[发明专利]光刻环形照明模式产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及光刻领域，特别是一种用于投影光刻机的光刻环形照明模式产生装置。

背景技术

投影光刻技术用于制造大规模集成电路、微机电系统等。投影光刻机采用高重频激光器作为光源通过照明系统照射掩模，掩模中的精细图案被投影物镜成像到硅片表面的光刻胶上。照明系统主要实现对激光束的整形、照明均匀化、改变相干因子、视场控制等。

在先技术1“Advanced illumination system for use in microlithography”(US7187430B2)给出了一种投影光刻照明系统，基本工作原理为：激光源发出的光束经扩束器准直扩束后入射至衍射光学器件表面。光束在衍射光学器件的作用下被分割成许多子光束，每一子光束根据照明模式的要求被调制。全部子光束经过变焦镜组、反射镜、锥透镜组后在折射光学器件表面形成所需光强度分布，通常称作强度模式。折射光学器件表面强度模式通常包括传统、环形、二极-X、二极-Y，四极照明等。衍射光学器件的制作需要专用的激光直写设备，并且工艺十分复杂、价格昂贵。

发明内容

本发明旨在解决上述现有技术的问题，提供一种用于投影光刻机的环形照明模式产生装置。该装置大大简化了的投影光刻照明系统的结构。

本发明技术解决方案如下：

一种用于投影光刻机的光刻环形照明模式产生装置，包括激光源，特征在于沿激光源输出光束方向依次是第一透镜、第二透镜、锥形光束产生器件、平凸锥透镜，所述的平凸锥透镜固定在直线位移台上，该直线位移台带动所述的平凸锥透镜沿激光源输出光束方向直线运动，所述的第一透镜和第二透镜构成扩束准直镜组，所述的锥形光束产生器件采用具有三个光轴的双折射晶体制成，沿三个光轴方向的折射率分别n₁、n₂、n₃，并且满足n₁<n₂<n₃，所述的折射率为n₂的光轴与激光束输出方向平行，所述的锥形光束产生器件的外形为长方体，该长方体与激光源输出光束方向平行的边长为L，与激光源输出光束方向垂直面为正方形，边长为W，并满足下列关系：

W>L·tan(2(n2-n1)(n3-n2)/n2).]]>

所述的第一透镜和第二透镜为球面镜、非球面镜或柱面镜。

所述的锥形光束产生器件采用双折射晶体制成，具有三个光轴，沿三个光轴方向的折射率分别n₁、n₂、n₃，并且满足n₁<n₂<n₃，所述的折射率为n₂的光轴与激光束输出方向平行。

所述的锥形光束产生器件的外形为立方体，与激光源输出光束方向平行的边长为L，与激光源输出光束方向垂直面为正方形，边长为W，锥形光束产生器件的外形尺寸满足：