設備也包括掩膜7,其位于待蝕刻的晶圓w上，快門位于聚 光器5的像方焦面的共軛面，可以理解在使用期間，光學投影在晶圓w上產生掩膜7的像。
[0060] 均化系統
[0061] 根據本發明的照射器的均化系統使照射器能夠在兩個正交于光軸的不同的方向 上獲得銳利度和遠心度。這些方向有益地為互相正交。作為非限制性示例，在圖2a至2c 中，光軸標記為Z，沿著正交于光軸并且正交于該圖的截面的第一方向的軸標記為X，并且 沿著正交于光軸并且正交于X軸的第二方向的軸標記為Y。
[0062] 使得這樣的結果能夠獲得的均化系統，除了第三微透鏡陣列L3之外，還包括第四 微透鏡陣列L4。
[0063] 微透鏡陣列L3和L4的相對配置顯示在圖3中。快門3和均化系統的像方焦面F' 都示意地顯示，該快門3位于均化系統的物方焦點P，該均化系統的像方焦面F'需要在兩個 方向X和Y上位于聚光器的物方焦面FC。
[0064] 如果光均化系統在兩個方向X和Y都具有相同的焦距，也即，其具有在這兩個方 向上一致的像方焦面以及在這兩個方向上一致的物方焦面，銳利度和遠光性條件即可以得 到確保。
[0065] 為此，每個微透鏡陣列呈現為包括兩個互相面對的面310、320、410、420的平面 板，多個圓柱體微透鏡蝕刻在至少一個所述面上。
[0066] 更具體地，微透鏡陣列L3在其每個面310、320上包括微透鏡，所述微透鏡為圓柱 體的，一個面的微透鏡的軸正交于另一面的微透鏡的軸。
[0067] 兩個面的微透鏡軸都正交于光軸，使得光線要穿過微透鏡的圓柱體表面而到達微 透鏡。
[0068] 至于微透鏡陣列L4,其只在其相對于光束流的傳播方向的第一面410上包括圓柱 體微透鏡，上部的面420是平面的從而不會將光線向任何方向轉移。
[0069] 微透鏡圓柱體軸取向為使得在例如Y方向的第一方向，均化系統起到位于陣列L3 的第一面的聚光透鏡31的作用。快門P的平面于是在所述透鏡31的物方焦面，并且聚光 器的物方焦面FC在所述透鏡的像方焦面F'。
[0070] 為了獲得這種結果，微透鏡陣列L3的第一面的圓柱體透鏡的軸正交于Y方向延 伸，同時其他圓柱體透鏡的軸（即，陣列L3的第二面和陣列L4的第一面的圓柱體透鏡的 軸）平行于Y方向延伸，從而不會使光束的傳播沿Y方向偏離。
[0071] 這使得能夠在第一方向Y獲得照射器的銳利度和遠光度。
[0072] 至于第二方向，在這種情況下即X方向，微透鏡圓柱體的軸取向為平行于第一方 向Y，使得均化系統4起到這樣的系統的作用，該系統包括：
[0073] -在陣列L3的第二面的聚光透鏡32,以及
[0074] -在陣列L4的第一面的發散透鏡41，
[0075] 快門的平面在聚光透鏡32的物方焦面，并且聚光器的物方焦面在該系統的像方 焦面F'。
[0076] 透鏡以本領域技術人員已知的方式定制尺寸，使得他們各自的焦距能夠獲得這樣 的結果。
[0077] 因此，兩個微透鏡陣列L3和L4的位置，以及構成他們的透鏡的尺寸的定制，使得 能夠獲得在兩個方向上都具有相同焦距的均化系統4。
[0078]
[0079] 參考圖2b，為了控制在快門的輸出的衍射現象，照射器包括孔徑光圈網絡8,其位 于快門的面P的傅里葉變換平面或傅里葉面。
[0080] 優選為，該網絡包括多個光圈80,每個光圈80放置為面向鄰接于均化系統的陣列 的相應微透鏡40。
[0081] 在圖2b中，均化系統4只包括一個微透鏡陣列L3 ;光圈網絡于是出現在微透鏡陣 列L3的像方焦面，所述光圈面向該陣列L3的微透鏡。
[0082] 在圖2c中，光圈網絡8的使用與均化系統4相結合，參考圖2a，如前所述，均化系 統4包括兩個微透鏡陣列L3、L4。
[0083] 在這種情況中，光圈網絡8位于微透鏡陣列L3和L4之間，在F'平面，該平面是快 門的平面的傅里葉面。可以發現光圈面向微透鏡陣列L4和L3的微透鏡。
[0084]因此，在衍射發生在快門3的輸出的情況中，光圈的存在使得能夠避免在光束的 子束100之間的串擾現象。通過光圈網絡8,也能夠充分地增加景深，從而使照射器的精確 性對快門相對于均化系統的物方焦面的散焦的敏感性更低，并且因此便于制造和調整照射 器。
[0085] 有益地，光圈的光圈孔徑具有微透鏡的數量級。例如，微透鏡可以具有約0.5_的 直徑，而光圈孔徑可以是約〇? lmm〇
[0086] 通過孔徑光圈網絡修正由快門的存在引起的衍射，依賴于照射器的某些參數。尤 其，像的銳利度依賴于光圈網絡的照射的相干因子。
[0087] 參考圖4,其中顯示了，對于不同的相干因子的，快門的縫的邊緣在聚光器的像方 焦面的像。在圖中：
[0088] -對"相干"束繪制的曲線對應于相干因子0，
[0089]-對"部分相干"束繪制的曲線對應于相干因子0. 3,以及
[0090] _對"不相干"束繪制的曲線對應的相干因子等于1。
[0091] 以毫米計的相對于縫的幾何位置在橫坐標中給出。縫位于25_，縫的透明部分出 現在小于25mm的位置，并且不透明部分出現在25mm之后的位置。
[0092] 光的強度以入射束的強度的百分比顯示在縱坐標中。理論上，該強度在縫的透明 部分等于100%，而在不透明部分降至0%。
[0093]此時，對于完全相干束，干涉花樣顯示在縫的透明側，在這個階段強度呈現出正弦 曲線式外觀。
[0094]在當光束是完全不相干的情況中，這些干涉消失，然而這種改進產生了對縫在 2 5 mm處的不透明部分和透明部分之間的轉變的損害。
[0095] 當光束部分相干時的情況是中間情況，其提供了在之前的情況之間的良好的折 衷。更具體地，一種有益的配置是確保光束具有包括在〇. 2和0. 8之間的相干因子。
[0096]相干因子寫f
【主權項】
1. 一種光刻設備照射器，包括： -光束的光源（1'）， -聚光器（5)， -光均化系統（4)，包括至少一個微透鏡陣列（L3、L4)，位于所述聚光器的上游，使得所 述光均化系統的像方焦面位于所述聚光器（5)的物方焦面， -快門（3)，位于所述光均化系統（4)的物方焦面，并且所述照射器的特征在于，所述光 均化系統（4)包括兩個微透鏡陣列（L3、L4)，其中所述兩個微透鏡陣列的間隔，以及微透鏡 的布置和取向，適應于使得所述光均化系統（4)沿著正交于光軸的兩個方向（X、Y)，具有合 并的像方焦面和合并的物方焦面。
2. 根據權利要求1所述的照射器，其中正交于光軸的兩個方向（X、Y)互相正交。
3. 根據權利要求1或2所述的照射器，其中每個微透鏡陣列（L3、L4)是包括兩個互相 面對的面的板，并且相對于光束的傳播方向的第一微透鏡陣列（L3)包括蝕刻在其每個面 上的圓柱體微透鏡，一個面的透鏡圓柱體的軸正交于另一面的透鏡圓柱體的軸，并且正交 于光軸。
4. 根據前述權利要求的其中之一所述的照射器，其中微透鏡陣列（L3、L4)之間的間 隔，以及微透鏡的布置和取向適應于，使得所述光均化系統在正交于光軸的第一方向（Y)， 起到位于第一陣列（L3)的第一面（310)的聚光透鏡（31)的作用，所述快門的平面在所述 透鏡的物方焦面，并且所述聚光器的物方焦面在所述透鏡的像方焦面。
5. 根據權利要求4所述的照射器，其中所述聚光透鏡（31)在第一陣列（L3)的第一面 (310)上由圓柱體微透鏡形成，所述圓柱體的軸沿著正交于光軸，并且正交于所述第一方向 (Y)的第二方向⑴延伸。
6. 根據前述權利要求的其中之一所述的照射器，其中微透鏡陣列（L3、L4)之間的間 隔，以及微透鏡的布置和取向適應于，使得所述光均化系統在正交于光軸并且正交于所述 第一方向（Y)的第二方向（X)具有這樣的系統的作用，所述系統包括： -聚光透鏡（32)，其在第一陣列（L3)的第二面（320)，以及 -發散透鏡（41)，其在第二陣列（L4)的第一面（410)， 使得所述快門（3)的平面在聚光透鏡的物方焦面，并且所述聚光器的物方焦面在所述 系統的像方焦面。
7. 根據權利要求6所述的照射器，其中在第一陣列（L3)的第二面（320)上的聚光透 鏡（32)在一方面由圓柱體微透鏡形成，并且發散透鏡（41)在另一方面也由圓柱體微透鏡 形成，其中圓柱體的軸沿著正交于光軸的第一方向（Y)延伸。
8. 根據前述權利要求的其中之一所述的照射器，進一步包括光圈網絡（8)，其位于所 述光均化系統（4)的像方焦面。
9. 根據前述權利要求的其中之一所述的照射器，其中所述光圈網絡（8)的每個光圈放 置為面向所述光均化系統（4)的第二微透鏡陣列（L4)的微透鏡。
10. -種光刻設備，包括掩膜（7)和根據前述權利要求的其中之一所述的照射器，其中 所述照射器的快門（3)位于聚光器（5)的像方焦面的共軛面。
【專利摘要】本發明涉及一種光刻照射裝置，包括：光束光源；聚光器(5)；光均化系統(4)，其包括至少一個微透鏡陣列(L3、L4)，布置在聚光器(5)的上游，使得光均化系統的像方焦面位于聚光器的物方焦面；快門(3)，其布置在光均化系統的物方焦面，并且其中光均化系統包括兩個微透鏡陣列(L3、L4)，所述兩個微透鏡陣列的間隔以及其微透鏡的布置和取向設計為使得，在正交于光軸的兩個方向(X、Y)，光均化系統具有合并的像方焦面和合并的物方焦面。本發明同樣涉及包括這種照射器的光刻設備。
【IPC分類】G02B27-09, G03F7-20
【公開號】CN104823111
【申請號】CN201380049388
【發明人】B·普蘭尚, R·梅西耶伊捷
【申請人】薩基姆防務安全公司, 上海微電子裝備有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2013年9月25日
【公告號】EP2901215A1, US20150234288, WO2014048999A1