曝光装置及曝光方法制造方法及图纸

一种曝光装置，包括：激光源，发射单束激光束；分光系统，将激光源发出的单束激光束分成第一束激光束和第二束激光束；Ｘ方向成像系统，接收分光系统发射的第一束激光束并对Ｘ极掩模版电路图形进行成像；Ｙ方向成像系统，接收分光系统发射的第二束激光束并对Ｙ极掩模版电路图形进行成像；转像系统，接收Ｘ方向成像系统出射的第一束激光束并进行发射，及接收Ｙ方向成像系统出射的第二束激光束并进行发射。本发明专利技术还提供一种曝光方法。本发明专利技术简化了光刻步骤，节省了成像时间。

Exposure device and exposure method

An exposure apparatus includes: a laser light source emitting a single laser beam; optical system, the laser source emits the single laser beam into a first beam and a second laser beam direction; X imaging system, receiving optical system launch of the first laser beam and the X pole mask circuit diagram imaging; Y imaging system, receiving optical system launched second laser beam and the Y pole mask circuit graphics imaging; image transferring system, receiving the X direction of imaging system emitted by the first laser beam and transmitting and receiving directions, Y imaging system emitted laser beam and second beam launch. The invention also provides an exposure method. The invention simplifies lithography steps and saves imaging time.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
随着集成电路制造工艺中器件的尺寸越来越小，对于光刻工艺的要求也 越来越高。目前， 一般都是通过缩小曝光光源的曝光波长来达到曝出更小尺 寸图形的目的。然而，这种仅仅借由缩小曝光波长的方式，通常会出现光刻 分辨率不足的问题。为了增加光刻分辨率，如今已发展出用于改善精细图案分辨率的光刻技术包括调整光源的方法(例如离轴照明(off-axis illumination)),利用光干涉的方法(例如相位移掩膜方法)以及调整布局的方法 (例如光学邻近修正)。最近，还出现了另一种提高分辨率的技术——两次 曝光技术，所述两次曝光技术是将需要进行曝光的电路图形分解成两部 分，首先曝光一部分电路图形，然后将已曝光图形移到邻近地方，再对剩下 的一部分电路图形进行曝光。采用这一技术能够提高光刻分辨率。而当前在 两次曝光技术中使用的是基于双极照明的两次曝光技术。在制作半导体存储器件时，由于这些存储单元具有指定取向，因此一般 采用双^l照明法，可增大工艺裕度。例如，在曝光装置中利用KrF作为光源 且双极孔径作为孔径光阑时，可以实现半导体器件的半节距小于100纳米的 精细图案。同时，两次曝光技术还应先把布局电路图形分解成X极(水平方向)和 Y极(垂直方向)两部分，并写入光掩4莫版，形成X极掩才莫版电路图形和Y 极掩模版电路图形；然后，再分别将通过X双极孔径的激光束对X极掩模版 电路图形进行曝光，将通过Y双极孔径的激光束对Y极掩模版电路图形进行 曝光，曝光后图形在晶圓上叠加从而得到实际的电路图形。在例如专利申请号为03128638.0的中国专利申请中还能发现更多关于利用双极照明来得到具 有较小特征尺寸的电路图形的方法。现有曝光装置如图l所示，包括激光源100、第一光学准直系统102、聚 焦透镜104、双极孔径106、反射系统108、第二光学准直系统110、投影透 镜114和晶圆载物台118,其中，激光源IOO发射激光束至第一光学准直系统 102,激光束经第一光学准直系统102准直后射向聚焦透镜104，聚焦透镜104 将激光束聚焦后出射至双极孔径106,反射系统108接收双极孔径106射出的 激光束并反射至第二光学准直系统110,第二光学准直系统IIO对激光束准直 且发射至投影透镜114,投影透镜114将激光束聚焦至晶圓载物台118上的晶 圆116表面。所述双;f及孔径具有各种形状及取向，例如沿水平方向(X方向)(如图2A 所示)、沿垂直方向(Y方向)(如图2B所示)或任何给定角度。此处，垂直 和水平方向表示平面上分别沿Y和X方向形成的图形的正交方向。现有曝光方法，继续参考图1所示，由激光源IOO发射单束激光束，经 第一光学准直系统102对激光束进行准直；准直后的激光束经过聚焦透镜104 进行聚焦；聚焦后的激光束进入双极孔径106,此时双极孔径106沿水平方向 (X方向)放置，激光束由双^ l孔径106输出至反射系统108,对激光束进行 全反射；通过反射系统108对激光束进行反射后，将激光束射入第二光学准 直系统110;第二光学准直系统IIO对激光束进行准直，输出至光掩才莫版112; 激光束通过光掩模版112上的透光区域，入射至投影透镜114;投影透镜114 将激光束聚焦至晶圆载物台118上的晶圆116表面，并将光掩模版112上的X 极掩模版电路图形曝光至晶圓116表面的一个位置；重复上述步骤，将双极 孔径106改变方向至垂直方向(Y方向)，将光掩模版112上的Y极掩模版电 路图形转移至晶圆116上；经过两次曝光后，X极掩模版电路图形与Y极掩 模版电路图形在晶圆上叠加，从而得到实际的电路图形。7现有技术要通过调节双极孔径的取向，经过两次曝光，分别将光掩模版上的X极和Y极掩模版电路图形成像至晶圓上，并经过叠加得到实际电路图 形，步骤繁瑣，降低光刻效率。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种曝光方法及曝光装置，简化步骤，提高光 刻效率。为解决上述问题，本专利技术提供一种曝光装置，包括激光源，发射单束 激光束；分光系统，将激光源发出的单束激光束分成第一束激光束和第二束 激光束；X方向成像系统，接收分光系统发射的第一束激光束并对X极掩模 版电路图形进行成像；Y方向成像系统，接收分光系统发射的第二束激光束 并对Y极掩模版电路图形进行成像；转像系统，接收X方向成像系统出射的 第一束激光束并进行发射，及接收Y方向成像系统出射的第二束激光束并进 行发射。可选的，所述分光系统为半反半透镜或棱镜分束器或五角棱镜或光栅或 梯形棱镜。可选的，所述转像系统为半反半透镜或棱镜组合。可选的，所述X方向成像系统还包括第一聚焦透镜，将第一束激光束 进行聚焦；X双极孔径，接收第一聚焦透镜发出第一束激光束，并在X方向 将光透过；第一反射系统，将透过X双;feL孔径的第一束激光束全反射；第一 光学准直系统，对全反射后的第一束激光进行准直。可选的，所述曝光装置还包括第一开合控制系统，控制第一束激光束 在X方向成像系统与转像系统之间的通路。可选的，所述Y方向成像系统还包括第二聚焦透镜，将第二束激光束 进行聚焦；Y双极孔径，接收第二聚焦透镜发出第二束激光束，并在Y方向 将光透过；第二反射系统，将透过Y双极孔径的第二束激光束全反射；第二光学准直系统，对全反射后的第二束激光进行准直。可选的，所述曝光装置还包括第二开合控制系统，控制第二束激光束 在Y方向成像系统与转像系统之间的通路。本专利技术提供一种曝光方法，包括下列步骤通过激光源发射单束激光束； 分光系统将激光源发出的单束激光束分成第一束激光束和第二束激光束，并 进行发射；从分光系统发射的第一束激光束进入对应的X方向成像系统，对 X极掩模版电路图形进行成像；第二束激光束进入对应的Y方向成像系统， 对Y极掩模版电路图形进行成像；转像系统将X方向成像系统发射出的第一 束激光束和Y方向成像系统发射出的第二束激光束合并成一束激光束；晶圆 接收转像系统射出的合并后激光束。可选的，所述分光系统为半反半透镜或棱镜分束器或五角棱镜或光栅或 梯形棱镜。可选的，所述转像系统为半反半透镜或棱镜组合。可选的，所述第一束激光束进入X方向成像系统对X极掩模版电路图形 进行成像的步骤还包括第一束激光束发射至第一聚焦透镜进行聚焦，并发 射；X双;f及孔径接收第一聚焦透镜发射出的第一束激光束，并在X方向将光 透过；从X双极孔径透过的第一束激光束进入第一反射系统进行全反射；第 一光学准直系统对第 一反射系统全反射后的第 一束激光进行准直。可选的，所述第二束激光束进入Y方向成像系统对Y极掩模版电路图形 进行成像的步骤还包括第二束激光束发射至第二聚焦透镜进行聚焦，并发 射；Y双极孔径接收第二聚焦透镜发射出的第二束激光束，并在Y方向将光 透过；从Y双极孔径透过的第二束激光束进入第二反射系统进行全反射；第二光学准直系统对第二反射系统全反射后的第二束激光进行准直。本专利技术提供一种曝光方法，包括下列步骤通过激光源发射单束激光束; 分光系统将激光源发出的单束激光束分成第一束激光束和第二束激光束，并进行发射；从分光系统发射的第一束激光束进入对应的x方向成像系统，对 X极掩模版电路图形进行成像；第二束激光束进入对应的Y方向成像系统， 对Y极掩模版电路图形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光装置，包括：　激光源，发射单束激光束；　分光系统，将激光源发出的单束激光束分成第一束激光束和第二束激光束；　Ｘ方向成像系统，接收分光系统发射的第一束激光束并对Ｘ极掩模版电路图形进行成像；　Ｙ方向成像系统，接收 分光系统发射的第二束激光束并对Ｙ极掩模版电路图形进行成像；　转像系统，接收Ｘ方向成像系统出射的第一束激光束并进行发射，及接收Ｙ方向成像系统出射的第二束激光束并进行发射。

【技术特征摘要】
1. 一种曝光装置，包括激光源，发射单束激光束；分光系统，将激光源发出的单束激光束分成第一束激光束和第二束激光束；X方向成像系统，接收分光系统发射的第一束激光束并对X极掩模版电路图形进行成像；Y方向成像系统，接收分光系统发射的第二束激光束并对Y极掩模版电路图形进行成像；转像系统，接收X方向成像系统出射的第一束激光束并进行发射，及接收Y方向成像系统出射的第二束激光束并进行发射。2. 根据权利要求1所述曝光装置，其特征在于，所述分光系统为半反半透镜 或棱镜分束器或五角棱镜或光栅或梯形棱镜。3. 根据权利要求1所述曝光装置，其特征在于，所述转像系统为半反半透镜 或棱镜组合。4. 根据权利要求1所述曝光装置，其特征在于，所述X方向成像系统还包括 第一聚焦透镜，将第一束激光束进行聚焦；X双极孔径，接收第一聚焦透镜发出第一束激光束，并在X方向将光透过； 第 一反射系统，将透过X双极孔径的第 一束激光束全反射； 第一光学准直系统，对全反射后的第一束激光进行准直。5. 根据权利要求1所述曝光装置，其特征在于，所述曝光装置还包括第一 开合控制系统，控制第 一束激光束在X方向成像系统与转像系统之间的通 路。6. 根据权利要求1所述曝光装置，其特征在于，所述Y方向成像系统还包括 第二聚焦透镜，将第二束激光束进行聚焦；Y双极孔径，接收第二聚焦透镜发出第二束激光束，并在Y方向将光透过;第二反射系统，将透过Y双极孔径的第二束激光束全反射； 第二光学准直系统，对全反射后的第二束激光进行准直。7. 根据权利要求1所述膝光装置，其特征在于，所述曝光装置还包括第二 开合控制系统，控制第二束激光束在Y方向成像系统与转像系统之间的通路。8. —种曝光方法，包括下列步骤 通过激光源发射单束激光束；分光系统将激光源发出的单束激光束分成第 一束激光束和第二束激光束， 并进行发射；从分光系统发射的第一束激光束进入对应的X方向成^象系统，对X极掩 模版电路图形进行成像；第二束激光束进入对应的Y方向成像系统，对Y极 掩模版电路图形进行成像；转像系统将X方向成像系统发射出的第一束激光束和Y方向成像系统发 射出的第二束激光束合并成一束激光束；晶圓接收转像系统射出的合并后激光束。9. 根据权利要求8所述曝光方法，其特征在于，所述分光系统为半反半透镜 或棱镜分束器或五角棱镜或光栅或梯形棱镜。10. 根据权利要求8所述曝光方法，其特征在于，所述转像系统为半反半透镜 或棱镜组合。11. 根据权利要求8所述曝光方法，其特征在于，所述第一束激光束进入X方 向成像系统对X极掩模版电路图形进行成像的步骤还包括 第一束激光束发射至第一聚焦透镜进行聚焦，并发射；X双极孔径接收第一聚焦透镜发射出的第一束激光束，并在X方向将光透过；从X双极孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴世镇，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]