[發(fā)明專利]一種光束調(diào)整裝置、穩(wěn)定光束的裝置和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811014159.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN110873960A
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李平欣;李蒙;趙峰
• 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): G02B26/08
• 分類號(hào): G02B26/08
• 代理公司: 上海思捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

本發(fā)明提供了一種光束調(diào)整裝置、穩(wěn)定光束的裝置和方法，包括：初始調(diào)整單元和實(shí)時(shí)調(diào)整單元，所述初始調(diào)整單元進(jìn)行初始調(diào)整，所述實(shí)時(shí)調(diào)整單元進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。采用初始調(diào)整單元和實(shí)時(shí)調(diào)整單元實(shí)現(xiàn)光束的自動(dòng)初始參數(shù)整定及自動(dòng)實(shí)時(shí)光束位置和指向的補(bǔ)償或校正。穩(wěn)定光束的裝置和方法利用到所述光束調(diào)整裝置，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)在初始裝配過程中對(duì)光束的位置和指向的調(diào)整和運(yùn)作過程中對(duì)光束的位置和指向偏差的實(shí)時(shí)校正。通過實(shí)現(xiàn)初始參數(shù)自動(dòng)整定，避免了操作者在光束傳輸路徑中頻繁查看和調(diào)整；同一設(shè)備同時(shí)調(diào)整光束位置和指向，并使初始調(diào)整和實(shí)時(shí)調(diào)整相結(jié)合，降低了裝置在光路中的安裝精度要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及一種光束調(diào)整裝置、穩(wěn)定光束的裝置和方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體制造中的投影光刻技術(shù)是利用光學(xué)系統(tǒng)把掩模版上的圖形精確地投影曝光到涂過光刻膠的硅片上，投影光刻技術(shù)的基本原理是光源通過照明單元形成滿足要求的高均勻照明視場(chǎng)固定在掩模臺(tái)上的掩模版，掩模版上有所需的光刻圖形，投影物鏡將被照明掩模圖形無像差的成像到固定在工件臺(tái)上的基片上，引起硅片表面的光刻膠感光。通過顯影，在光刻膠上得到曝光的光刻膠圖形，再通過刻蝕、去膠等后續(xù)工藝，將曝光的光刻膠圖形轉(zhuǎn)移到硅片上，得到所需的微細(xì)結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，光束傳輸系統(tǒng)從激光器1中出射光束進(jìn)入擴(kuò)束器2，之后通過可動(dòng)反射鏡機(jī)構(gòu)3、反光鏡4和光束探測(cè)器5之后進(jìn)入基礎(chǔ)照明系統(tǒng)6，光刻曝光時(shí)要求照明系統(tǒng)有非常好的穩(wěn)定性(遠(yuǎn)心、均勻性)，這些由基礎(chǔ)照明系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，光束通過基礎(chǔ)照明系統(tǒng)內(nèi)的反射鏡入射到掩模7上，將掩模7上的幾何圖案轉(zhuǎn)印到硅片8上。然而激光光束進(jìn)入到照明系統(tǒng)之前，由于激光器本身的不穩(wěn)定性、地基振動(dòng)及光束傳輸路徑中氣體抖動(dòng)等都會(huì)造成光束在傳輸方向與位置上的漂移，因此需要實(shí)時(shí)監(jiān)視并校正光束的漂移。

如圖2所示，中國發(fā)明CN201010256374中提到了一種用壓電電機(jī)調(diào)整2個(gè)反光鏡分別補(bǔ)償光束的位置和指向的漂移方案，發(fā)明中每個(gè)反光鏡可以調(diào)整Rx、Ry兩個(gè)自由度，但該方案在實(shí)施時(shí)兩個(gè)反射鏡的初始位置和角度需要人工尋找和確定，因?yàn)閱蝹€(gè)反射鏡L1或L2無法實(shí)現(xiàn)光束位置和指向的調(diào)整，且單個(gè)反射鏡同時(shí)影響位置和指向，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)L1和L2的同時(shí)控制來調(diào)整光束位置和指向，必然對(duì)L1和L2反射鏡的安裝有著嚴(yán)格的要求。

如圖3所示，另一中國發(fā)明CN201010582736中提出了一種利用三個(gè)可進(jìn)行直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的反射鏡配合近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)探測(cè)器進(jìn)行光束位置和指向調(diào)整的方案，若該方案的實(shí)施例中僅采用一個(gè)反射鏡裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)來調(diào)整光束的位置和指向，則同樣要求光路中反射鏡的承載結(jié)構(gòu)有較高的安裝精度，以實(shí)現(xiàn)光束位置和指向的解耦，但若采用多個(gè)反射鏡裝置均進(jìn)行直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則提高了系統(tǒng)的復(fù)雜性，控制系統(tǒng)在計(jì)算多個(gè)反射鏡的運(yùn)動(dòng)類型和運(yùn)動(dòng)量時(shí)控制算法將會(huì)非常復(fù)雜。

因此，急需提供一種光束調(diào)整裝置、穩(wěn)定光束的裝置和方法，以改善現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)備安裝要求嚴(yán)格，設(shè)備運(yùn)動(dòng)算法復(fù)雜以及光路中的光束易偏移的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定光束的裝置和方法，以改善現(xiàn)有技術(shù)中激光器的不穩(wěn)定性、地基振動(dòng)及光束傳輸路徑中氣體抖動(dòng)等造成光束在傳輸方向與位置上漂移的問題。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種光束調(diào)整裝置，包括：反射鏡、反射鏡安裝座、初始調(diào)整單元和微動(dòng)調(diào)整單元，所述初始調(diào)整單元連接所述反射鏡安裝座，所述反射鏡通過微動(dòng)調(diào)整單元安裝在反射鏡安裝座上，所述初始調(diào)整單元驅(qū)動(dòng)反射鏡安裝座運(yùn)動(dòng)，所述微動(dòng)調(diào)整單元驅(qū)動(dòng)反射鏡相對(duì)反射鏡安裝座運(yùn)動(dòng)。

可選的，所述初始調(diào)整單元驅(qū)動(dòng)所述反射鏡安裝座傾斜運(yùn)動(dòng)，具體包括：

光束初始位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)所述反射鏡安裝座繞X方向運(yùn)動(dòng)；

光束初始指向調(diào)整機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)所述反射鏡安裝座繞Y方向運(yùn)動(dòng)。

可選的，所述微動(dòng)調(diào)整單元包括三個(gè)壓電執(zhí)行器，每個(gè)所述壓電執(zhí)行器具有沿反射鏡安裝座的法向方向的自由度。