一种曝光系统及光刻机技术方案

本发明专利技术实施例提供一种曝光系统及光刻机，曝光系统包括：沿光轴依次排列的光源、耦合镜组、匀光组件、中继镜组和投影物镜；所述曝光系统还包括能量传感器和至少一个能量探测器，所述能量传感器位于所述投影物镜的像面上；所述匀光组件包括第一匀光单元和第二匀光单元，所述第一匀光单元位于所述耦合镜组与所述第二匀光单元之间，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元沿光轴方向上存在空隙；所述能量探测器位于所述匀光组件一侧且朝向所述空隙处，所述能量探测器用于接收从所述空隙出射的光线，并对所述能量传感器进行标定。本发明专利技术实施例提供一种曝光系统及光刻机，以实现提高能量探测器的线性度，以及提高曝光剂量的控制精度。

【技术实现步骤摘要】
一种曝光系统及光刻机
本专利技术实施例涉及光刻技术，尤其涉及一种曝光系统及光刻机。
技术介绍
半导体制造中的微光刻技术就是利用光学系统把掩模板上的图形精确地投影曝光到涂过光刻胶的硅片上。曝光系统包括光刻照明装置、掩模板、投影物镜以及用于精确对准硅片的工件台。光刻照明装置需要在掩膜面上提供均匀的矩形视场，然后通过投影物镜将掩模板上的图形投影到硅片上进行曝光。为了在硅片上精确的再现掩模图形的特征尺寸需要对曝光的剂量进行控制。现有技术中，能量探测器接收到的能量分布不均匀，导致能量探测器的线性度差，曝光剂量的控制精度有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种曝光系统及光刻机，以实现提高能量探测器的线性度，以及提高曝光剂量的控制精度。第一方面，本专利技术实施例提供一种曝光系统，包括：沿光轴依次排列的光源、耦合镜组、匀光组件、中继镜组和投影物镜；所述曝光系统还包括能量传感器和至少一个能量探测器，所述能量传感器位于所述投影物镜的像面上；所述匀光组件包括第一匀光单元和第二匀光单元，所述第一匀光单元位于所述耦合镜组与所述第二匀光单元之间，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元沿光轴方向上存在空隙；所述能量探测器位于所述匀光组件一侧且朝向所述空隙处，所述能量探测器用于接收从所述空隙出射的光线，并对所述能量传感器进行标定。可选地，所述曝光系统还包括与所述能量探测器一一对应设置的至少一个反射镜，所述反射镜位于所述匀光组件和与所述反射镜一一对应的所述能量探测器之间，所述反射镜用于将从所述空隙出射的光线反射到与所述反射镜一一对应的所述能量探测器上。可选地，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元之间的所述空隙的宽度大于等于0.05mm且小于等于0.2mm。可选地，所述第一匀光单元关于第一匀光单元中心轴对称，所述第二匀光单元关于第二匀光单元中心轴对称，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴共线；所述第一匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离小于等于所述第二匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离。可选地，所述能量探测器的数量为2-4个。可选地，所述曝光系统包括两个所述能量探测器，分别为第一能量探测器和第二能量探测器；所述第一能量探测器和所述第二能量探测器分别位于所述第一匀光单元中心轴以及所述第二匀光单元中心轴相对的两侧。可选地，所述曝光系统包括四个所述能量探测器，四个所述能量探测器均匀分布于所述第一匀光单元中心轴以及所述第二匀光单元中心轴的四周。可选地，所述第一匀光单元关于第一匀光单元中心轴对称，所述第二匀光单元关于第二匀光单元中心轴对称，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴平行，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴之间的垂直距离大于0；所述第一匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离小于等于所述第二匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离。可选地，所述第一匀光单元包括平行于所述第一匀光单元中心轴且相对的第一侧面和第二侧面；所述第二匀光单元包括平行于所述第二匀光单元中心轴且相对的第三侧面和第四侧面；所述第一侧面和所述第三侧面位于所述第一匀光单元中心轴的同一侧；所述第二侧面和所述第四侧面位于所述第一匀光单元中心轴的同一侧；所述第一侧面和所述第三侧面之间的垂直距离大于0，和/或，所述第二侧面和所述第四侧面之间的垂直距离大于0。可选地，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴之间的垂直距离大于等于0.1mm且小于等于0.3mm。第二方面，本专利技术实施例提供一种光刻机，包括第一方面所述的曝光系统。本专利技术实施例提供一种曝光系统，包括匀光组件和至少一个能量探测器，匀光组件包括间隔设置的第一匀光单元和第二匀光单元，能量探测器接收从第一匀光单元和第二匀光单元之间空隙出射的光线，由于能量探测器接收到的光线已经经过了第一匀光单元的匀光处理，能量探测器接收到的能量分布比较均匀，从而提高了能量探测器的线性度，以及提高了曝光剂量的控制精度。可以理解的是，光线在匀光单元(例如第一匀光单元和第二匀光单元)的内部通常会发生多次反射以便达到匀光的目的。因此光线往往只能在匀光单元的入光面(匀光单元的一端)入射，对应地，在匀光单元的出光面(匀光单元的另一端)出射，因而光线无法在匀光单元的入光面和出光面之外的部分传播。例如光线无法在匀光单元的中间部分从匀光单元中出射到匀光单元外。本专利技术实施例中，在第一匀光单元和第二匀光单元之间设置空隙，经过第一匀光单元匀光处理后的光线，由第一匀光单元的出光面出射到空隙中，由空隙中出射的光线可以被能量探测器探测到，本专利技术实施例提供了一种结构简单且容易实现的匀光组件，实现了提高了能量探测器的线性度，以及提高了曝光剂量的控制精度的效果。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种曝光系统的结构示意图；图2为图1中所示曝光系统的部分结构示意图；图3为图2中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的另一种曝光系统的结构示意图；图8为图7中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的另一种曝光系统的结构示意图；图11为图10中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图；图12为本专利技术实施例提供的另一种曝光系统的结构示意图；图13为图12中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。图1为本专利技术实施例提供的一种曝光系统的结构示意图，图2为图1中所示曝光系统的部分结构示意图，参考图1和图2，曝光系统包括沿光轴(图1中虚线所示)依次排列的光源101、耦合镜组102、匀光组件103、中继镜组104和投影物镜105。光源101发出的光线经过耦合镜组102照射到匀光组件103的受光面上，可选地，匀光组件103的受光面位于耦合镜组102的焦平面上。光线在匀光组件103中发生多次反射匀光后，形成均匀的照明区域，再经中继镜组104形成具有一定数值孔径(NA)的均匀照明视场。均匀照明视场照明掩模版上的图像，然后在投影物镜105的像面曝光出线条。曝光系统还包括能量传感器106和至少一个能量探测器107，能量传感器106位于投影物镜105的像面上。在投影物镜105像面的照度可以由能量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曝光系统，其特征在于，包括：沿光轴依次排列的光源、耦合镜组、匀光组件、中继镜组和投影物镜；/n所述曝光系统还包括能量传感器和至少一个能量探测器，所述能量传感器位于所述投影物镜的像面上；/n所述匀光组件包括第一匀光单元和第二匀光单元，所述第一匀光单元位于所述耦合镜组与所述第二匀光单元之间，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元沿光轴方向上存在空隙；所述能量探测器位于所述匀光组件一侧且朝向所述空隙处，所述能量探测器用于接收从所述空隙出射的光线，并对所述能量传感器进行标定。/n

【技术特征摘要】
1.一种曝光系统，其特征在于，包括：沿光轴依次排列的光源、耦合镜组、匀光组件、中继镜组和投影物镜；
所述曝光系统还包括能量传感器和至少一个能量探测器，所述能量传感器位于所述投影物镜的像面上；
所述匀光组件包括第一匀光单元和第二匀光单元，所述第一匀光单元位于所述耦合镜组与所述第二匀光单元之间，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元沿光轴方向上存在空隙；所述能量探测器位于所述匀光组件一侧且朝向所述空隙处，所述能量探测器用于接收从所述空隙出射的光线，并对所述能量传感器进行标定。


2.根据权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述曝光系统还包括与所述能量探测器一一对应设置的至少一个反射镜，所述反射镜位于所述匀光组件和与所述反射镜一一对应的所述能量探测器之间，所述反射镜用于将从所述空隙出射的光线反射到与所述反射镜一一对应的所述能量探测器上。


3.根据权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元之间的所述空隙的宽度大于等于0.05mm且小于等于0.2mm。


4.根据权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述第一匀光单元关于第一匀光单元中心轴对称，所述第二匀光单元关于第二匀光单元中心轴对称，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴共线；
所述第一匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离小于等于所述第二匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离。


5.根据权利要求4所述的曝光系统，其特征在于，所述能量探测器的数量为2-4个。


6.根据权利要求5所述的曝光系统，其特征在于，所述曝光系统包括两个所述能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：湛宾洲，王彩红，
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