[发明专利]一种照明装置、曝光系统及光刻设备

说明书

本发明实施例公开了一种照明装置、曝光系统及光刻设备。其中照明装置包括光源以及在光源的出光路径上依次排列的匀光单元和中继单元，匀光单元用于对光源的出射光束进行匀光，中继单元用于将匀光单元出射光的视场放大；还包括均匀性调整单元，设置于匀光单元或中继单元内，均匀性调整单元所在平面与垂直于出射光束光轴的平面具有可调的第一夹角，以使照明装置形成均匀分布的照明像面。本发明实施例的技术方案，通过设置均匀性调整单元，均匀性调整单元对入射光线的透过率随入射角的变化而变化，通过调整均匀性调整单元所在平面与垂直于出射光束光轴的平面的第一夹角，实现照明像面光线的均匀分布，且该照明装置具有结构简单、成本低的优点。

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术，尤其涉及一种照明装置、曝光系统及光刻设备。

背景技术

随着半导体制造领域的发展，光刻的特征尺寸持续减小。在曝光工艺中，照明均匀性是影响特征尺寸均匀性(Critical dimension uniformity，CDU)的主要因素，光刻设备对在曝光时照明均匀性的要求也日益增高，仅靠设计无法保证照明均匀性的要求，因此需要通过补偿控制手段，将照明均匀性控制在预设范围内。此外，随着光刻设备的使用，照明装置的性能也会出现衰减，同样需要增加补偿控制手段，使光刻设备的整个生命周期内照明均匀性都满足指标。

现有技术中，一般是利用两块或多块透过率分布不同的平板，控制其平移、旋转等，得到不同的透过率组合，对均匀性进行补偿控制，或者利用机械挡片阵列，控制其平移或旋转，改变其挡光的位置，对均匀性进行补偿控制，这两种方式均存在结构及控制方式复杂、成本较高的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种照明装置、曝光系统及光刻设备，以提供一种结构简单、成本低的提高照明均匀性的技术方案。

第一方面，本发明实施例提供一种照明装置，包括光源以及在所述光源的出光路径上依次排列的匀光单元和中继单元，所述匀光单元用于对所述光源的出射光束进行匀光，所述中继单元用于将所述匀光单元出射光的视场放大；

还包括均匀性调整单元，设置于所述匀光单元或所述中继单元内，所述均匀性调整单元所在平面与垂直于所述出射光束光轴的平面具有可调的第一夹角，以使所述照明装置形成均匀分布的照明像面。

可选的，还包括驱动单元，所述驱动单元用于调节所述第一夹角。

可选的，所述均匀性调整单元包括镀有增透膜的透明平板，所述透明平板的透过率随着入射角的变化而变化。

可选的，所述透明平板的透过率随着入射角的增大而均匀降低。

可选的，所述第一夹角大于或等于0°，小于或等于12°。

可选的，所述光源包括汞灯光源，所述匀光单元包括匀光积分棒，所述中继单元包括中继镜组；

所述均匀性调整单元设置于所述中继镜组的孔径光阑位置处。

可选的，还包括椭球反射镜，所述光源位于所述椭球反射镜的一个焦点位置处。

可选的，还包括耦合镜组，所述耦合镜组的物面设置于汞灯光源与所述椭球反射镜的出光端，所述耦合镜组用于将所述汞灯光源与所述椭球反射镜出射的光束耦合入所述匀光积分棒内。

可选的，所述光源包括激光光源，所述匀光单元包括沿光线传播路径依次排列的微透镜阵列以及汇聚镜组，所述中继单元包括中继镜组；

所述均匀性调整单元设置于所述微透镜阵列和所述汇聚透镜之间或者所述中继镜组的孔径光阑位置处。

可选的，还包括扩束单元，所述扩束单元用于扩束和准直所述激光光源的出射光束。