用于将一面作构造化照射的照射装置制造方法及图纸

本发明专利技术是有关于一种用于对一晶圆进行构造化照射的照射装置（14），包括至少一照射机构（13），其中，利用两微镜数组（5.1，5.2）对一被分为两分射线束（2.1，2.2）的射线束（2）进行调变从而提高照射晶圆的通过速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将一面作构造化照射的照射装置
本专利技术是有关于一种包括至少一照射机构且用于将一面作构造化照射的照射装置，该面例如为晶圆表面，US6,876,494B2曾揭露同类型照射装置。
技术介绍
例如应用于光微影工艺的传统照射机构对晶圆进行构造化处理，也即，根据规定构造图(照射构造)进行照射，其中，将屏蔽投影至晶圆上或使其发生接触。其缺点在于，对于在平面图像制造过程中屏蔽尺寸起决定作用的屏蔽而言，屏蔽的制造过程较为复杂，而且屏蔽的适用范围有限，仅能根据单独一照射构造进行照射。US6,876,494B2曾揭露一种照射机构，其中，透过微镜数组对光进行空间调变，根据规定照射构造(构造图)将光投影至晶圆上。与现有技术中其他沿光轴布置的照射机构相同，此照射机构也包含一表面发射器、一微镜数组(下文简称DMD，DigitalMicroMirrorDevice)、一就辐射方向而言位于DMD前方且对表面发射器所发出的射线束进行均质化处理并用于照明DMD的集光系统、一包括多个微透镜机构且与DMD的各微镜相对应的微透镜数组(下文简称MLA)、一就辐射方向而言位于MLA前方且用于将各微镜所反射的射线束分量映像至对应微透镜的第一映像系统，以及一将微镜所聚焦的光分量映射至待照射面的第二映像系统。鉴于前述先前技术，US6,876,494B2的目的在于采取两项不同措施以提高映像质量。其一是提供一种照射机构，其中，透过将光学映像系统与微透镜数组相组合来提供具有放大效果的映像系统，该系统可避免因失真而引起吸亮度比值下降。其二是提供一种装置，其中，将微透镜数组与穿孔板数组相组合，可沿光轴精确调节微透镜数组与穿孔板数组的相对距离。该公开案用以达成第一目的的解决方案为将第一光学映像系统及第二光学映像系统实施为图像放大系统，并透过此两系统的放大成果来达到期望的放大效果。因此，此两映像系统皆可采用小型化实施方案，藉此便可防止因失真特性而引起下降从而达到满意的吸亮度比值。该公开案用以达成第二目的的解决方案为在微透镜数组或穿孔板数组上设置至少一朝向此处之另一数组的突出部，此突出部在光轴方向上具有规定高度，此突出部决定此两数组的间距。在此情况下，可沿光轴精确调节此两数组的相对位置从而使穿孔板处于微透镜的焦平面上。作为上述至少一突出部的替代方案，也可在微透镜数组与穿孔板数组之间插入具有规定厚度的间隔垫片。概言之，US6,876,494B2的解决方案透过以更清晰且强度更均质的方式进行构造映像来达成前述提高构造化照射的质量的目的。US6,876,494B2中也有关于提高通过速度的想法。通过速度是指完全照射待照射面的速度。此速度取决于照射的最小时间间隔及同时受到照射的局部区域相对于整个待照射面的比例。可透过以下方式提高此比例：由多个照射机构而非由单独一照射机构进行照射，其中，此等照射机构根据一照射构造分别对整个待照射面中的一局部区域进行照射且共同构成一照射装置，此等照射机构例如并排排成一列或排成多个错开的列。各次照射间的最小时间间隔受到构造图加载DMD的内存单元(每个微镜各分配有一内存单元)的加载时间的限制，此最小时间间隔决定最大照射频率。加载时间由处理指令的脉冲数、脉冲频率(目前为400MHz)及需要同时加载的内存单元(即所谓记忆块)数目得出。调变率是指单位时间内对DMD或对DMD的参与形成照射用构造图的镜组件的调变次数。在对具有例如1024x768的待通断镜组件且DMD脉冲频率为400MHz的DMD(例如，TexasInstruments公司提供的DLPDiscovery.7XGA2xLVDS12°，产品型号A)进行通断操作时，通常调变频率为20kfps(每秒千帧数)。根据US6,876,494B2所提出的方案，透过仅利用DMD中一部分用于形成照射构造的镜组件来提高调变率及最大照射频率。其中，在DMD整个宽度上所有垂直于待照射面的输送方向的镜组件皆得以利用，而布置于输送方向上的镜组件中仅利用了一部分。此项解决方案具有多个旁效应：其照射机构中对DMD上的规定面进行照射。若仅利用x部分DMD面，则(1-x)部分的受照射面未经利用(降低效率)。若照射机构可变或已布置于较小面上，则存在以下旁效应：当DMD为提高分辨率(US6,876,494B2，参阅图8B“p2”)而进行规定旋转(图8A及图8B“p2”)时，会对某个点进行一定次数的重复照射。对某个点的重复照射可提高照射均质性。若利用的组件较少便会减少重复，故而必须提高每次重复的剂量。因求平均值而产生的均质性也会降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种包括至少一照射机构的照射装置，藉此可达到相对较高的通过速度。此外，该照射装置较为紧凑且每个照射机构皆可被接触到。本专利技术用以达成上述目的的解决方案为一种用于对晶圆进行构造化照射的照射装置，包括至少一照射机构，在该照射机构中，沿光轴先后布置有一发出射线束的表面发射器、多个用于将该射线束映像至一用于构造化该射线束的下游微镜数组的光学组件、一第一光学映像系统、一对应于该微镜数组的微透镜数组，以及一用于将经构造化之射线束映像于该照射机构的像场中的第二光学映像系统，该像场覆盖待照明晶圆的一部分，其特征在于，该微镜数组是一第一微镜数组，该第一微镜数组前设有一第一分光器，该第一分光器将该射线束分为沿第一及第二光轴的第一及第二分射线束，在该第二分射线束的方向上设有第二微镜数组，在该第一光学映像系统前设有第二分光器，该第二分光器将该等两分射线束重组为一射线束，该等两分射线束在该等两分光器之间具有相同光程长度。本专利技术的较佳实施方式参阅相应附属项。为达到提高通过速度的目的，本专利技术将该照射机构中的两DMD相组合，使其交错工作且以按像素精确重迭的方式进行映像，从而将调变频率自通常的20kfps有效翻倍至40kfps。调变频率原则上受到最小的必要时间间隔的限制，该时间间隔则取决于将构造图加载DMD的内存单元的技术上必要的加载时间。透过交替控制该等两DMD便可将调变频率有效翻倍。为进一步提高通过速度，构成一照射装置的多个照射机构采用串接布置。将该等照射机构按数目及布置方式组成一照射装置的优点在于，对具有规定宽度及规定长度的整个待照射面而言，仅需沿纵向(扫描方向)进行一次性扫描。在此情况下，照射装置必须具备以下条件：照射装置的宽度必须大于像场宽度，照射装置在该面的宽度的方向上相对于该面而言布置为多个列。为实现尽可能紧凑的照射装置且其所有照射机构皆便于受到维护，该等照射机构必须采用如下设计：该等照射机构在像场延伸方向上的宽度不超过像场宽度的两倍，该像场延伸方向垂直于扫描方向(即该照射装置之宽度的方向)。故而仅能形成两列照射机构。在框架条件不变的情况下，在垂直于扫描方向的方向上可设置多个照射机构，该等照射机构形成两彼此错开的列，使得相邻照射机构的间距等于其像场在前述延伸方向上的宽度。该照射装置沿扫描方向相对于整个待照射面进行一次相对运动即可照射该整个待照射面。该等照射机构透过上述布置方式便可构成一种相对紧凑且耐用的照射装置。为限制照射机构的宽度以免其超过像场宽度的两倍，可采取多项互为补充的措施，其组合方式对相关技术人员而言不言而喻。该照射机构的高度及(扫描方向上的)深度不受任何限制。将该照射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对一晶圆进行构造化照射的照射装置（14），包括至少一照射机构（13），在该照射机构中，沿一光轴先后布置有一发出一射线束（2）的表面发射器（1）、多个用于将该射线束（2）映像至一用于构造化该射线束（2）的下游微镜数组（5.1）的光学组件、一第一光学映像系统（9）、一对应于该微镜数组（5.1）的微透镜数组（10），以及一用于将该经构造化的射线束（2）映像于该照射机构（13）的一像场（12）中的第二光学映像系统（11），该像场覆盖一待照明晶圆的一部分，其特征在于，该微镜数组（5.1）是一第一微镜数组（5.1），该第一微镜数组前设有一第一分光器（4），该第一分光器将该射线束（2）分为沿一第一及一第二光轴（3.1；3.2）的一第一及一第二分射线束（2.1；2.2），在该第二分射线束（2.2）的方向上设有一第二微镜数组（5.2），其中，在该第一光学映像系统（9）前设有一第二分光器（8），该第二分光器将该等两分射线束（2.1；2.2）重新重组为一射线束（2），该等两分射线束在该等两分光器（4，8）之间的光程长度相等。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.04 DE 102011001785.21.一种用于对一晶圆进行构造化照射的照射装置(14)，包括至少一照射机构(13)，在该照射机构中，沿一光轴先后布置有一发出一射线束(2)的表面发射器(1)、多个用于将该射线束(2)映像至一用于构造化该射线束(2)的下游微镜数组(5.1)的光学组件、一第一光学映像系统(9)、一对应于该微镜数组(5.1)的微透镜数组(10)，以及一用于将经构造化的该射线束(2)映像于该照射机构(13)的一像场(12)中的第二光学映像系统(11)，该像场覆盖一待照明晶圆的一部分，其特征在于，该微镜数组(5.1)是一第一微镜数组(5.1)，该第一微镜数组前设有一第一分光器(4)，该第一分光器将该射线束(2)分为沿一第一及一第二光轴(3.1；3.2)的一第一及一第二分射线束(2.1；2.2)，在该第二分射线束(2.2)的方向上设有一第二微镜数组(5.2)，其中，在该第一光学映像系统(9)前设有一第二分光器(8)，该第二分光器将两分射线束(2.1；2.2)重新重组为一射线束(2)，两分射线束在两分光器(4，8)之间的光程长度相等...

【专利技术属性】
技术研发人员：炎·维尔史尼克，马可斯·奥古斯丁，卢兹·莱西曼，
申请(专利权)人：耶恩光学系统公司，
类型：
国别省市：