[發(fā)明專利]曝光裝置、曝光方法以及元件的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710931207.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN109634059B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫晶露;田毅強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時(shí)云

本發(fā)明提出的一種曝光裝置，包括：光學(xué)透鏡模塊，所述光學(xué)透鏡模塊具有一孔徑光闌，所述孔徑光闌用于調(diào)整所述光學(xué)透鏡模塊的數(shù)值孔徑，使所述光學(xué)透鏡模塊具備第一數(shù)值孔徑和第二數(shù)值孔徑；其中，所述第一數(shù)值孔徑大于所述第二數(shù)值孔徑；照明模塊，用于提供一第一照明光源和一第二照明光源，且所述第一照明光源中心波長(zhǎng)小于所述第二照明光源的中心波長(zhǎng)，所述第二照明光源的譜線寬度大于所述第一照明光源的譜線寬度；本發(fā)明通過數(shù)值孔徑與照明光源的選擇與切換，實(shí)現(xiàn)了高分辨率模式與高產(chǎn)率模式的切換。進(jìn)而，采用本發(fā)明所提供的曝光裝置的曝光方法以及元件的制造方法均能實(shí)現(xiàn)高分辨率模式與高產(chǎn)率模式的切換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制備領(lǐng)域中的光刻系統(tǒng)及工藝，尤其涉及一種光學(xué)透鏡模塊。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體器件的尺寸不斷微縮，相應(yīng)的，半導(dǎo)體制備領(lǐng)域中的各種制備工藝也對(duì)工藝節(jié)點(diǎn)有了更高的需求，也就需要更高精度的工藝設(shè)備以滿足工藝的高要求。

目前，在半導(dǎo)體加工制造的后道封裝領(lǐng)域中，對(duì)光刻工藝分辨率要求也越來越高，從之前普遍的3～10μm，發(fā)展到1～3μm，甚至已經(jīng)有1μm以下的工藝需求。高分辨率固然成為了生產(chǎn)過程中所追求的，然而，實(shí)際生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)效率也是不容忽視的問題，因此，高分辨率和高產(chǎn)率都是生產(chǎn)過程中所追求的，可是，這兩者又互相影響，難以同時(shí)滿足。另外，目前光刻機(jī)照明光源通常使用汞燈，但是汞燈存在著體積大，易衰減，光強(qiáng)難控制和有污染等問題。隨著LED光源技術(shù)的發(fā)展，LED光源的功率越來越接近現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)大功率高強(qiáng)度的需求。LED光源具有體積小、壽命長(zhǎng)、出射光功率易于控制能特點(diǎn)。而且通過使用不同的能量收集和勻光器件可以適應(yīng)不同的使用場(chǎng)景下需求。LED光源是汞燈的優(yōu)良替代光源，是光刻設(shè)備光源的發(fā)展趨勢(shì)，有很大的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)透鏡模塊，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以下問題：光刻設(shè)備無法針對(duì)高分辨率和高產(chǎn)率的不同要求進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換；以及如何避免采用汞燈作為光源帶來的問題及優(yōu)化像質(zhì)結(jié)果。

本發(fā)明提供了一種曝光裝置，包括：

光學(xué)透鏡模塊，所述光學(xué)透鏡模塊具有一孔徑光闌，所述孔徑光闌用于調(diào)整所述光學(xué)透鏡模塊的數(shù)值孔徑，使所述光學(xué)透鏡模塊具備第一數(shù)值孔徑和第二數(shù)值孔徑；其中，所述第一數(shù)值孔徑大于所述第二數(shù)值孔徑；

照明模塊，用于提供一第一照明光源和一第二照明光源，且所述第一照明光源中心波長(zhǎng)小于所述第二照明光源的中心波長(zhǎng)，所述第二照明光源的譜線寬度大于所述第一照明光源的譜線寬度，即所述第二照明光源的光功率大于所述第一照明光源的光功率；

當(dāng)所述光學(xué)透鏡模塊的數(shù)值孔徑為所述第一數(shù)值孔徑時(shí)，所述照明模塊提供所述第一照明光源，并照射至所述光學(xué)透鏡模塊；

當(dāng)所述光學(xué)透鏡模塊的數(shù)值孔徑為所述第二數(shù)值孔徑時(shí)，所述照明模塊提供所述第二照明光源，并照射至所述光學(xué)透鏡模塊。

可選的，所述光學(xué)透鏡模塊包括沿著所述光學(xué)透鏡模塊的光軸從物區(qū)域至像區(qū)域依次排布的第一透鏡組、第二透鏡組、孔徑光闌、第三透鏡組和第四透鏡組；所述孔徑光闌位于所述第二透鏡組和所述第三透鏡組之間。

可選的，所述孔徑光闌為一可變光闌，所述可變光闌包括一葉片組合，所述葉片組合用于控制所述可變光闌的光孔直徑以所述光軸為圓心連續(xù)變化。

可選的，所述第一照明光源為i線的光源。

可選的，所述第二照明光源包括g線、h線和i線中的其中至少兩種光源。

可選的，還包括光源模塊，所述光源模塊提供一原始光源，所述光源通過所述照明模塊轉(zhuǎn)換為所述第一照明光源或所述第二照明光源。

可選的，所述光源模塊利用一LED光源提供所述原始光源。