一種偏振拼接照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種偏振拼接照明系統(tǒng)，用于光刻設(shè)備投影物鏡，沿光傳播方向依序包括：光源，提供一定波長和強(qiáng)度的紫外光束；耦合透鏡組，將所述光源提供的紫外光束形成平行光；分光組件，將所述平行光均勻分成能量相同，偏振態(tài)互相垂直的第一光束及第二光束；旋光組件，控制所述第一、第二光束的偏振角度；反射鏡，將經(jīng)由所述旋光組件的第一、第二光束反射進(jìn)入勻光組件，并且可以根據(jù)所述第一、第二光束的能量差異對(duì)第一和/或第二光束進(jìn)行補(bǔ)償；勻光組件，將所述第一、第二光束進(jìn)行勻光并輸出給中繼透鏡；以及中繼透鏡，所述第一、第二光束經(jīng)由所述中繼透鏡處理后形成一定視場(chǎng)，一定數(shù)值孔徑的照明光進(jìn)入所述投影物鏡。本發(fā)明可以提供大數(shù)值孔徑，大視場(chǎng)的可變偏振照明，且照明均勻性好。
【專利說明】一種偏振拼接照明系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地涉及一種用于光刻設(shè)備投影物鏡的偏振拼接照明系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]美國專利US6480262B1公開了一種利用多光源多照明的拼接光源，如圖1所示，來得到較大的掃描照明視場(chǎng)。該專利大量用到了光纖束進(jìn)行一個(gè)光源對(duì)多個(gè)照明的視場(chǎng)拼接，從理論上來說這樣的設(shè)計(jì)幾乎可以拼接出任何大小的掃描視場(chǎng)。但是該項(xiàng)發(fā)明存在以下問題:
1、光纖的數(shù)值孔徑NA難以做得很大，使用光纖將燈室的光源引入照明系統(tǒng)會(huì)有大量的能量損失，使得視場(chǎng)照度下降；
2、由于光纖束填充率的存在會(huì)影響整個(gè)光纖束的透過率；
3、通往每個(gè)拼接照明的光纖束彎折的曲率半徑的不同導(dǎo)致光纖束的能量泄露不同，所以每個(gè)照明的輸入能量也會(huì)不同，會(huì)影響最終的拼接視場(chǎng)的均勻性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出一種可變偏振的大數(shù)值孔徑、大視場(chǎng)，且視場(chǎng)均勻的拼接照明系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明提出一種偏振拼接照明系統(tǒng)，用于光刻設(shè)備投影物鏡，沿光傳播方向依序包括:光源，提供一定波長和強(qiáng)度的紫外光束；耦合透鏡組，將所述光源提供的紫外光束形成平行光；分光組件，將所述平行光均勻分成能量相同，偏振態(tài)互相垂直的第一光束及第二光束；旋光組件，控制所述第一、第二光束的偏振角度；反射鏡，將經(jīng)由所述旋光組件的第一、第二光束反射進(jìn)入勻光組件，并且可以根據(jù)所述第一、第二光束的能量差異對(duì)第一和/或第二光束進(jìn)行補(bǔ)償；勻光組件，將所述第一、第二光束進(jìn)行勻光并輸出給中繼透鏡；以及中繼透鏡，所述第一、第二光束經(jīng)由所述中繼透鏡處理后形成一定視場(chǎng)，一定數(shù)值孔徑的照明光進(jìn)入所述投影物鏡。
[0005]其中，所述分光組件為渥拉斯頓棱鏡或格蘭-湯姆遜棱鏡。
[0006]其中，所述旋光組件為法拉第旋光盒。
[0007]本發(fā)明可以提供大數(shù)值孔徑，大視場(chǎng)的可變偏振照明，且照明均勻性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
[0009]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中拼接照明系統(tǒng)；
圖2為本發(fā)明偏振拼接照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中分光組件渥拉斯頓棱鏡示意圖；圖4為本發(fā)明中反射鏡組件示意圖；
圖5為本發(fā)明中旋光組件法拉第旋光盒示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0011]本發(fā)明提出一種偏振拼接照明系統(tǒng)，如圖2所示，用于光刻設(shè)備投影物鏡，包括:光源1，提供一定波長和強(qiáng)度的紫外光源。光源I可以是汞燈光源，也可以是非線偏振態(tài)出射的激光光源。耦合透鏡組2，將汞燈光源發(fā)出的光線整形并以平行光進(jìn)入后續(xù)的分光組件。分光組件3為渥拉斯頓棱鏡或格蘭-湯姆遜棱鏡，將平行光均勻分成能量相同，偏振態(tài)互相垂直的兩束光。旋光組件4，使用法拉第旋光盒對(duì)入射光線的偏振角度進(jìn)行控制。反射鏡5，將光束反射進(jìn)入勻光組件，并且可以根據(jù)兩束分出的光束的能量差異進(jìn)行補(bǔ)償。勻光組件6，將光束進(jìn)行勻光并輸出給中繼透鏡。以及中繼透鏡7，形成一定視場(chǎng)，一定數(shù)值孔徑的照明光進(jìn)入投影物鏡8。
[0012]其中分光組件3渥拉斯頓棱鏡由兩塊直角方解石棱鏡膠合而成，如圖3所示，這兩個(gè)直角棱鏡的光軸互相垂直。出射的兩束偏正態(tài)互相垂直的偏振光(O光和e光)的夾角與直角棱鏡的頂角5、材質(zhì)折射率η有關(guān)。使用折射定律可以計(jì)算出兩束偏振態(tài)互相垂直的線偏振光的出射角度。
[0013]如《, =1.658 = 1.486分別為方解石對(duì)于ο光和e光的折射率，則出射e光的偏轉(zhuǎn)角度Φ2:

【權(quán)利要求】
1.一種偏振拼接照明系統(tǒng)，用于光刻設(shè)備投影物鏡，其特征在于沿光傳播方向依序包括: 光源，提供一定波長和強(qiáng)度的紫外光束； 耦合透鏡組，將所述光源提供的紫外光束形成平行光； 分光組件，將所述平行光均勻分成能量相同，偏振態(tài)互相垂直的第一光束及第二光束； 旋光組件，控制所述第一、第二光束的偏振角度； 反射鏡，將經(jīng)由所述旋光組件的第一、第二光束反射進(jìn)入勻光組件，并且可以根據(jù)所述第一、第二光束的能量差異對(duì)第一和/或第二光束進(jìn)行補(bǔ)償； 勻光組件，將所述第一、第二光束進(jìn)行勻光并輸出給中繼透鏡；以及中繼透鏡，所述第一、第二光束經(jīng)由所述中繼透鏡處理后形成一定視場(chǎng)，一定數(shù)值孔徑的照明光進(jìn)入所述投影物鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的偏振拼接照明系統(tǒng)，其特征在于:所述分光組件為渥拉斯頓棱鏡或格蘭-湯姆遜棱鏡。
3.如權(quán)利要求1所述的偏振拼接照明系統(tǒng)，其特征在于:所述旋光組件為法拉第旋光盒。
【文檔編號(hào)】G02B27/28GK104049465SQ201310075451
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月11日
【發(fā)明者】曹昌智 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司