物鏡投影至基板(例如矽晶圓)，該基板塗上感光層(光阻)並配置在投影物鏡的成像平面內，將遮罩結構轉移至基板上的感光塗佈。
在微影投影曝光裝置的操作中，需要設定已定義的照明設定，也就是照明系統光瞳平面內的亮度分布，尤其是訂定目標時。為此，除了使用繞射的光學元件(俗稱DOE)以外，已知可使用反射鏡配置，例如WO 2005/026843 A2所述，這種反射鏡配置包括複數個彼此獨立可調的微反射鏡。
已知許多方式用於設定照明系統中光瞳平面及/或十字線內的已知偏光分佈，獲得最佳的成像對比，尤其是在訂定目標時。有關最新資訊，請參閱例如WO 2005/069081 A2、WO 2005/031467 A2、US No 6 191 880 B1、US 2007/0146676 A1、WO 2009/034109 A2、WO 2008/019936 A2、WO 2009/100862 A1、DE 10 2008 009 601 A1以及DE 10 2004 011 733 A1。
尤其是已知在照明系統以及投影物鏡內，用於設定正切偏光分佈以獲得高對比成像。「正切偏光」(或「TE偏光」)表示用於偏光分佈，其中單獨、線性偏光光束的電場強向量之偏振面(vibration plane)方位大體上與朝向光學系統軸的半徑垂直。相較之下，「徑向偏光」(或「TM偏光」)表示用於偏光分佈，其中單獨、線性偏光光束的電場強向量之偏振面方位大體上徑向相對於光學系統軸。
本發明實施例的目的之一為提供一種偏光影響光學配置，以及微影投影曝光裝置的光學系統，該系統能夠強化準備所要偏光分佈的彈性。
由根據以下申請專利範圍特徵的光學系統可獲得此目的。
微影投影曝光裝置的光學系統包含：
-　至少一反射鏡配置，其具有複數個反射鏡元件，這些元件可彼此獨立位移以改變該反射鏡配置所反射光線的角度分佈；以及
-　一偏光影響光學配置，包含一第一半波板(lambda/2 plate)以及至少一第二半波板。
本發明尤其根據該概念，運用至少兩個半波板結合反射鏡配置，提供至少兩個透光區域，根據光線是否只通過半波板之一、通過兩半波板或未通過半波板，結合該反射鏡配置，產生不同的初始偏光分佈。如此，本發明賦予該可能性，例如使用兩個半波板時，產生四種不同偏光狀態，可自由選擇光線或亮度屬性。
研究顯示，從具有四種偏光狀態，可用部分重疊兩半波板來設定的成像屬性來看，已經可將大量偏光屬性影響列入考慮。在例如相對位移兩半波板的情況下(例如可往x與y方向位移)，同時也可改變總亮度方向的相關屬性(也就是例如x偏光光線的80%與y偏光光線的20%等等)。
不同偏光分佈的彈性設定或照明設定，這在根據本發明的投影曝光裝置內是有可能的，可特別有效果，而不需要額外光學組件，如此降低結構複雜度和支出，以及降低例如微影製程的成本。此外，也可避免因為使用額外光學組件所必然有的傳輸損失。
在具體實施例中，半波板連續配置在光學系統內光傳播方向。
在具體實施例中，半波板可在其相對位置內彼此位移。尤其是半波板可在光傳播方向內有不同程度重疊，如此藉由改變至少兩半波板的重疊程度，結合該反射鏡配置，本發明可彈性設定彼此不同的偏光照明設定，而不用因為這些照明設定之間的變更而交換偏光影響光學配置。
半波板在其相對位置內彼此之間的可位移特性可包含：半波板的至少其中之一轉換位移及/或半波板的至少其中之一旋轉。在最後提及的情況中，只能改變個別快軸的相對位置，根據本發明，此位置也解析為半波板彼此之間的相對位移。
在具體實施例內，該第一半波板及/或該第二半波板可在其中該個別半波板完全位於該反射鏡配置的該光學有效區外之第一位置，與其中該個別半波板完全位於該反射鏡配置的該光學有效區內之第二位置之間移動。如此根據該所要的偏光分佈，該個別半波板也可完全移出該反射鏡配置的該光學有效區之外，因此該整體系統的彈性進一步增加，提供所要的偏光分佈。在該範疇內，運用個別半波板放置在該反射鏡配置的該光學有效區內之條件，標示其中在該光學系統的操作中，該反射鏡配置也會反射通過該半波板的所有光線的配置。因此，該個別半波板配置在該反射鏡配置的該光學有效區之外，指出由該反射鏡配置反射的光線並不通過該個別半波板。
本發明也不受限於可彼此相對位移的半波板，如此，如同此後也會更詳細描述，不同的偏光照明設定已經用該等半波板的靜態實施、運用該反射鏡配置的該等反射鏡元件之可位移能力來設定。
根據本發明的配置可經過特別設定，只有該第一半波板放置於第一非重疊區內，而只有該第二半波板放置於第二非重疊區內。
在具體實施例內，該第一半波板具有雙折射的第一快軸，並且該第二半波板具有雙折射的第二快軸，該第一軸與該第二軸的方位彼此不同。
在具體實施例內，該第一快軸與該第二快軸彼此相對配置在45°±5°的角度上。
在具體實施例內，該第一快軸在22.5°±2°之角度上延伸，此22.5°±2°的角度係相對於光束入射在該配置的偏好偏光方向，並且該第二快軸在-22.5°±2°之角度上延伸，此-22.5°±2°的角度係相對於該配置上入射光束的偏好偏光方向。
在具體實施例內，第一線性偏光光束之該偏振面只通過旋轉過一第一旋轉角度的該第一半波板，並且第二線性偏光光束之該偏振面只通過旋轉過一第二旋轉角度的該第二半波板，該第一旋轉角度與該第二旋轉角度不同。
在具體實施例內，該第一旋轉角度與該第二旋轉角度在數量方面相同，但是正負符號不同。
在具體實施例內，該第一半波板與該第二半波板在彼此重疊區內形成一90°轉子。
在具體實施例內，該偏光影響光學配置精確具備兩半波板。在特別簡單結構的實施之下，運用只有兩半波板，而有四種偏光狀態可調整的成像屬性來看，已經可將大量偏光屬性影響列入考慮之因素，如底下所述。
在具體實施例內，該偏光影響光學配置具備至少三個並且較佳至少七個半波板。具有至少三半波板的配置具備該優點，也就是可免除相互不同(尤其是相互垂直)方向內該半波板的位移能力或調整能力，例如在該x與y方向內，並且已經可沿著共用方向(例如x方向)，用該半波板的位移能力來設定不同偏光分佈，達到較高彈性。
在具體實施例內，該偏光影響光學配置可在該光學系統操作時與該反射鏡配置結合來調整，將具有偏好偏光方向(恆等通過入射在該配置上一光束的光束截面)的線性偏光分佈，轉換成大致正切偏光分佈。
在進一步態樣中，本發明係關於一種微影曝光方法，其中藉由照明系統的光源所產生之光線送至一投影曝光裝置，照明一投影物鏡的一物體平面，並且其中該物體平面藉由將該投影物鏡放置到該投影物鏡的一成像平面上來成像，其中在該照明系統內使用。
-　至少一反射鏡配置，其具有複數個反射鏡元件，這些元件可彼此獨立位移以改變該反射鏡配置所反射光線的角度分佈；以及
-　一偏光影響光學配置，包含一第一半波板以及至少一第二半波板。
在具體實施例內，利用改變該第一半波板與該第二半波板的該相對位置，就可調整至少兩相互不同的照明設定。
在具體實施例內，當調整該等照明設定的至少其中之一時，該第一半波板與該第二半波板經過配置，讓其部分相互重疊於該光傳播方向上，形成至少一重疊區以及至少一非重疊區。
在調整該照明設定的至少其中之一的具體實施例內，至少部分照明該重疊區與該非重疊區。
在具體實施例內，由該反射鏡配置的不同反射鏡元件反射，並且由於該偏光影響配置的動作所造成具有不同偏光方向之至少兩光束部分相互重疊。
本發明進一步關於一種微影投影曝光裝置以及用於微影產生微結構部件之處理。
底下首先參考圖1描述根據本發明的光學系統中微影投影曝光裝置原理內之結構。該投影曝光裝置具有一照明系統10以及一投影物鏡20。照明系統10使用來自光源單元1的光線照明結構承載遮罩(十字線) 30，這些單元例如包含工作波長193 nm的ArF準分子雷射以及產生平行光束的光束型光學配置。一般而言，照明系統10和投影物鏡20較佳設計用於小於400 nm的工作波長，尤其是小於250 nm，進一步特別小於200 nm。
根據本發明，此後將參考圖2更詳細說明照明系統10的組件部分，尤其是反射鏡配置200。光傳播方向內反射鏡配置200的上游為偏光影響光學配置300，底下會參考圖3a-圖3f更詳細說明。如圖1內所示，同時提供致動單元305，利用合適的致動器啟動配置300的位移。配置300的位移致動器可用任何方式設計，例如皮帶驅動器形式、固態鉸鍊元件、壓電致動器、線性驅動器、含或不含變速配置的直流馬達、主軸驅動器、齒帶驅動器、齒輪驅動器或這些已知部件的結合。
照明系統10具有一光學單元11，尤其是在例示範例中包含一偏轉反射鏡12。光傳播方向中光束路徑內，光學單元11的下游為光混合裝置(未顯示)，例如已知方式可具有適用於達到光混合的微光學元件配置，以及透鏡群14，其下游為具有十字線遮罩系統(reticle masking system，REMA)的場板，透過位於光傳播方向內下游的REMA物鏡15，成像至另一場板內配置的結構承載遮罩(十字線) 30，藉此將照明區界定在十字線上。用投影物鏡20放在基板40或具有感光層的晶圓上，將結構承載遮罩30成像。投影物鏡20可特別設計用於浸潤操作模式。此外，還可具有大於0.85的數值孔徑(numerical aperture，NA)，尤其是大於1.1。
較佳地，半波板310、320的尺寸經過選擇，每一半波板310、320都個別「遮蓋」反射鏡配置200，也就是說反射鏡配置200反射的所有光線也通過半波板310、320。更進一步，半波板310、320和反射鏡配置200較佳經過聯合設計，使得配置300不會造成反射鏡配置200的陰影(shadowing)，達到最佳傳輸。
在圖2所示的結構圖內，反射鏡配置200具有複數個反射鏡元件200a、200b、200c、...。反射鏡元件200a、200b、200c彼此可獨立位移，以改變反射鏡配置200所反射光線的角度分佈，其中如圖1所示，可具有致動單元205來實施這種位移(例如藉由合適的致動器)。
圖2例示依照本發明在照明系統10內所使用的反射鏡配置200之結構與功能，藉由照明系統10的子區域範例顯示結構，其中雷射光束210的光束路徑依序包含一偏轉反射鏡211、一折射光學元件(refractive optical element，ROE) 212、一透鏡213(只利用範例顯示)、一微透鏡配置214、根據本發明的反射鏡配置200、一散光器(diffuser)215、一透鏡216以及光瞳面PP。反射鏡配置200包含複數個微反射鏡200a、200b、200c、...，並且微透鏡配置214具有複數個微透鏡將焦點聚集在這些微反射鏡上，並且用於減少或避免「死角區」的照明。微反射鏡200a、200b、200c可分別單獨傾斜，例如在-2°與+2°之間的角度範圍內，尤其是在-5°與+5°之間，進一步較佳在-10°與+10°之間。所要的光線分佈，例如環狀照明設定或是偶極設定或四極設定，可用反射鏡配置200內的微反射鏡200a、200b、200c、...的合適傾斜配置，在光瞳面PP內產生，到目前為止之前的均化(homogenised)且準直(collimated)的雷射光根據所要照明設定，由微反射鏡200a、200b、200c、...分別在所要方向內偏轉。
圖3a為顯示根據本發明具體實施例的偏光影響光學配置300之圖解圖。在具體實施例內，偏光影響光學配置300包含相互部分重疊的半波板310、320，每一都由適合所要工作波長的合適雙折射透明材料製成，例如氟化鎂(MgF2 )、青玉石(Al2 O3 )或結晶石英(SiO2 )。此外，半波板310、320(本發明並不受限於此)都為矩形，以順應反射鏡配置200的外型。
圖3a也顯示在所牽涉線性偏光光線的入射方向為在y方向內延伸的恆等偏好偏光方向P之情況下，該偏好偏光方向分別發生於光線通過偏光影響光學配置300之後。在該範疇中，第一非重疊區「B-1」(也就是只由第一半波板310遮蓋的區域)的個別結果偏好偏光方向標示為P'、第二非重疊區「B-2」(也就是只由第二半波板320遮蓋的區域)的方向標示為P"，並且重疊區「A」(也就是由第一半波板310和第二半波板320遮蓋的區域)的方向則標示為P"'。
上示區域內個別偏好偏光方向的發生圖解顯示於圖3b-圖3e內，其中第一半波板310的該雙折射快軸之個別位置(往高折射係數方向延伸)由虛線「fa-1」表示，而第二半波板320的則由虛線「fa-2」表示。在例示的具體實施例內，第一半波板310的雙折射之快軸「fa-1」在22.5°±2°的角度上，相對於配置300上入射光束的偏好偏光方向P(也就是相對於y方向)延伸，並且第二半波板320的雙折射之快軸「fa-2」在-22.5°±2°的角度上，相對於配置300上入射光束的偏好偏光方向P延伸。
光線通過第一半波板310之後發生的偏好偏光方向P'，對應至該快軸「fa-1」上原始(入口)偏好偏光方向P之鏡射(請參閱圖3b)，並且光線通過第二半波板320之後發生的偏好偏光方向P"，對應至該快軸「fa-2」上原始(入口)偏好偏光方向P之鏡射(請參閱圖3c)。該偏好偏光方向P'和P"分別發生於光線通過非重疊區「B-1」和「B-2」之後，接著在相對於配置300上入射光束的偏好偏光方向P之±45°的角度上延伸。
針對入射於配置300上重疊區「A」內的光束，發自第一半波板310的光束之偏好偏光方向P'(請參閱圖3d)對應至第二半波板320上入射光束之入口偏光分佈，如此發自重疊區「A」的光束之偏好偏光方向(圖3a內標示為P''')，往相對於配置300上入射光束的偏好偏光方向P夾90°角的方向延伸。
本發明也不受限於可彼此相對位移的半波板，如此，不同的偏光照明設定已經用該等半波板的靜態實施、運用該反射鏡配置的該等反射鏡元件之可位移能力來設定。例如：由配置300將光分量的偏光方向偏轉90°，導引進入「12」點鐘與「6」點鐘或「3」點鐘與「9」點鐘方向上的光瞳面，如此可在半正切偏光分佈與半徑向偏光分佈之間切換。
雖然在例示的具體實施例內，半波板310、320都配置在反射鏡配置200相對於光傳播方向的上游，不過本發明並不受限於此。如此在進一步具體實施例內，可將半波板310、320其中之一配置在反射鏡配置相對於光傳播方向的上游，而另一個則配置在反射鏡配置200的下游，或半波板310、320都可配置在反射鏡配置200的下游。上述設置具有由配置300所設定(離開)偏光分佈不再受反射鏡配置200上的反射所改變之優點。
半波板310、320的放置以及相對於反射鏡配置200的間隔也個別經過選擇，讓入射於反射鏡配置200的單獨反射鏡上之光分量相關於偏光狀態定義，如此反射鏡配置200的個別反射鏡其中之一反射之光線，作用在一個已定義的偏光狀態-不用於例如二或多個相互不同的偏光狀態。
圖3f內顯示可用圖3a配置來設定的偏光分佈範例。依照圖3f產生的偏光分佈為具有八個圓弧區段形狀區域的半正切偏光分佈350，其中該偏光方向在每一情況下都恆等延伸並且至少大約正切，也就是說與朝向光學軸(往z方向延伸)的半徑垂直。圓弧區段形狀中個別區域內的偏光分佈由偏光方向所提供，如上面所描述，分別旋轉通過相對於配置300上入射光的偏光方向之0°、45°、-45°和90°。偏光分佈350可進一步操作例如生產處理，已經由OPC處理(OPC=「光學近接修正」=「光學近場修正」)最佳化為半正切照明設定，不過在此範疇中，也可另外使用例如照明極柱旋轉45°的半正切偏光分佈之照明設定。
請參閱圖4a-圖4b，其中描述使用配置300的進一步可能範例。在此情況下，在圖1的結構中，除了配置300以外，在該光瞳面內放置進一步偏光操縱器400(圖4a內只呈現偏光操縱器400放在光傳播方向內配置300的下游之圖解圖)。該進一步偏光操縱器400已知來自WO 2005/069081 A2，並且圖解顯示於圖4b內。偏光操縱器400由光敏材料製成(尤其是水晶軸沿著光傳播方向延伸的結晶石英)，並且具有隨光傳播方向改變的厚度外型。偏光操縱器400在中央區具有一孔洞405，如WO 2005/069081 A2內所描述，藉由厚度外型以及圓形雙折射，在孔洞405外面區域內產生正切偏光分佈。
在圖4a範例內，配置300的兩半波板310和320具有相互重疊關係，只遮蓋相當小部分的反射鏡配置200(也就是說只有反射鏡配置200上反射的總光線一小部分也通過半波板310和320)。依照之前參閱圖3a所描述的原理，半正切偏光牽涉到同時也通過偏光操縱器400的孔洞405之光分量。該偏光形成於具有y偏光的區域上，針對通過半波板310、320未覆蓋區域以及偏光操縱器400的孔洞405之光線，而並無半波板310、320配置在光線通過配置400之後所發生偏光分佈的區域421和422內，如此該偏好偏光方向對應至該原始偏好偏光方向(也就是y方向)。此外，藉由兩半波板310、320的動作產生具有x偏光的區域，也就是用於通過兩半波板310、320所覆蓋區域以及偏光操縱器400的孔洞之光線。
正切偏光分佈設定於該光瞳面之外的區域(如此配置300並未覆蓋反射鏡配置200，並且用於通過偏光操縱器400的孔洞405以外區域之光線)。
圖5a-圖5c顯示可根據本發明設定的進一步偏光分佈之範例。根據半波板310、320的個別設定，這些與其他偏光分佈也可彈性設定，而不用交換偏光影響光學配置300來在這些照明設定之間變換。
如圖5a和圖5b所示的範疇內，該等偏光分佈每一都在該光瞳面中央區內具有等線性偏光方向，或用於通過偏光操縱器400的孔洞405內區域之光線，其中圖5a和圖5b內的偏光方向利用反射鏡配置200與偏光影響配置300的組合而有不同設定。在圖5c所示的範例中，相互垂直的偏光光分量(含x偏光與y偏光)也可具有相互重疊關係，以便利用該重疊在中央區產生未偏光光線，或用於通過偏光操縱器400的孔洞405內區域之光線。
圖6顯示兩可旋轉半波板610和620的配置之進一步具體實施例。半波板610和620的旋轉致動器可為任何所要的設置，例如為皮帶驅動器形式、固態鉸鍊元件、壓電致動器或這些已知組件的組合。
如此，具有含任意所要偏好偏光方向的兩偏光狀態可藉由兩可旋轉半波板610和620來設定之優點。在半波板610和620的重疊區域內，於類似於圖3的兩半波板610和620之結合動作以外，還具備第三偏光狀態。
根據進一步具體實施例，由該等反射鏡反射並且牽涉到由於該偏光影響配置300的動作所造成具有不同偏光方向之光分量也可具有相互重疊關係。這種圖7內圖解顯示的具體實施例係基於考量，例如22.5°上的結果偏光方向，根據向量增加，由偏光方向0°與45°(都相對於所例示座標系統內的x軸)重疊所賦予(顯示於圖7的右下角)。對應的重疊也可持續受影響，或持續改變牽涉到不同偏光方向的光線之亮度分量，如此最終產生的照明設定在相鄰偏光方向之間具有連續轉移。換言之，該反射鏡配置運用分散偏光狀態的重疊，達到(半)連續偏光設定。
有關上述重疊，請注意，在相互增加直角偏光光分量的基礎上具有未偏光的分佈，導致可達到的IPS值降低。在該範疇中，IPS值一詞用於表示在已知位置上所要偏光狀態之實施程度。在該範疇中，IPS為「較佳狀態下亮度(intensity in preferred state)」之縮寫，並且IPS值賦予參考方向內光線亮度相對於整體亮度的能量關係(例如可用理想偏光器、參考方向內設定的傳輸方向來測量)。在量化方面，從圖7開始，也就是說在總數八個偏光狀態的產生當中，藉由偏光影響光學配置與反射鏡配置之組合，偏光方向0°與22.5°的重疊情況有大約96%之IPS值。相較之下，從圖3開始，也就是說在總數四個偏光狀態的產生當中，藉由偏光影響光學配置與反射鏡配置之組合，偏光方向0°與45°的重疊情況有大約85%之IPS值。
根據此後參閱圖8和圖9描述的進一步具體實施例，光學系統也可具有兩個以上的半波板。一般來說，本發明包含具有任意數量(2)半波板具有任意雙折射快軸方位之配置。
請參閱圖8，使用三個半波板810、820、830，如此可設定四種偏光狀態，從個別產生的離開偏光方向來看，分別逐步通過45°。從圖8的右手邊可看見，用上述重疊可再次達到連續偏光分佈，由具有個別不同「關聯」偏光狀態的兩反射鏡分別反射之光分量間之亮度比例藉由方位角連續改變，如此旋轉偏光方向。
表1內顯示半波板的方位，設定給圖8內的具體實施例，以及個別產生的偏光方向。
請參閱圖9，使用七個半波板910、920、930、...，如此可設定八個偏光狀態，從個別產生的離開偏光方向來看，分別逐步通過22.5°，或其中個別半波板發出的光束之偏光方向往22.5°的整數倍數角度延伸。特定來說，在第一半波板910內，快軸在11.25°的角度上，往配置900上入射光束的偏好偏光方向P延伸，而在第二半波板920內，快軸在11.25°+22.5°的角度上，相對於配置900上入射光束的偏好偏光方向P延伸，並且在第n半波板內，快軸在11.25°+(n-1)*22.5°的角度上，相對於配置900上入射光束的偏好偏光方向P延伸。
換言之，在每一半波板910、920、930、...內，雙折射的快軸分別在11.25°的角度上，相對於半波板上分別入射的光束之偏好偏光方向P延伸，如此通過另外22.5°的每一旋轉角度當成個別快軸上之鏡射。
表2內顯示半波板的方位，設定給圖9的具體實施例，以及個別達到的偏光方向。
在此情況下，結果利用上述重疊可再次達到連續偏光分佈，可達成其中較高的IPS值(範例中大約96%的IPS值)，例如相較於圖7的配置，如此可降低因為直角偏光狀態重疊之解偏光比例。
一般來說，有n個半波板時，每一半波板的旋轉角度可為360°/(n+1)/2，其中每一快軸的方位都不同，並且其中第m個半波板的快軸之方位已知為(m-1)*360°/(n+1)/2+360°/(n+1)/4。然後，第m個半波板的偏光旋轉下游為(m)*360°/(n+1)/2。
參閱圖8和圖9所描述的具體實施例內之半波板可在彼此相對位置內位移配置，類似於之前描述的具體實施例。在該範疇內，參考之前關於圖3a-圖3f之說明。
即使已經藉由指定具體實施例來說明本發明，精通技術人士將可了解許多變化與替代具體實施例，例如利用個別具體實施例特徵的組合及/或交換。因此，精通技術人士將了解，本發明也包含這種變化與替代具體實施例，並且本發明的範圍只受限於隨附申請專利範圍及其同等項。
1．．．光源單元
10．．．照明系統
11．．．光學單元
12．．．偏轉反射鏡
14．．．透鏡群
15．．．REMA物鏡
20．．．投影物鏡
30．．．結構承載遮罩(十字線)
40．．．基板
200．．．反射鏡配置
200a、200b、200c．．．反射鏡元件
205．．．致動單元
210．．．雷射光束
211．．．偏轉反射鏡
212．．．折射光學元件
213．．．透鏡
214．．．微透鏡配置
215．．．散光器
216．．．透鏡
300．．．偏光影響光學配置
305．．．致動單元
310．．．第一半波板
320．．．第二半波板
350．．．半正切偏光分佈
400．．．偏光操縱器
405．．．孔洞
421．．．區域
422．．．區域
610．．．可旋轉半波板
620．．．可旋轉半波板
800．．．偏光影響光學配置
810．．．第一半波板
820．．．第二半波板
830．．．半波板
900．．．偏光影響光學配置
910．．．第一半波板
920．．．第二半波板
930．．．第二半波板
970．．．半波板
本發明的進一步組態列於說明與從屬申請專利範圍內。
底下藉由具體實施例以及附圖內例示的範例，更詳細說明本發明，其中：
圖1例示根據本發明具體實施例具有偏光影響光學配置的微影投影曝光裝置之結構，
圖2例示圖1中該投影曝光裝置內呈現的反射鏡配置之結構與功能，
圖3a-圖3f例示根據本發明特定具體實施例的偏光影響光學配置之操作模式，
圖4a-圖4b例示使用圖2中該偏光影響光學配置的進一步範例，
圖5a-圖5c顯示可根據本發明設定的進一步偏光分佈，
圖6例示根據本發明進一步具體實施例的偏光影響光學配置，以及
圖7至圖9例示根據本發明進一步具體實施例使用偏光影響光學配置的進一步範例。
1．．．光源單元
10．．．照明系統
11．．．光學單元
12．．．偏轉反射鏡
14．．．透鏡群
15．．．REMA物鏡
20．．．投影物鏡
30．．．結構承載遮罩(十字線)
40．．．基板
200．．．反射鏡配置
205．．．致動單元
300．．．偏光影響光學配置
305．．．致動單元

Claims (13)

  1. 一種微影投影曝光裝置的光學系統，包含：-至少一反射鏡配置(200)，其具有複數個反射鏡元件，這些元件可彼此獨立位移以改變該反射鏡配置所反射光線的角度分佈；以及-一偏光影響光學配置(300，800，900)，包含一第一半波板(310，810，910)以及至少一第二半波板(320，920，930)；-其中該第一半波板(310)和該第二半波板(320)連續配置在與該光傳播方向有關的該光學系統內；-其中該第一半波板(310)和該第二半波板(320)可在其相對位置內彼此相對位移，且該第一半波板(310)和該第二半波板(320)可彼此相對位移使得彼此在該光傳播方向內中重疊程度為可變。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學系統，其中該第一半波板(310)和該第二半波板(320)在其相對位置內彼此相對位移的該可位移能力包含：該等半波板的至少其中之一的一轉移位移(translatory displacement)及/或該等半波板的至少其中之一的一旋轉。
  3. 如申請專利範圍第1項之光學系統，其中該第一半波板(310)和該第二半波板(320)在其相對位置內彼此相對位移的該可位移能力可用相互不同的方式進行，尤其是在相互垂直的空間方向中。
  4. 如申請專利範圍第1項之光學系統，其中該第一半波板(310)具有雙折射的一第一快軸(fa-1)，並且該第二半波板(320)具有雙折射的一第二快軸(fa-2)，其中該第一快軸(fa-1)與該第二快軸(fa-2)的方位彼此不同。
  5. 如申請專利範圍第1項之光學系統，其中另具有一偏光影響光學元件(400)，係由一光敏材料所製造並具有一厚度變化的外型。
  6. 一種包含一照明系統與一投影物鏡的微影投影曝光裝置，其中該照明系統(110)及/或該投影物鏡(130)具有申請專利範圍第1項之光學系統。
  7. 如申請專利範圍第6項之微影投影曝光裝置，其中一第一線性偏光光束之偏振面只通過旋轉過一第一旋轉角度的該第一半波板(310)，並且一第二線性偏光光束之偏振面只通過旋轉過一第二旋轉角度的該第二半波板(320)，該第一旋轉角度與該第二旋轉角度不同。
  8. 如申請專利範圍第6項之微影投影曝光裝置，其中該第一半波板(310)和該第二半波板(320)在一重疊區內彼此形成一90°轉子。
  9. 如申請專利範圍第6項之微影投影曝光裝置，其中該偏光影響光學配置(300，800，900)可在該光學系統操作時與該反射鏡配置(200)結合來調整，將具有一一線性偏光分佈，轉換成一大致正切偏光分佈，其中該線性偏光分佈係具有一偏好偏光方向，而該偏好偏光方向在入射在該配置上一光束的光束截面上保持恆定。
  10. 一種微影曝光方法，其中藉由一照明系統(10)的一光源所產生 之光線送至一投影曝光裝置，照明一投影物鏡(20)的一物體平面，並且其中該物體平面藉由將該投影物鏡(20)放置到該投影物鏡(20)的一成像平面上來成像，其中該照明系統內使用-至少一反射鏡配置(200)，其具有複數個反射鏡元件，這些元件可彼此獨立位移以改變該反射鏡配置所反射光線的角度分佈；以及-一偏光影響光學配置(300，800，900)，包含一第一半波板(310，810，910)以及至少一第二半波板(320，920，930)；-其中利用改變該第一半波板(310，810，910)與該第二半波板(320，920，930)的該相對位置，調整至少兩相互不同的照明設定。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其在於當調整該等照明設定的至少其中之一時，該第一半波板(310，810，910)與該第二半波板(320，920，930)經過配置，讓其部分相互重疊於該光傳播方向上，形成至少一重疊區以及至少一非重疊區。
  12. 如申請專利範圍第10項之方法，其在於由該反射鏡配置(200)的不同反射鏡元件反射，並且由於該偏光影響配置(300)的動作所造成具有不同偏光方向之至少兩光束部分相互重疊。
  13. 一種微影產生微結構組件之製程方法，包含下列步驟：-提供一基板(40)，其上至少部份覆蓋一感光材料層；-提供一遮罩(30)，其具有要成像的結構；-提供一微影投影曝光裝置，其具有如申請專利範圍第6項之光學系統；以及 -藉由該投影曝光裝置，將至少部分該遮罩(30)投影到該層的一區域上。
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