发明名称 用于空间控制光偏极化之光学系统及制造该系统之方法
摘要 本发明提供一种用于空间控制光偏极化之光学系统及制造该系统之方法,其包括一用于产生具有指定波长之光束之光源、一用于将由该光源产生之光束分裂成复数个部分光束之光束成形器,及一控制该等部分光束之偏极化状态之偏极化控制器。该偏极化控制器可形成于该光束成形器上或与该光束成形器分离。
申请公布号 TWI293696 申请公布日期 2008.02.21
申请号 TW094126425 申请日期 2005.08.03
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 金淏哲
分类号 G02B6/27(2006.01);G02F1/01(2006.01) 主分类号 G02B6/27(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种光学系统,包含: 一光源,其用于产生一具有一指定波长之光束; 一目标物件,自该光源产生之该光束照射于其上; 一位于该光源与该目标物件之间的一光径内之光 束成形器,该光束成形器将该光束分裂成复数个部 分光束;及 一位于该光源与该目标物件之间的该光径内之偏 极化控制器,该偏极化控制器控制该等复数个部分 光束之偏极化状态。 2.如请求项1之光学系统,其中该光束成形器包含一 自然数n个部分区域。 3.如请求项2之光学系统,其中该光束成形器之每一 该等部分区域包括一自然数m个从属区域,该等从 属区域根据其在该光束成形器中之位置而具有不 同厚度以将该光束分裂成该复数个部分光束。 4.如请求项3之光学系统,其中该偏极化控制器包含 nm个从属偏极化图案,第i部分区域(1≦i≦n)之第j 从属区域及第k部分区域(k≠i且1≦k≦n)之第j从属 区域中之偏极化图案输出一相同偏极化状态。 5.如请求项4之光学系统,其中第i部分区域(1≦i≦n) 之第j从属区域及第k部分区域(k≠i且1≦k≦n)之第j 从属区域中之偏极化图案为相同方向之条状图案 。 6.如请求项3之光学系统,其中每一该等从属区域具 有一第一厚度及一大于该第一厚度之第二厚度中 之一者。 7.如请求项1之光学系统,其中该光束成形器为一绕 射光学元件(DOE)或一全息光学元件(HOE)。 8.如请求项1之光学系统,其中该偏极化控制器包含 配置于一指定方向之复数个条状图案。 9.如请求项8之光学系统,其中该等复数个条状图案 之间的一间距可为该光束波长之大约0.2至1.5倍,且 每一条状图案之一宽度可为该等条状图案之间的 该间距之0.2至0.8倍。 10.如请求项8之光学系统,其中每一该等条状图案 之一厚度大约为10 nm至200 nm。 11.如请求项8之光学系统,其中该等条状图案由一 具有一大约在1.3与2.5之间的实际折射率及一大约 在0与0.2之间的消光系数之材料所制造。 12.如请求行8之光学系统,其中用于该等条状图案 之该材料选自由SiN、SiON及光阻组成之群。 13.如请求项1之光学系统,进一步包含: 一光传递系统,其用于将自该光源产生之该光束传 递至该目标物件。 14.如请求项1之光学系统,其中该目标物件为一具 有指定电路图案之光罩,用于制造一形成于其上之 半导体装置。 15.如请求项1之光学系统,其中该偏极化控制器位 于该光束成形器之一表面上。 16.如请求项1之光学系统,其中该光束成形器及该 偏极化控制器为单独元件。 17.如请求项16之光学系统,其中该光束成形器安置 于该光源与该偏极化控制器之间,或该偏极化控制 器与该目标物件之间。 18.一种用于形成一光学系统之方法,包含: 制作一用于将自一光源产生之具有一指定波长之 一光束分裂成至少一部分光束之光束成形器;及 制作一用于控制该至少一部分光束之偏极化状态 之偏极化器。 19.如请求项18之方法,其中制作该光束成形器之步 骤包含: 制备一具有一自然数n个部分区域之透明基板,其 中每一该等部分区域可包括一自然数m个从属区域 ;及 根据位置将该基板图案化成该等从属区域之不同 厚度,从而形成用于输出具有一指定外形之该光束 之绕射光学图案。 20.如请求项19之方法,其中制作该偏极化器之步骤 包含: 形成在该光束成形器之每一该等部分区域之相同 从属区域内提供相同偏极化状态之偏极化图案。 21.如请求项18之方法,其中制作该偏极化器之步骤 包含: 在该光束成形器之一表面上一指定方向形成偏极 化图案。 22.如请求项18之方法,其中制作该偏极化器之步骤 包含: 在与该光束成形器分离之一表面上一指定方向形 成偏极化图案。 23.一种用于制造一半导体装置之方法,该方法包含 : 产生一具有一指定波长之光束; 将该光束分裂成复数个彼此具有不同偏极化状态 之部分光束;及 使用该复数个具有彼此不同偏极化状态之部分光 束来曝光一涂布于一半导体基板上之光阻层。 图式简单说明: 图1及图2为展示半导体曝光技术发展之曲线图; 图3A及图3B为展示NA与偏极化光之影像对比度之间 关系之曲线图; 图4说明不同方向图案之一部分之平面图; 图5说明根据本发明一实施例之曝光装置之示意图 ; 图6A至图6G说明具有不同空间外形之光束; 图7A为可用作光束成形元件之全息图之平面图; 图7B说明藉由使用图7A所示之全息图案成之光束之 空间强度分布; 图8A至图8C说明根据本发明之第一实施例之偏极化 控制器之示意图; 图9A及9B说明根据本发明之第二实施例之偏极化控 制器之示意图; 图10说明根据本发明之第三实施例之偏极化控制 器之示意性平面图; 图11说明根据本发明之第四实施例之偏极化控制 器之示意性透视图。
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