本发明专利技术涉及光刻机投影物镜温度均衡装置，包括：临近于该投影物镜设置的至少一个温度传感器，用于感测该投影物镜不同区域的温度差值；位于该投影物镜下方的至少一个吸热透光层，用于吸收光刻机发出激光光束中的辐射能量并透射该激光光束；物镜温度均衡控制单元，该温度均衡控制单元根据该温度传感器感测的温差控制该吸热透光层吸收该辐射能量并透射该激光光束的程度。当投影物镜的底部温度明显低于投影物镜顶部温度时，该均衡装置可以快速地达成投影物镜整体温度的均衡；其结构简单，安装、维护方便。本发明专利技术还公开了一种均衡光刻机投影物镜温度的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光刻机投影物镜温度均衡装置和均衡方法。
技术介绍
在使用光掩模进行硅晶片光刻的过程中，当光刻机投影物镜镜头被光刻机激光照射一定时间以后，会发生发热现象并引起物镜镜头的形变。由于投影物镜一般具有多个镜片，且顶部镜片和底部镜片吸收的热量不一致，往往存在温差，进而导致顶部和底部镜片的温度形变不一致，从而引发光刻机倍率随曝光不断恶化的问题，导致在光刻机连续工作中硅片与硅片、批次与批次之间工艺套准精度下降。随着曝光，温度是不断累积的，往往批次间和片间的差异无法避免。公开号为101609262的中国专利技术专利公开了一种光刻机投影物镜温度控制装置。 该光刻机投影物镜温度控制装置包括至少一水套，该光刻机的投影物镜设置于该水套内， 该水套包括水套体和双螺旋缠绕在该水套体外壁的水管；临近该光刻机的投影物镜设置的至少一个温度传感器，该温度传感器用于感测该光刻机投影物镜的温度；通过分流集流管于该水套的水管连通的分流集流板，该分流集流板通过该分流集流管向该水套体的水管提供循环水并接收该水套体的水管内的回流水，该分流集流管上设置有调节阀，用于控制该水管内的循环水的流量；通过传输板与分流集流板连通的循环水控制单元该循环水控制单元控制循环水的温度，并通过该传输管向该分流集流板提供循环水；用于接收该温度传感器感测值的投影物镜温度控制单元，该投影物镜温度控制单元根据投影物镜温度值调整该循环水控制单元提供的循环水的温度和该调节阀的打开程度。当投影物镜的底部温度明显低于投影物镜其他区域或者从投影物镜底部到顶部的温度呈现非线性增长时，由于该光刻机投影物镜温度控制装置以水为介质实现热交换的速度较慢，从而实现投影物镜整体温度均勻耗时较长。且该投影物镜温度控制装置结构复杂，安装、维护不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可快速实现光刻机投影物镜整体温度均衡的装置；同时满足结构简单，安装、维护方便的需要。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下一种光刻机投影物镜温度均衡装置，包括临近于该投影物镜设置的至少一个温度传感器，用于感测该投影物镜不同区域的温度差值；位于该投影物镜下方的至少一个吸热透光层，用于吸收光刻机发出激光光束中的辐射能量并透射该激光光束；物镜温度均衡控制单元，该温度均衡控制单元根据该温度传感器感测的温差控制该吸热透光层吸收该辐射能量并透射该激光光束的程度。采用上述结构的光刻机投影物镜温度均衡装置，由于其物镜温度均衡控制单元可根据温度传感器感测到的温差来控制吸热透光层吸收光刻机发出激光光束中的辐射能量并透射该激光光束，当投影物镜的顶部温度明显高于投影物镜底部温度时，该吸热透光层通过直接吸收辐射能量而发热以引起投影物镜底部的升温，从而较快速地达成投影物镜整体温度的均衡。另外，由于该吸热透光层与投影物镜分离设置，采用上述结构的光刻机投影物镜温度均衡装置结构简单，安装、维护方便。作为本专利技术上述光刻机投影物镜温度均衡装置的一种优选方案该光刻机投影物镜温度均衡装置还包含至少一个平台部件，所述的吸热透光层设置于该平台部件上。进一步地，该吸热透光层通过可拆卸连接件固定在该平台部件上。这种方案便于对吸热透光层进行更换，利于维护。作为本专利技术上述光刻机投影物镜温度均衡装置的一种优选方案该吸热透光层为至少一个透镜组成的镜头，该透镜上涂有可吸收辐射能量的材料。进一步地，该可吸收辐射能量的材料为有机薄膜或氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铈、氟化镁或氟化钙中的一种或多种。这种透镜涂有可吸收辐射能量的材料，采用该透镜组成的镜头作为吸热透光层，透光率较好。作为本专利技术上述光刻机投影物镜温度均衡装置的进一步改进该吸热透光层为多个并相互间隔开设置，该多个吸热透光层具有不同的热量吸收率。当温度传感器感测到的温差发生变化时，这种改进可以根据 预先设定的规则在多个具有不同的热量吸收率的吸热透光层之间实现切换，从而可以在满足投影物镜底部快速升温的同时，使吸热透光层本身及投影物镜整体温度不至于过高。本专利技术还提供了一种均衡光刻机投影物镜温度的方法，包括如下步骤步骤1 感测该投影物镜不同区域的温差；步骤2 当该不同区域的温差超出设定的阈值时，使吸热透光层根据所述温差的大小吸收光刻机发出激光光束中的辐射能量并透射该激光光束，以引起投影物镜底部的升温。附图说明图1为本专利技术的光刻机投影物镜温度均衡装置结构示意图；图2为本专利技术较佳实施方式的平台部件结构示意图；图3为没有使用本专利技术的光刻机投影物镜温度均衡装置时连续50枚硅片曝光过程中光刻机和掩膜板倍率误差变化曲线图；图4为使用本专利技术的光刻机投影物镜温度均衡装置时连续50枚硅片曝光过程中光刻机和掩膜板倍率误差变化曲线图。具体实施例方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。本专利技术公开的一种光刻机投影物镜温度均衡装置如图1所示。该均衡装置包括一个硅片工件台11、一个置于硅片工件台上的硅片12、位于该投影物镜下方的至少一个平台部件13、设置于该平台部件13上的至少一个吸热透光层14、一个光刻机投影物镜15以及物镜温度均衡控制单元16。在投影物镜15底部和顶部各设置有一个温度传感器，用于感测投影物镜不同区域间的温差。在该温差较小的情况下，吸热透光层14偏离光刻机发出激光光束的光路，激光光束通过投影物镜15直接照射到位于硅片工件台11上的硅片12上；当该温差较大时，物镜温度均衡控制单元16控制平台部件13插入投影物镜15的下方，从而使吸热透光层14 吸收激光光束的辐射能量并透射该激光光束，以引起投影物镜15底部的升温，达到均衡投影物镜15整体温度的作用；当温差逐渐减小到设定阈值以下时，物镜温度均衡控制单元16 撤出平台部件13以使吸热透光层14偏离光刻机发出光束的光路。其中，吸热透光层14通过可拆卸连接件固定于平台部件13上。吸热透光层14为至少一个透镜组成的镜头，该透镜上涂有可吸收辐射能量的材料，当透镜为多个时，可以在每个透镜的表面均涂有可吸收辐射能量的材料，也可以仅在其中一部分透镜表面涂有可吸收辐射能量的材料。采用透镜组成的镜头作为吸热透光层14， 透光率较好。根据本专利技术的一种实施方式，该可吸收辐射能量的材料为有机薄膜材料。其中未穿过吸热透光层14的光强IJ单位为坎德拉)、穿过吸热透光层14的光强I (单位为坎德拉)、薄膜厚度T(单位为um)、有机薄膜材料的吸收系数K(单位为1/um)之间满足如下关系ι = ι#-κτ。优选情况下，本专利技术采用的有机薄膜材料对光刻机发出光束的吸收系数为 0-1。根据本专利技术的另一种实施方式，该可吸收辐射能量的材料为氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铈、氟化镁或氟化钙中的一种或多种。本专利技术中的吸热透光层14还可以是有机透光薄膜或吸热玻璃。按照本专利技术的实施例，吸热透光层14为多个并相互间隔开设置，该多个吸热透光层14具有不同的热量吸收率。根据温度传感器感测到的温差，物镜温度均衡控制单元16 可以按照预先设定的规则选用不同的吸热透光层14，这样可以在满足投影物镜15底部快速升温以达成温度均衡的同时，使吸热透光层14本身及投影物镜15整体温度不至于过高。按照本专利技术的优选实施方式，如图2所示，平台部件13上设有4个具有不同热量吸收率的吸热透光层，该4个吸热透光层相互间隔开、均勻地布置在平台部件13本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱骏，陈力钧，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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