[發明專利]曝光系統、光刻機及曝光方法

在審

• 申請號: 202011126454.5
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN114384764A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 侯寶路;周暢
• 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: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

本發明提供的曝光系統包括依次設置的燈室結構、耦合鏡組、勻光單元、中繼鏡組和投影物鏡；所述曝光系統還包括光闌和/或所述燈室結構具有快門，所述光闌設置于所述快門后方或所述中繼鏡組的孔徑光闌位置；所述燈室結構用于提供光束，所述光束經所述耦合鏡組、勻光單元、中繼鏡組傳輸至所述投影物鏡，通過平滑調整所述光闌的口徑或所述快門的口徑以衰減所述光束，實現所述曝光系統的能量的連續衰減。進一步的，所述耦合鏡組還包括變焦切換組件，通過平滑調整變焦切換組件配合平滑調整所述光闌或者所述快門的孔徑，可以實現能量連續衰減的同時，保證所述曝光系統的光學性能不變。

技術領域

本發明涉及光刻機技術領域，特別涉及一種曝光系統、光刻機及曝光方法。

背景技術

光刻機的一個重要指標是最小線寬，曝光劑量的過大或不足都將影響光刻膠顯影效果，從而降低最小線寬指標。曝光劑量的精密控制，能為整個光刻工藝穩定打下良好基礎。

目前，通常是通過可變衰減器控制曝光劑量。傳統的可變衰減器通過轉輪的方式設置幾個圓形擋光板，每個擋光板設置不同大小的通孔實現能量衰減。然而，傳統的可變衰減器一般有多個檔位，多個檔位不能實現平滑連續調節，因此，無法連續可調，難以滿足調整精度的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種曝光系統、光刻機及曝光方法，以解決現有技術中可變衰減器無法連續可調，難以滿足高精度的需求問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種曝光系統，所述曝光系統包括依次設置的燈室結構、耦合鏡組、勻光單元、中繼鏡組和投影物鏡；所述曝光系統還包括光闌和/或所述燈室結構具有快門，所述光闌設置于所述快門后方或所述中繼鏡組的孔徑光闌位置；所述燈室結構用于提供光束，所述光束經所述耦合鏡組、勻光單元、中繼鏡組傳輸至所述投影物鏡，通過調整所述光闌的口徑或所述快門的口徑以衰減所述光束。

可選的，所述光闌設置于所述中繼鏡組的孔徑光闌位置，所述光束依次經所述耦合鏡組和所述勻光單元傳輸至所述中繼鏡組，并經設置于所述中繼鏡組的所述光闌傳輸至所述投影物鏡，調整所述光闌口徑以衰減所述光束。

可選的，所述光闌設置于所述快門后方，所述光束經所述光闌和所述快門傳輸至所述耦合鏡組，調整所述光闌的口徑以衰減所述光束，衰減后的所述光束依次經過所述勻光單元和所述中繼鏡組傳輸至所述投影物鏡。

可選的，所述快門的口徑可變，所述光束依次經所述耦合鏡組、勻光單元、中繼鏡組傳輸至所述投影物鏡，調整所述快門的口徑以衰減所述光束。

可選的，所述耦合鏡組、勻光單元、中繼鏡組依次設置在所述燈室結構的光束主軸上。

可選的，所述耦合鏡組包括匯聚透鏡和變焦切換組件，所述匯聚透鏡用于將所述燈室結構出射的光束聚到所述勻光單元中，所述變焦切換組件用于實現調整光瞳參數和環形照明。

可選的，所述變焦切換組件包括變焦組和切換組，所述變焦組用于調整所述曝光系統的光瞳外半徑σ-out，所述切換組用于調整環形照明的光瞳環形寬度Δσ。

可選的，所述變焦組包括至少一個可動鏡片，所述切換組包括一個錐鏡。

可選的，所述光闌為可變光闌或固定光闌。

可選的，所述燈室結構為可移動裝置。

基于同一發明構思，本發明還一種曝光方法，包括；

燈室結構提供光束；

所述光束經耦合鏡組、勻光單元、中繼鏡組傳輸至投影物鏡；

所述中繼鏡組的孔徑光闌位置設置有光闌，或者所述燈室結構具有口徑可變的快門，或者所述燈室結構具有快門且所述快門后方設置有光闌，通過調整所述光闌的口徑或所述快門的口徑以衰減所述光束。