[發明專利]一種多光源的干涉曝光裝置

有效

• 申請號: 201110394349.4
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN103135358A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 聞人青青
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G02B27/10;G02B27/44
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

技術領域

本發明涉及光刻技術領域，特別涉及一種用于光刻裝置的多光源干涉曝光裝置。

背景技術

在目前半導體制造技術領域線寬CD普遍進入90nm以下的大背景下，利用光學投影曝光的方法，要想在一定曝光場范圍內產生高分辨率周期性圖形，需要有高分辨率的掩模，并配以大數值孔徑NA物鏡，從而造成焦深變小。而隨著基底尺寸越來越大（如12寸硅片，藍寶石基底等），往往難以獲得良好的基底平整度，所以需要引入復雜的、高精度的調焦調平系統以保證基底曝光面在投影物鏡焦深范圍之內。此外，還需要借助分辨率增強技術（Resolution?Enhancement?Technology,?RET），如移相掩模（PSM）、離軸照明（OAI）、光學鄰近教正（OPC）等，以達到理想的成像質量。這些都會大大增加曝光設備的成本及復雜度。

干涉曝光是一種成本相對低廉的光刻手段，相比傳統的投影光刻，它具有以下幾個優勢：

1．????????高分辨率，能夠達到曝光波長的1/4；

2．????????系統簡單，沒有復雜的曲面光學元件和掩模板；

3．????????焦深極大，這是相比光學投影光刻的最大優勢。

干涉曝光方法可應用于周期性圖形的加工，但目前來看，干涉曝光技術要想進一步發展，需要解決以下問題：

1．????????曝光圖形的周期（即pitch）需要能夠連續可調，以適應不同線寬的需求；

2．????????曝光場大小可變，以適應大尺寸硅片的曝光需求；

其中圖形周期連續可調目前已有一些專利和方案涉及，而目前最關鍵的是，由于激光器功率較小，光源擴束后曝光光強受限，導致曝光場比較小，生產效率較低。

發明內容

本發明的目的在于提出一種曝光場大小可調的干涉光刻曝光裝置。

本發明提出了一種多光源的干涉曝光裝置，沿光傳播方向依序包括：照明單元，包括多個激光光源，多個所述激光光源分別產生一相干光束；并光單元，將多個所述激光光源發出的多束相干光束進行拼接；以及干涉單元，將經所述并光單元拼接后的多束相干光束出射到所述干涉曝光裝置的焦平面分別干涉成像，形成拼接干涉圖形。

較優地，還包括衍射單元，設置在所述并光單元與干涉單元之間，用以將所述并光單元合并的光束進行衍射后出射至所述干涉單元。

其中，所述衍射單元為衍射光柵。

其中，所述并光單元由兩個雙光楔棱鏡組成,所述干涉單元為菱形棱鏡或梯形棱鏡。

較優地，所述雙光楔棱鏡的楔角均為Φ。

其中，通過調整所述雙光楔棱鏡之間的距離，調整光束的拼接精度。

其中，所述并光單元由一個雙光楔棱鏡組成，所述干涉單元為多邊形棱鏡。

本發明提出的一種多光源的干涉曝光裝置結構簡單，分辨率高，同時曝光圖形周期連續可調，曝光場大小可調，提高了生產效率。

附圖說明

關于本發明的優點與精神可以通過以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。

圖1為本發明干涉曝光裝置第一實施例結構示意圖；

圖2為本發明干涉曝光裝置楔形棱鏡組并光原理圖；

圖3為本發明干涉曝光裝置0極光干涉成像原理圖；

圖4為本發明干涉曝光裝置0極光干涉成像原理圖；

圖5為本發明干涉曝光裝置干涉條紋圖像拼接示意圖；

圖6為本發明干涉曝光裝置第二實施例結構示意圖；?

圖7為本發明干涉曝光裝置第二實施例干涉原理圖；

圖8為本發明干涉曝光裝置第三實施例結構示意圖；

圖9為本發明干涉曝光裝置第三實施例干涉原理圖；

圖10為本發明干涉曝光裝置第四實施例結構示意圖；

圖11為本發明干涉曝光裝置第四實施例干涉原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施例。

實施例1

本發明實施例1如圖1所示，多光源干涉曝光裝置包含兩個照明單元1、并光單元2、衍射單元3、干涉單元4以及載物臺5五大部分。照明單元1包括光源6、擴束器7和反射鏡8，將兩組激光光源發出的光線轉換成平行光斑，并經兩組反射鏡8進入并光單元2。并光單元2由兩個楔形棱鏡9和10組成。衍射單元3為一個相位光柵11，干涉單元4為會聚棱鏡12，載物臺5單元包括承片臺及所承載的硅片13。