[发明专利]光刻成像系统及其投影曝光方法

权利要求书

1.一种光刻成像系统，包括光源、照明组件、掩模和投影物镜，其特征在于，所述照明组件与掩模之间和/或投影物镜与硅片之间设置有偏振补偿装置，所述偏振补偿装置用于调整光瞳均匀性，所述投影物镜的像面上设置有远心检测装置，所述远心检测装置用于检测各个视场点的远心，所述偏振补偿装置和所述远心检测装置分别连接至偏振控制单元。

2.如权利要求1所述的光刻成像系统，其特征在于，所述偏振补偿装置包括多个可控的补偿子单元。

3.如权利要求2所述的光刻成像系统，其特征在于，所述偏振补偿装置还包括石英基板，所述石英基板上设置有若干方形区域，所述补偿子单元位于所述方形区域内。

4.如权利要求3所述的光刻成像系统，其特征在于，所述补偿子单元采用铌酸锂晶体。

5.如权利要求4所述的光刻成像系统，其特征在于，利用微阵列电极装置对所述石英基板施加电压以改变所述铌酸锂晶体的透过率。

6.如权利要求1所述的光刻成像系统，其特征在于，所述光源采用紫外激光器。

7.如权利要求1所述的光刻成像系统，其特征在于，所述照明组件，沿光路传播方向包括依次设置的扩束器单元、转折反射镜、衍射元件、照明调节单元、微透镜阵列和聚光光学系统。

8.如权利要求7所述的光刻成像系统，其特征在于，所述照明调节单元，沿光路传播方向包括依次设置的第一变焦光学元件、衍射光学元件和第二变焦光学元件。

9.如权利要求8所述的光刻成像系统，其特征在于，所述衍射光学元件采用四极照明衍射光学元件、环形照明衍射光学元件、X向二极照明衍射光学元件和Y向二极照明衍射光学元件至少其一。

10.如权利要求7所述的光刻成像系统，其特征在于，所述扩束器单元包括曲率不同的两个透镜。

11.如权利要求7所述的光刻成像系统，其特征在于，所述转折反射镜与所述衍射元件之间还设置有旋光装置和消偏装置。

12.如权利要求1所述的光刻成像系统，其特征在于，所述投影物镜采用双远心结构且具有预定缩小比例的折射式或折反射式投影物镜。

13.一种光刻成像系统的投影曝光方法，其特征在于，包括：

步骤1：偏振控制单元通过远心检测装置获取实际偏振态；

步骤2：将实际偏振态与期望偏振态进行比较，若实际偏振态小于等于期望偏振态，则进入步骤3；若实际偏振态大于期望偏振态，则计算并调整偏振补偿装置后，进入步骤3；

步骤3：开始对硅片曝光。

14.如权利要求13所述的投影曝光方法，其特征在于，所述偏振补偿装置包括多个可控的补偿子单元。

15.如权利要求14所述的投影曝光方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

步骤21：将实际偏振态与期望偏振态进行比较；

步骤22：若实际偏振态小于等于期望偏振态，则进入步骤3，否则进入步骤23；

步骤23：根据实际偏振态与期望偏振态的数值，确定需进行透过率调节的补偿子单元及与其对应的透过率调整量；

步骤24：根据该透过率调整量计算补偿子单元需要调整的物理量；

步骤25：偏振控制单元根据上述数值调节各补偿子单元。

16.如权利要求15所述的投影曝光方法，其特征在于，在完成步骤25之后，返回步骤1。

17.如权利要求13所述的投影曝光方法，其特征在于，所述步骤1中，通过远心检测装置获取光刻投影系统中各视场点的远心获取实际偏振态。

18.如权利要求13所述的投影曝光方法，其特征在于，曝光垂直线条时，光刻成像系统设置X向偏振态，当曝光水平线条时，光刻成像系统设置Y向偏振态，当同时曝光垂直和水平方向线条时，光刻成像系统设置S偏振态。