離軸照明技術是指在投影光刻機中所有照明掩膜的光線都與主光軸方向有一定夾角.照明光經過掩膜衍射后,通過投影光刻物鏡成像時,仍無光線沿主光軸方向傳播,是被認為最有希望拓展光學光刻分辨率的一種技術之一。SCD0502T-3R3M-N它能大幅提高投影光學光刻系統的分辨率和增大焦深e目前已經應用到IC生產的248nm和193nm光學光刻成像系統中,ASMI',Ni虬n和Canor1公司都在其投影光刻機上采用了離軸照明技術。離軸照明的種類有:二極照明、四極照明、環形照明等。

    Rayklgh在1896年分析相干成像和非相干成像時,發現了離軸照明在合適的空間孔徑之間能產生類似于移相掩膜所產生的相位偏移,后來離軸照明技術就被廣泛用于顯微鏡的照明系統中。在20世紀80年代末,離軸照明技術被首次用于光刻技術。Mack和Fellrs等首先提出環形照明用于光刻:在照明系統的積分透鏡后設置環形帶通光的相干片,將中`心部分的低頻光擋掉,形成離軸光照明,在曝光波長為~9d8rlnil的投影光學光刻系統中實現了分辨率為0.25um和焦深為2.钅Im1的黑白線條圖 形,之后又用了四極照明和環形照明作光刻實驗。日本的許多公司最先在投影光刻機上使用四極照明,在積分透鏡的出口處加入具有4個透光孔的相干片,穿過相干片的四束光通過聚光鏡后,以一定傾斜角度照射到掩膜上,形成離軸照明。在i線投影光刻機上利用四極照明,能將分辨率從0.5um提高到0,35um,焦深從0.9um增大到1.8um;在深紫外投影光刻機上,能將分辨率從0.4um提高到o,3um,焦深增大到l。5um。以后又提出將(認I、移相掩膜和光瞳濾波等技術結合起來進行光刻實驗研究的方案,使光刻分辨率進一步提高。

   離軸照明技術采用傾斜照明方式,用從掩膜圖形透過的0級光和

其中一個l級衍射光成像,為雙光束成像,與傳統照明情況下的三光

束或多光束成像相比,不但提高了分辨率,而且明顯改善了焦深,其原理示意圖如圖10-13所示。圖(a)為傳統照明,圖(b)為OAI。