曝光设备和曝光方法技术

本发明专利技术提供了曝光设备和曝光方法，所述曝光设备包括控制系统、光源系统、照明系统及投影物镜，所述照明系统设有多套，每套所述照明系统均包括可变衰减器和支路能量探测器，各照明系统的支路能量探测器探测对应支路的照度并反馈给所述控制系统，所述控制系统控制各所述照明系统的可变衰减器调节对应支路的照度。在本发明专利技术提供的曝光设备和曝光方法中，所述曝光设备设有多套照明系统，每套照明系统均包括可变衰减器和支路能量探测器，通过照明系统的支路能量探测器探测对应支路的照度并反馈给控制系统，使控制系统控制各照明系统的可变衰减器调节对应支路的照度，提高曝光性能，对于能量调整精度高并能快速调整，实现精确控制，提高曝光精度。

【技术实现步骤摘要】
曝光设备和曝光方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及曝光设备和曝光方法。
技术介绍
半导体技术中的光刻技术是现代加工技术中制造微细结构最好也是最普遍的加工技术，特别是其中的光刻技术中的曝光部分，是现代制造大规模集成电路(LSI)、微机电系统(MEMS)、平板显示器(LCD、OLED等)最主要的加工手段。光刻技术的基本原理类似照相机照相原理，可通过光源发生器形成满足要求的高均匀照明场，照射固定在掩膜台上的掩膜板，掩膜板上有所需的光刻图形，通过投影物镜可将被照明掩膜图形无像差的成像到固定在工件台上的基片上，再通过后续工艺得到所需的微细结构。其中，曝光设备要形成满足要求的高均匀照明场，并实现精确的控制曝光剂量，但是随着产品尺寸的越来越大，需要更大的扫描宽度，对于整个曝光设备的要求也越来越高。因此，如何提高曝光的精度是本领域技术人员努力的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供曝光设备和曝光方法，以提高曝光的精度。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种曝光设备，包括控制系统、光源系统、照明系统及投影物镜，所述照明系统设有多套，每套所述照明系统均包括可变衰减器和支路能量探测器，所述光源系统包括光源发生器，所述光源发生器发出的照明光束入射至所述照明系统，各所述照明系统的支路能量探测器探测对应支路的照度并反馈给所述控制系统，所述控制系统控制各所述照明系统的可变衰减器调节对应支路的照度。可选的，在所述曝光设备中，所述光源系统设有一套，所述光源系统还包括光束单元，所述光束单元将所述光源发生器发出的照明光束分为多束，每束所述照明光束入射至一套所述照明系统。可选的，在所述曝光设备中，所述光源系统设有多套，与多套所述照明系统一一对应。可选的，在所述曝光设备中，所述可变衰减器包括两块遮光板，每个遮光板上均具有若干通孔，通过移动两个遮光板控制所述照明光束的通过量。可选的，在所述曝光设备中，所述光源发生器包括汞灯。可选的，在所述曝光设备中，每套所述光源系统均还包括恒光强探测器，所述恒光强探测器探测所述光源发生器产生的照明光束的光强。可选的，在所述曝光设备中，每套所述照明系统均还包括匀光单元，所述支路能量探测器探测对应支路中进入所述匀光单元后的照明光束的照度。可选的，在所述曝光设备中，所述匀光单元还包括包括第一匀光棒和与所述第一匀光棒连接的第二匀光棒，所述支路能量探测器探测所述第一匀光棒与所述第二匀光棒的连接处射出的所述照明光束。可选的，在所述曝光设备中，所述匀光单元还包括支路反射镜及光阑，从所述第一匀光棒与所述第二匀光棒的连接处照射出的所述照明光束被所述支路反射镜反射，再经过所述光阑后被所述支路能量探测器探测。可选的，在所述曝光设备中，所述投影物镜设有多套，并与所述照明系统一一对应，每套所述投影物镜的像面均设有测校能量探测器，所述测校能量探测器探测入射至所述像面的照明光束的照度，所述控制系统根据所述像面的照明光束的照度对入射至所述投影物镜的各照明光束进行照度匹配。本专利技术还提供一种曝光方法，采用上述曝光设备对位于所述投影物镜的像面上的物料进行曝光动作，具体包括以下步骤：对所述物料进行曝光动作前，探测入射至所述投影物镜的像面的各照明光束的照度，对入射至所述投影物镜的各照明光束进行照明匹配；上载所述物料进行曝光，所述支路能量探测器实时探测并反馈各照明系统中照明光束的照度，所述控制系统实时判断各照明系统的照明光束的能量变化量，若所述能量变化量位于能量变化阈值内，则计算需要实时调整的能量数值后控制所述可变衰减器进行调节；若所述能量变化量超出能量变化阈值则停止曝光生产，发出警报，触发对入射至所述投影物镜的各照明光束进行照度匹配。可选的，在所述曝光方法中，所述对入射至所述投影物镜的各照明光束进行照度匹配包括以下步骤：步骤1、将各照明系统的可变衰减器回归零位，衰减量为零；步骤2、执行测试曝光，各所述测校能量探测器探测入射至所述投影物镜的像面的照明光束的照度，标定各所述照明系统的支路能量探测器；步骤3、执行测试曝光，各所述测校能量探测器探测入射至所述投影物镜的像面的照明光束的照度，以所有所述投影物镜的像面的照明光束的照度的最小值对应的可变衰减器为基准，计算其余的可变衰减器的衰减量，并执行可变衰减器设置；步骤4，执行测试曝光，判断各所述投影物镜的像面的照明光束的照度是否满足照度匹配要求，是则保存所述支路能量探测器的标定量和可变衰减的衰减量作为机械常数，照度匹配结束；否则返回步骤3。可选的，在所述曝光方法中，所述光源系统设有多套，并与所述照明系统一一对应，每套所述光源系统均包括恒光强探测器，所述恒光强探测器探测所述光强发生器产生的照明光束的光强，所述步骤1与步骤2之间还包括：执行测试曝光，各所述测校能量探测器探测入射至所述投影物镜的像面的照明光束的照度，以所有所述投影物镜的像面的照明光束的照度的最小值对应的所述恒光强探测器为基准，分别标定其余所述恒光强探测器；再用标定后的各所述恒光强探测器测量对应的所述光源发生器产生的照明光束的光强，以所有照明光束的光强的最小值对应的所述光源发生器为基准，计算其余所述光源发生器的电功率，并执行所述光源发生器的电功率设置。综上所述，在本专利技术提供的曝光设备和曝光方法中，所述曝光设备设有多套照明系统，每套照明系统均包括可变衰减器和支路能量探测器，通过照明系统的支路能量探测器探测对应支路的照度并反馈给控制系统，使控制系统控制各照明系统的可变衰减器调节对应支路的照度，可优化在曝光设备的能量控制策略，提高曝光性能，对于能量调整精度高并能快束调整，可减少总体的能量损失，并对其它性能影响较小，实现精确控制，提高曝光精度。附图说明图1是本专利技术实施例的曝光设备的单套照明系统及光源系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例的曝光设备的可变衰减器的剖面示意图；图3是本专利技术实施例的曝光设备的匀光单元的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。本专利技术提供一种曝光设备，包括控制系统、光源系统、照明系统及投影物镜，所述照明系统设有多套，每套所述照明系统均包括可变衰减器和支路能量探测器，所述光源系统包括光源发生器，所述光源发生器发生的照明光束入射至所述照明系统，各所述照明系统的支路能量探测器探测对应支路的照度并反馈给所述控制系统，所述控制系统控制各所述照明系统的可变衰减器调节对应支路的照度。其中，所述光源系统设有一套，所述光源系统还包括光束单元，所述光束单元将所述光源发生器发出的照明光束分为多束，每束所述照明光束入射至一套所述照明系统，从而实现一套光源系统对应多套照明系统的一对多的组合方式。可选的，所述光源系统设有多套，与多套所述照明系统一一对应，相比于上述一对多的组合方式实现一一对应分立一组合方式，满足不同生产类型的需要。如图1以图2所示单套照明系统的曝光设备，包括光源发生器10、可变衰减器20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光设备，包括控制系统、光源系统、照明系统及投影物镜，其特征在于，所述照明系统设有多套，每套所述照明系统均包括可变衰减器和支路能量探测器，所述光源系统包括光源发生器，所述光源发生器发出的照明光束入射至所述照明系统，各所述照明系统的支路能量探测器探测对应支路的照度并反馈给所述控制系统，所述控制系统控制各所述照明系统的可变衰减器调节对应支路的照度。

【技术特征摘要】
1.一种曝光设备，包括控制系统、光源系统、照明系统及投影物镜，其特征在于，所述照明系统设有多套，每套所述照明系统均包括可变衰减器和支路能量探测器，所述光源系统包括光源发生器，所述光源发生器发出的照明光束入射至所述照明系统，各所述照明系统的支路能量探测器探测对应支路的照度并反馈给所述控制系统，所述控制系统控制各所述照明系统的可变衰减器调节对应支路的照度。2.根据权利要求1所述的曝光设备，其特征在于，所述光源系统设有一套，所述光源系统还包括光束单元，所述光束单元将所述光源发生器发出的照明光束分为多束，每束所述照明光束入射至一套所述照明系统。3.根据权利要求1所述的曝光设备，其特征在于，所述光源系统设有多套，与多套所述照明系统一一对应。4.根据权利要求1所述的曝光设备，其特征在于，所述可变衰减器包括两块遮光板，每个遮光板上均具有若干通孔，通过移动两个遮光板控制所述照明光束的通过量。5.根据权利要求1所述的曝光设备，其特征在于，所述光源发生器包括汞灯。6.根据权利要求3所述的曝光设备，其特征在于，每套所述光源系统均还包括恒光强探测器，所述恒光强探测器探测所述光源发生器产生的照明光束的光强。7.根据权利要求1所述的曝光设备，其特征在于，每套所述照明系统均还包括匀光单元，所述支路能量探测器探测对应支路中进入所述匀光单元后的照明光束的照度。8.根据权利要求7所述的曝光设备，其特征在于，所述匀光单元包括第一匀光棒以及与所述第一匀光棒连接的第二匀光棒，所述支路能量探测器探测所述第一匀光棒与所述第二匀光棒的连接处射出的所述照明光束。9.根据权利要求8所述的曝光设备，其特征在于，所述匀光单元还包括支路反射镜及光阑，从所述第一匀光棒与所述第二匀光棒的连接处照射出的所述照明光束被所述支路反射镜反射，再经过所述光阑后被所述支路能量探测器探测。10.根据权利要求1所述的曝光设备，其特征在于，所述投影物镜设有多套，并与所述照明系统一一对应，每套所述投影物镜的像面均设有测校能量探测器，所述测校能量探测器探测入射至所述像面的照明光束的照度，所述控制系统根据所述像面的照明光束的照度对入射至所述投影物镜的各照明光束进行照度匹配。11.一种曝光方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱俊，翟思洪，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31