[發明專利]一種光刻曝光劑量的控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201210046182.7
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN103293864A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 羅聞;孫智超
• 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
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及光刻機領域，尤其涉及一種光刻曝光劑量控制的裝置及控制方法。

背景技術

使用紫外光源(例如汞燈光源)作掃描曝光的過程中，會產生實際曝光劑量大于設定曝光劑量的現象。產生此現象的原因是在刀片作掃面運動的過程中，本身會反射部分光線疊加到出射光線中。如圖1所示，從汞燈射出的光線14照射到刀片12上發生反射，反射光線照射到橢球板11上發生二次反射疊加到光源的出射光線13中從而導致實際光強大于設定光強。目前解決以上問題的方法是前饋控制算法：在刀片開始打開時發送信號給汞燈電源控制器，汞燈電源控制器根據經驗調節輸出電流功率作線形變化，對光能量做補償。此前饋控制算法存在如下缺點：

1.汞燈輸出光功率與汞燈電源控制器輸出的電流功率不是線性關系，受環境因素影響很大，通過調節汞燈電源控制器輸出電流功率來補償的光功率不均勻導致劑量精度降低。

2.汞燈電源控制器調節輸出電流功率存在滯后性，響應速度慢，也會導致劑量精度降低。

3.增加汞燈的設計難度。

因此，如何提供一種既能夠提高光刻曝光劑量控制精度又能夠克服上述缺點的光刻曝光劑量的控制裝置及控制方法是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光刻曝光劑量的控制裝置及控制方法，以解決現有光刻劑量裝置光刻曝光劑量精度低的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種光刻曝光劑量的控制裝置，包括光源、可動刀片及鏡頭組，三者依次排列，所述光刻曝光劑量的控制裝置還包括一設置在上述三者的光路中的可變衰減裝置，所述可變衰減裝置上排列設有若干通孔，所述若干通孔沿所述可變衰減裝置的運動方向逐漸變化，當所述光源光強一定時，通過改變所述可變衰減裝置自身的位置或角度使所述可變衰減裝置的衰減率均勻變化，對所述光刻曝光劑量作補償。

可選的，所述可變衰減裝置的位置和角度通過伺服裝置控制。

可選的，所述可變衰減裝置通過旋轉實現透過率的均勻變化。

可選的，所述可變衰減裝置為設有所述若干通孔的扇形板，所述扇形板的圓心處設有驅動轉軸。

可選的，所述可變衰減裝置通過直線運動實現透過率的均勻變化。

可選的，所述可變衰減裝置為設有所述若干通孔的矩形板。

可選的，所述可動刀片在掃描曝光過程中能夠打開或關閉。

可選的，所述光源是一個光源或多個光源。

本發明還提供一種光刻曝光劑量控制方法，采用如上所述的光刻曝光劑量的控制裝置，包括如下步驟：

A離線標定，記錄可動刀片在位置Xi時正確劑量下的可變衰減裝置衰減率Yi，對應到可變衰減裝置的伺服位置Zi，離散采樣個數為n，i＝1～n；

B確定可變衰減裝置的運動曲線，通過可動刀片的運動曲線與A步驟離線標定的對應可變衰減裝置的伺服位置的關系，確定可變衰減裝置的運動曲線；

C執行掃描，實際掃描運動開始，可動刀片做規定的掃描運動，可變衰減裝置按照B步驟確定的曲線運動；

D參數判斷，判斷可動刀片運動曲線是否發生改變，光功率是否發生改變，如果有一個及以上參數發生變化則執行A步驟，如果沒有任何參數發生變化則執行C步驟。

本發明提供的光刻曝光劑量的控制裝置及控制方法，增加一可變衰減裝置，所述可變衰減裝置上設有若干通孔，當所述光源光強一定，通過改變所述可變衰減裝置自身的位置或角度使所述可變衰減裝置的衰減率均勻變化，從而達到對所述光刻曝光劑量作補償的目的，不同于現有的方法將補償放在汞燈光源控制器端，而是通過在光路中加入所述可變衰減裝置來對曝光劑量作補償，所述可變衰減裝置可采用多種形式，本發明能夠降低汞燈電源控制器的設計復雜度，并提高光刻曝光劑量的控制精度。

附圖說明

圖1為現有的光刻曝光劑量的控制裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的光刻曝光劑量的控制裝置的結構示意圖；

圖3為實施例1所示的可變衰減裝置結構示意圖；

圖4為實施例2所示的可變衰減裝置結構示意圖；

圖5為本發明的雙燈曝光系統部分組成結構示意圖；

圖6為本發明的光刻曝光劑量控制方法流程圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

實施例1