[發明專利]曝光設備和曝光方法

有效

• 申請號: 201710682101.5
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107966882B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 錢俊;翟思洪
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 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

本發明提供了曝光設備和曝光方法，所述曝光設備包括控制系統、光源系統、照明系統及投影物鏡，所述照明系統設有多套，每套所述照明系統均包括可變衰減器和支路能量探測器，各照明系統的支路能量探測器探測對應支路的照度并反饋給所述控制系統，所述控制系統控制各所述照明系統的可變衰減器調節對應支路的照度。在本發明提供的曝光設備和曝光方法中，所述曝光設備設有多套照明系統，每套照明系統均包括可變衰減器和支路能量探測器，通過照明系統的支路能量探測器探測對應支路的照度并反饋給控制系統，使控制系統控制各照明系統的可變衰減器調節對應支路的照度，提高曝光性能，對于能量調整精度高并能快速調整，實現精確控制，提高曝光精度。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及曝光設備和曝光方法。

背景技術

半導體技術中的光刻技術是現代加工技術中制造微細結構最好也是最普遍的加工技術，特別是其中的光刻技術中的曝光部分，是現代制造大規模集成電路(LSI)、微機電系統(MEMS)、平板顯示器(LCD、OLED等)最主要的加工手段。

光刻技術的基本原理類似照相機照相原理，可通過光源發生器形成滿足要求的高均勻照明場，照射固定在掩膜臺上的掩膜板，掩膜板上有所需的光刻圖形，通過投影物鏡可將被照明掩膜圖形無像差的成像到固定在工件臺上的基片上，再通過后續工藝得到所需的微細結構。其中，曝光設備要形成滿足要求的高均勻照明場，并實現精確的控制曝光劑量，但是隨著產品尺寸的越來越大，需要更大的掃描寬度，對于整個曝光設備的要求也越來越高。

因此，如何提高曝光的精度是本領域技術人員努力的方向。

發明內容

本發明的目的在于提供曝光設備和曝光方法，以提高曝光的精度。

為解決上述技術問題，本發明提供一種曝光設備，包括控制系統、光源系統、照明系統及投影物鏡，所述照明系統設有多套，每套所述照明系統均包括可變衰減器和支路能量探測器，所述光源系統包括光源發生器，所述光源發生器發出的照明光束入射至所述照明系統，各所述照明系統的支路能量探測器探測對應支路的照度并反饋給所述控制系統，所述控制系統控制各所述照明系統的可變衰減器調節對應支路的照度。

可選的，在所述曝光設備中，所述光源系統設有一套，所述光源系統還包括光束單元，所述光束單元將所述光源發生器發出的照明光束分為多束，每束所述照明光束入射至一套所述照明系統。

可選的，在所述曝光設備中，所述光源系統設有多套，與多套所述照明系統一一對應。

可選的，在所述曝光設備中，所述可變衰減器包括兩塊遮光板，每個遮光板上均具有若干通孔，通過移動兩個遮光板控制所述照明光束的通過量。

可選的，在所述曝光設備中，所述光源發生器包括汞燈。

可選的，在所述曝光設備中，每套所述光源系統均還包括恒光強探測器，所述恒光強探測器探測所述光源發生器產生的照明光束的光強。

可選的，在所述曝光設備中，每套所述照明系統均還包括勻光單元，所述支路能量探測器探測對應支路中進入所述勻光單元后的照明光束的照度。

可選的，在所述曝光設備中，所述勻光單元還包括包括第一勻光棒和與所述第一勻光棒連接的第二勻光棒，所述支路能量探測器探測所述第一勻光棒與所述第二勻光棒的連接處射出的所述照明光束。

可選的，在所述曝光設備中，所述勻光單元還包括支路反射鏡及光闌，從所述第一勻光棒與所述第二勻光棒的連接處照射出的所述照明光束被所述支路反射鏡反射，再經過所述光闌后被所述支路能量探測器探測。

可選的，在所述曝光設備中，所述投影物鏡設有多套，并與所述照明系統一一對應，每套所述投影物鏡的像面均設有測校能量探測器，所述測校能量探測器探測入射至所述像面的照明光束的照度，所述控制系統根據所述像面的照明光束的照度對入射至所述投影物鏡的各照明光束進行照度匹配。