一种图案形成装置的热控方法制造方法及图纸

本公开提供了一种图案形成装置的热控方法，包括：S1，开启补偿照明，将图案形成装置加热至热平衡温度区间后，关闭补偿照明；补偿照明的照明区域面积为S

【技术实现步骤摘要】
一种图案形成装置的热控方法


[0001]本公开涉及热控
，具体涉及一种图案形成装置的热控方法。

技术介绍

[0002]在光源照射条件下，部分入射光将被图案形成装置(如模板)吸收，引起模板温度升高，进而产生热变形。模板热变形包括X
‑
Y平面变形和Z方向变形，X
‑
Y平面变形将导致模板图形位置偏移，是套刻误差的主要来源之一；Z方向变形将影响模板面平面度，也将影响模板的焦面控制。X
‑
Y平面变形可以通过模板四周边缘外加力的形式进行变形量的矫正，而Z方向的变形并不能通过表面施加外力的形式进行矫正。因此，对Z向上变形量的控制格外重要。
[0003]投影曝光中，主要通过系列热控手段，以控制模板的热变形，包括镜组内部设计氮气供给系统、模板台设计水冷结构等方式，提高散热能力。而传统接近接触式近场曝光，曝光分辨力低，对模板温控没有特别要求，实验室环境下工作即可。但在模板与基板间距仅为百纳米及以下，甚至是接触状态，完全没法借鉴传统的热控手段，如何控制模板的Z向上热变形成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]针对上述问题，本公开提供了一种图案形成装置的热控方法，用于解决在图案形成装置与基板间距仅为百纳米及以下时传统方法难以对图案形成装置实现有效热控等技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]本公开提供了一种图案形成装置的热控方法，包括：S1，开启补偿照明，将图案形成装置加热至热平衡温度区间后，关闭补偿照明；补偿照明的照明区域面积为S
C1
×
C2
；S2，开启第一检测照明，检测步骤完成后关闭第一检测照明；第一检测照明的照明区域面积为S
D1
×
D2
；S3，开启曝光照明，曝光步骤完成后关闭曝光照明；曝光照明的照明区域面积为S
E1
×
E2
；其中，S
C1
×
C2
≥S
D1
×
D2
≥S
E1
×
E2
；S1、S2和S3在相互切换过程中，图案形成装置温度维持在热平衡温度区间；在热平衡温度区间内，补偿照明区域边缘Z向形变量
△
Z
C1
×
C2
大于等于图案形成装置中心Z向的形变量
△
Z的50％。
[0008]进一步地，S1之前还包括：S0，根据图案形成装置的形变量与温度之间的关系，确定热平衡温度区间。
[0009]进一步地，S3之后还包括：S4，在下一曝光场中，开启曝光照明，在曝光照明照明期间图案形成装置的温度保持在热平衡温度区间内；开启前、后两场曝光照明的时间间隔为T5。
[0010]进一步地，S4之前还包括：S41，关闭所有照明，使图案形成装置冷却，冷却时长为T4；T4包括T5或T4不包括T5。
[0011]进一步地，S3之后还包括：重复S2～S3，交替进行检测步骤和曝光步骤，图案形成装置在检测步骤和曝光步骤中维持在热平衡温度区间。
[0012]进一步地，S1还包括：在开启补偿照明的同时，开启第二检测照明，在S2～S3中，第二检测照明维持开启状态；第二检测照明的热输出功率远小于第一检测照明的热输出功率，且第二检测照明与第一检测照明之间无干涉。
[0013]进一步地，S3之后还包括：S41，关闭所有照明，使图案形成装置冷却，冷却时长为T4；S4，在下一曝光场中，开启曝光照明，在曝光照明照明期间图案形成装置的温度保持在热平衡温度区间内；开启前、后两场曝光照明的时间间隔为T5；其中，T4包括T5或T4不包括T5。
[0014]进一步地，S3之后还包括：重复S2～S3，交替进行检测步骤和曝光步骤，图案形成装置在检测步骤和曝光步骤中维持在热平衡温度区间。
[0015]进一步地，S2包括：交替开启第三检测照明和第一检测照明，第三检测照明的单次照明周期、单次照明时长与第一检测照明的单次照明周期、单次照明时长相匹配；其中，第三检测照明与第一检测照明之间存在干涉。
[0016]进一步地，S3之后还包括：重复S2～S3，重复过程中S2只开启第三检测照明，第一检测照明关闭；交替进行检测步骤和曝光步骤，图案形成装置在检测步骤和曝光步骤中维持在热平衡温度区间。
[0017](三)有益效果
[0018]本公开的图案形成装置的热控方法，在检测照明、曝光照明的基础上，引入补偿照明，在切换各照明模式时确保图案形成装置的温度位于热平衡温度区间内，产生的温度波动较小，实现图案形成装置长时间维持热平衡，使得图案形成装置在Z向上能维持均匀、稳定的变形。同时通过合理分配各照明模式的时序，配比不同照明光源的光照强度、频率以及冷却时长等，使各照明模式间实现切换，提高了曝光的效率。
附图说明
[0019]图1示意性示出了根据本公开实施例中图案形成装置的热控方法的流程图；
[0020]图2示意性示出了根据本公开实施例中曝光系统的结构示意图；
[0021]图3示意性示出了根据本公开实施例中图案形成装置中能量传递过程的示意图；
[0022]图4示意性示出了根据本公开实施例第一方案中各种照明进行时序切换过程的示意图；
[0023]图5示意性示出了根据本公开实施例中图案形成装置的俯视图；
[0024]图6示意性示出了根据本公开实施例第二方案中各种照明进行时序切换过程的示意图；
[0025]图7示意性示出了根据本公开实施例第三方案中各种照明进行时序切换过程的示意图；
[0026]图8示意性示出了根据本公开实施例第四方案中各种照明进行时序切换过程的示意图；
[0027]图9示意性示出了根据本公开实施例第五方案中各种照明进行时序切换过程的示意图；
[0028]图10示意性示出了根据本公开实施例第六方案中各种照明进行时序切换过程的
示意图；
[0029]图11示意性示出了根据本公开实施例第七方案中各种照明进行时序切换过程的示意图；
[0030]图12示意性示出了根据本公开实施例1中各种照明进行时序切换过程的示意图；
[0031]图13示意性示出了根据本公开实施例1中图案形成装置的俯视图；
[0032]图14示意性示出了根据本公开实施例1中图案形成装置的温度变化示意图；
[0033]图15示意性示出了根据本公开中未采用本公开的热控方法时图案形成装置的温度变化示意图；
[0034]附图标记说明：
[0035]1，图案形成装置；1
‑
1，第一空气层；1
‑
2，图案形成装置衬底；1
‑
3，图形膜层；1
‑
4，第二空气层；1
‑
5，第一分界层；1
‑
6，吸收层；1
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图案形成装置的热控方法，其特征在于，包括：S1，开启补偿照明(5
‑
4)，将图案形成装置(1)加热至热平衡温度区间后，关闭所述补偿照明(5
‑
4)；所述补偿照明(5
‑
4)的照明区域面积为S
C1
×
C2
；S2，开启第一检测照明(5
‑
2)，检测步骤完成后关闭所述第一检测照明(5
‑
2)；所述第一检测照明(5
‑
2)的照明区域面积为S
D1
×
D2
；S3，开启曝光照明(5
‑
3)，曝光步骤完成后关闭所述曝光照明(5
‑
3)；所述曝光照明(5
‑
3)的照明区域面积为S
E1
×
E2
；其中，S
C1
×
C2
≥S
D1
×
D2
≥S
E1
×
E2
；所述S1、所述S2和所述S3在相互切换过程中，所述图案形成装置(1)温度维持在所述热平衡温度区间；在所述热平衡温度区间内，补偿照明区域边缘Z向形变量
△
Z
C1
×
C2
大于等于图案形成装置中心Z向的形变量ΔZ的50％。2.根据权利要求1所述的图案形成装置的热控方法，其特征在于，所述S1之前还包括：S0，根据所述图案形成装置(1)的形变量与温度之间的关系，确定所述热平衡温度区间。3.根据权利要求1所述的图案形成装置的热控方法，其特征在于，所述S3之后还包括：S4，在下一曝光场中，开启曝光照明(5
‑
3)，在所述曝光照明(5
‑
3)照明期间所述图案形成装置(1)的温度保持在所述热平衡温度区间内；所述开启前、后两场曝光照明(5
‑
3)的时间间隔为T5。4.根据权利要求3所述的图案形成装置的热控方法，其特征在于，所述S4之前还包括：S41，关闭所有照明，使所述图案形成装置(1)冷却，所述冷却时长为T4；所述T4包括所述T5或所述T4不包括所述T5。5.根据权利要求1所述的图案形成装置的热控方法，其特征在于，所述S3之后还包括：重复所述S2～S3，交替进行检...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵承伟，王彦钦，任传鑫，龚天诚，张逸云，陈小安，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：