用于光刻设备的照射器制造技术

本发明专利技术涉及用于光刻设备的照射器。本发明专利技术包括：光束（１０）的光源（１’），其用于照射掩模（８）并使晶片（Ｗ）的范围曝光；至少一个微透镜主阵列（４）；以及包括至少一个快门板（６１）的快门（６），该快门板（６１）包括对于光束（１０）不透明的至少一个部分（６１２）和对于光束透明的多个部分（６１０），由此，所述板（６１）可沿与该板基本平行的移动方向（Ｘ）相对于光束（１０）移动，从而使不透明部分（６１２）可至少部分地阻挡光束或者使透明部分可至少部分地使光束（１０）能够通过。本发明专利技术的特征在于，包括移动装置（９），其可使快门（６）的移动与掩模（８）和晶片（Ｗ）的移动同步，所述快门（６）位于邻近光学系统的光瞳（４０，４１０）的范围（１１）内，该光学系统至少包括微透镜主阵列（４）。本发明专利技术还涉及包括一个这种照射器的光刻设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于光刻设备的照射器以及这种光刻设备。技术背景光刻法也称为"微光刻法"，许多年来均用于制造半导体器件，而 且为了这个目的，光刻法利用了电磁辐射，以在半导体器件上产生精 细的图案。为此，用于光刻设备的照射器对掩模进行照射，掩模的像映射在半导体晶片上，这在本领域技术人员已知的特别处理(ad hoc treatment)之后提供电3各。如图1所示，用于光刻设备的照射系统(在说明书的其他部分将 被称为"照射器")是较复杂的。为了满足微光刻的需要，必须同时考 虑多个参数。相关参数详为-在设备的光瞳内的照射剖面；-掩模上照射的均匀性(以及由此所导致的晶片上照射的均匀 性)；以及-掩模上的照射剖面。为此，已知的照射器通常包括由照射源l，照射的衍射光学元件1 (DOE)。元件1可为通常用于产生衍射的任意元件，例如，球形微透 镜的二维阵列、菲涅耳透镜(Fresnel len)、衍射光栅等。元件1起到 光学散射器的作用，并主要旨在在其输出中产生具有普通期望图案的 光瞳，例如盘状或环形图案、或者双极或四极图案。由于给定类型的 元件1一次仅可产生单一的图案，所以元件l是可互换的。照射器在元件1的输出处包括由多个透镜形成的变焦2。变焦2 的功能是使光瞳的像距是有限的，并能够导致光瞳的像的大小发生变 化。变焦2的输出被导向轴棱镜3，轴棱镜3将其确定的形状赋予光瞳。例如，在轴棱镜包括锥形透镜的情况下，则能够控制环形光瞳的 内直径。因此，由元件1、变焦2和轴棱镜3形成的组件能够在光瞳内得 到期望的照射剖面。离开轴棱镜3的光束照射光学元件4。该元件通常由球形微透镜 的二维阵列形成的两个矩阵所构成，其与在元件l、变焦2和轴棱镜3 形成的组件的输出处得到的光瞳相交。变焦2的光瞳位于元件4的平 面，元件4的输出照射聚光器5。聚光器5包括能够将来自于衍射元件4的次光束叠加至快门6的 平面的多个透镜。元件4和聚光器5构成的组件使快门6的平面内的照射符合标准。实际上，聚光器5的输出照射快门6(也被称为"裂缝")。快门6 能够以已知的方式阻挡来自于聚光器5的光束。快门6能够控制掩模8上的用量、像格式和照射剖面，这特别归 因于位于快门6的输出处的照射透镜的群组(或者"照射透镜组" (ILG)) 7。如图2所示，特别地，快门6包括两个固定板63和64。板63和 64为矩形，并且它们的长度基本在X方向上延伸。板63和64相对于 照射是固定的，特别是相对于图2所示的方向X和Y是固定的。板 63和64在Y方向上是相互分离的，并且它们限定了曝光范围67的两 个边。快门6还包括两个板65和66，板65和66可在X方向上相对于 照射移动。板65和66为矩形，并且它们的长度基本在Y方向上延伸。 当板65和66在X方向上相互分离时，它们限定了范围67的两个边。因此，板63、 64、 65和66之间的空间限定了用于对晶片进行蚀 刻的照射的曝光范围67。图3A至3E示出了现有技术的快门6的操作。在掩模8和晶片W的已知相对移动中，对于以独刻为目的的曝光 而言，不需要对晶片的区域Wl之外的点进行蚀刻以接收曝光能量。 因此，特别地，4反65和66的移动与掩冲莫8和晶片W的移动同步。在图3A至3E中，更清晰地示出了掩模8位于晶片W上。当然， 掩模在光学上位于晶片W的右侧。图3A示出了，当晶片W和掩模在 X方向上移动且位于由中继7限定的曝光区域76之外时，则板66和 65关闭。范围67为空，并且光束IO被快门6阻挡。图3B示出了，当限定了要被曝光的晶片W的第一区域W1的掩 模8的左边缘到达越过了区域76的右边缘的、板66的右边缘的平面 上时，则板66开始以相同的方向与掩模8同步移动，板66的速度与 晶片W和掩模8的速度Vs同步。换言之，板66的速度与速度Vs成 一定比例。因此，晶片W位于要被曝光的区域Wl之外的区域不暴露 于光束10。图3C示出了，板66跟随掩模8移动，直至掩模8的左边缘位于 曝光区域76的左边缘的平面上。此时，范围67是最大的，且整个光 束IO通过区域76对区域Wl进行曝光。图3D示出了，然后，当掩模的右边缘越过区域76的右边缘时， 板65在与掩模8在X方向上的相同方向跟随掩模8移动。此外，板 65的移动与晶片W和掩模8的移动是同步的，即，与晶片W的移动 方向相同，且移动速度与晶片W的速度Vs成一定比例。这样，晶片 W位于区域Wl之外的区域不暴露于光束10。图3E与曝光范围67的关闭相对应，其中板65和66相连接。区 域Wl处于区域76之外，并且光束IO被快门阻挡。当掩模在不同于X的方向上移动时(例如，为了对区域W2至 W8进行曝光)，板65和66当然也在该方向上移动。关闭可以约 160mm/s的速度进行。通过打开和关闭板65和66的上述方法，要被蚀刻的区域的所有 点均接收同样的曝光能量，且不应被曝光的区域没有被曝光。群组7形成光中继，其使得快门6的平面和掩模8共轭。实际上， 在没有群组7的情况下，快门6和掩模8应处于同样的平面内，而这 从图1所示的组件的力学观点来看是不可能的。特别地，这样会在板 65和66与掩模8之间产生摩擦。现有技术的照射器存在缺点。根据现有技术的照射器是较复杂的，且生产成本昂贵，特别地， 这是由存在有形成用于使快门的平面和掩模共轭的光中继的群组7而 导致的。该群组在光学上和力学上都是复杂的。160mm/s )，所以能够使快门的可移动板移动的机械元件是复杂且昂贵 的。
技术实现思路
本专利技术旨在克服以上至少一个缺陷。为了达到此目的，本专利技术提供了根据权利要求1所述的照射器。 有利地，本专利技术补充有各从属权利要求中所述特征。 本专利技术还涉及包括该照射器的设备。 本专利技术具有很多优点。首先，由于无需形成光中继的群组以使快门的平面和掩模共轭， 所以根据本专利技术的照射器更加简单，并因此使得成本更加低廉。此外，由于板的移动路程的幅度减小且平移的速度减小，所以使 可移动板能够相对移动的机械元件也更加简单，并因此使成本更加低 廉。可以期望，快门的板的移动速度减小IO倍，这使得光刻设备中产 生的振动减小，并且简化了用于移动快门的装置。特别地，根据本专利技术的照射器能够修正由于照射源的自身特性所 造成的照射的某些缺陷，特别是当照射源为激光时。根据本专利技术的照 射器能够在掩模和晶片的移动方向上得到梯形的照射剖面。特别地，根据本专利技术的照射器还允许照射的完全切断。附图说明通过仅为示例性而非限制性的目的提供的以下描述，将清楚地理 解本专利技术的其他特征、目的和优点，以下描述应结合附图，其中 图1(以上已提到)示意性地示出了现有技术已知的照射器； 图2 (以上也已提到)示出了现有技术已知的快门； 图3A至3E (以上已提到)示意性地示出了如图2所示快门的板根据置于如图1所示照射器内的掩模的移动而移动的各阶段； 图4A和4B均示意性地示出了根据本专利技术的快门的板； 图5示意性地示出了图4A和4B所示两个板的一种可能的排列； 图6示意性地示出了在根据本专利技术的照射器内的快门的第一位置；图7示意性地示出了在根据本专利技术的照射器内的快门的第二位置；图8示意性地示出了包括两个快门板的本专利技术的一个实施方案； 图9A至9F示意性地示出了如图8所示的实施方案的一种可能的 操作模式；图10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻设备的照射器，包括：－光束（１０）的光源（１’），所述光束用于照射掩模（８）并使晶片（Ｗ）的区域曝光；－至少一个主微透镜阵列（４）；以及－快门（６），包括至少一个快门板（６１），所述快门板（６１）包括：至少一个部分（６１２），其对于所述光束（１０）是不透明的，以及多个部分（６１０），其对于所述光束是透明的，其中，所述快门板（６１）能够在基本平行于所述快门板的移动方向（Ｘ）上相对于所述光束（１０）移动，从而：使不透明的所述部分（６１２）能够至少部分地阻挡所述光束，或者使透明的所述部分能够允许所述光束（１０）至少部分地通过，所述照射器的特征在于：包括移动装置（９），所述移动装置（９）能够使所述快门（６）与所述掩模（８）和所述晶片（Ｗ）同步移动，其中所述快门（６）位于与至少包括所述主微透镜阵列（４）的光学系统的光瞳（４０，４１０）邻近的区域（１１）内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：米格尔伯特尼，雷诺梅西耶伊捷，弗朗西斯里盖，
申请(专利权)人：萨热姆防务安全公司，上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]