[发明专利]单块的偏振受控角漫射器及有关方法

说明书

分案申请

本申请是200580034731.7号专利申请(国际申请号 PCT/US2005/030780)的分案申请。200580034731.7号专利申请的申请 日为2005年8月30日，发明名称为“单块的偏振受控角漫射器及有 关方法”。

技术领域

本发明涉及一种偏振受控角漫射器(polarization controlled angle diffuser)及制造这种偏振受控角漫射器的方法。本发明尤其涉及一种 单块的偏振受控角漫射器及制造这种偏振受控角漫射器的方法。

背景技术

在各种系统中，例如在光刻系统中，漫射器使用衍射元件来控制 照明的角度。由于微光刻中临界尺寸连续减小，偏振对光刻系统中成 像性能的影响变得越来越来显著。如果不考虑这些影响，就不会实现 使用较高数值孔径(N.A.)透镜系统和/或浸入式光刻所希望的成像改 善。如果能够在控制照明的角分布的同时优化照明的偏振状态，则可 将偏振的负面影响最小化。

发明内容

因此，本发明的一个特征是提供一种偏振受控角漫射器及制造这 种偏振受控角漫射器的方法，其基本克服了结合现有技术如上指出的 一个或多个问题。

本发明的一个特征是提供一种单块的偏振受控角漫射器。如这里 所使用的，“单块的”是指受控角漫射器和偏振控制的元件每个都设 置在连续的表面上。因而，尽管在单个表面上可实现本发明的单块的 偏振受控角漫射器，但并不限于此，受控角漫射器元件和偏振元件可 以在基板的不同表面上，甚至可以在不同基板上。

本发明的另一个特征是提供一种保持其效率的偏振受控角漫射 器。

本发明的再一个特征是提供一种最小化零级光的偏振受控角漫射 器。

本发明的再一个特征是提供一种可容易地与当前漫射器互换的偏 振受控角漫射器。

本发明的再一个特征是提供一种可容易地制造的偏振受控角漫射 器。

通过提供一种单块的偏振受控角漫射器可实现本发明的上述和其 他特征及优点中的至少一个，该单块的偏振受控角漫射器包括：具有 至少两个平行的平坦表面的系统；用于在照明平面上提供角分布的受 控角漫射器图案，该受控角漫射器图案在所述至少两个平行表面之一 上，该受控角漫射器图案包括至少两个受控角漫射器元件，每个受控 漫射器元件都输出不同的角分布；以及在所述至少两个表面之一上的 偏振图案，该偏振图案包括至少两个偏振元件，该至少两个偏振元件 输出相对彼此旋转的偏振，所述至少两个偏振元件的每一个都对应于 所述至少两个受控角漫射器元件的每一个。

该系统可以包括其上形成有偏振图案的基板。所述至少两个偏振 元件的至少一个可以是无特征(featureless)的。所述至少两个偏振元 件的偏振可以相对彼此旋转90°。

偏振图案可以具有次波长结构。偏振图案可以具有变化的蚀刻深 度。蚀刻深度d可以由下述公式确定：

d＝λ/2Δn

其中λ是漫射器使用的波长，Δn是对于偏振图案的正交偏振状态 的基板的折射率之间的差。可以选择偏振图案的周期以使Δn最大。

其上形成有偏振图案的基板可以为双折射的。可以根据基板的正 常(ordinary)折射率与异常(extraordinary)折射率之间的差确定蚀刻 深度。偏振图案的周期可以选择为等于所述至少两个受控角漫射器元 件之一的尺寸。

受控角漫射器元件可以是衍射元件。受控角漫射器元件可以在与 偏振元件相同的基板上、在基板的相同侧上或基板的相对侧上。受控 角漫射器图案可以包括x偶极子(dipole)和y偶极子的交替阵列。

通过提供一种制做单块的偏振受控角漫射器的方法可实现本发明 的上述和其他特征及优点中的至少一个，该方法包括：产生受控角漫 射器设计，该受控角漫射器设计具有输出不同角分布的至少两个受控 角漫射器元件；产生具有至少两个偏振元件的偏振图案，所述至少两 个偏振元件输出相对彼此旋转的偏振；将受控角漫射器设计转移到具 有至少两个表面的系统的表面上；以及将偏振图案转移到所述至少两 个表面之一上，所述至少两个偏振元件的每一个都对应于所述至少两 个受控角漫射器元件的每一个。

转移偏振图案可以包括将系统的基板蚀刻到由下述公式确定的蚀 刻深度d：

d＝λ/2Δn