專利名稱：用于光刻設(shè)備的照射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于光刻設(shè)備的照射器以及這種光刻設(shè)備。
技術(shù)背景光刻法也稱為"微光刻法"，許多年來均用于制造半導(dǎo)體器件，而 且為了這個(gè)目的，光刻法利用了電磁輻射，以在半導(dǎo)體器件上產(chǎn)生精 細(xì)的圖案。為此，用于光刻設(shè)備的照射器對(duì)掩模進(jìn)行照射，掩模的像映射在半導(dǎo)體晶片上，這在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的特別處理(ad hoc treatment)之后提供電3各。如圖1所示，用于光刻設(shè)備的照射系統(tǒng)(在說明書的其他部分將 被稱為"照射器")是較復(fù)雜的。為了滿足微光刻的需要，必須同時(shí)考 慮多個(gè)參數(shù)。相關(guān)參數(shù)詳為-在設(shè)備的光瞳內(nèi)的照射剖面；-掩模上照射的均勻性(以及由此所導(dǎo)致的晶片上照射的均勻 性)；以及-掩模上的照射剖面。為此，已知的照射器通常包括由照射源l，照射的衍射光學(xué)元件1 (DOE)。元件1可為通常用于產(chǎn)生衍射的任意元件，例如，球形微透 鏡的二維陣列、菲涅耳透鏡(Fresnel len)、衍射光柵等。元件1起到 光學(xué)散射器的作用，并主要旨在在其輸出中產(chǎn)生具有普通期望圖案的 光瞳，例如盤狀或環(huán)形圖案、或者雙極或四極圖案。由于給定類型的 元件1一次僅可產(chǎn)生單一的圖案，所以元件l是可互換的。照射器在元件1的輸出處包括由多個(gè)透鏡形成的變焦2。變焦2 的功能是使光瞳的像距是有限的，并能夠?qū)е鹿馔南竦拇笮“l(fā)生變 化。變焦2的輸出被導(dǎo)向軸棱鏡3，軸棱鏡3將其確定的形狀賦予光瞳。例如，在軸棱鏡包括錐形透鏡的情況下，則能夠控制環(huán)形光瞳的 內(nèi)直徑。因此，由元件1、變焦2和軸棱鏡3形成的組件能夠在光瞳內(nèi)得 到期望的照射剖面。離開軸棱鏡3的光束照射光學(xué)元件4。該元件通常由球形微透鏡 的二維陣列形成的兩個(gè)矩陣所構(gòu)成，其與在元件l、變焦2和軸棱鏡3 形成的組件的輸出處得到的光瞳相交。變焦2的光瞳位于元件4的平 面，元件4的輸出照射聚光器5。聚光器5包括能夠?qū)碜杂谘苌湓?的次光束疊加至快門6的 平面的多個(gè)透鏡。元件4和聚光器5構(gòu)成的組件使快門6的平面內(nèi)的照射符合標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上，聚光器5的輸出照射快門6(也被稱為"裂縫")?？扉T6 能夠以已知的方式阻擋來自于聚光器5的光束?？扉T6能夠控制掩模8上的用量、像格式和照射剖面，這特別歸 因于位于快門6的輸出處的照射透鏡的群組(或者"照射透鏡組" (ILG)) 7。如圖2所示，特別地，快門6包括兩個(gè)固定板63和64。板63和 64為矩形，并且它們的長度基本在X方向上延伸。板63和64相對(duì)于 照射是固定的，特別是相對(duì)于圖2所示的方向X和Y是固定的。板 63和64在Y方向上是相互分離的，并且它們限定了曝光范圍67的兩 個(gè)邊?？扉T6還包括兩個(gè)板65和66，板65和66可在X方向上相對(duì)于 照射移動(dòng)。板65和66為矩形，并且它們的長度基本在Y方向上延伸。 當(dāng)板65和66在X方向上相互分離時(shí)，它們限定了范圍67的兩個(gè)邊。因此，板63、 64、 65和66之間的空間限定了用于對(duì)晶片進(jìn)行蝕 刻的照射的曝光范圍67。圖3A至3E示出了現(xiàn)有技術(shù)的快門6的操作。在掩模8和晶片W的已知相對(duì)移動(dòng)中，對(duì)于以獨(dú)刻為目的的曝光 而言，不需要對(duì)晶片的區(qū)域Wl之外的點(diǎn)進(jìn)行蝕刻以接收曝光能量。 因此，特別地，4反65和66的移動(dòng)與掩沖莫8和晶片W的移動(dòng)同步。在圖3A至3E中，更清晰地示出了掩模8位于晶片W上。當(dāng)然， 掩模在光學(xué)上位于晶片W的右側(cè)。圖3A示出了，當(dāng)晶片W和掩模在 X方向上移動(dòng)且位于由中繼7限定的曝光區(qū)域76之外時(shí)，則板66和 65關(guān)閉。范圍67為空，并且光束IO被快門6阻擋。圖3B示出了，當(dāng)限定了要被曝光的晶片W的第一區(qū)域W1的掩 模8的左邊緣到達(dá)越過了區(qū)域76的右邊緣的、板66的右邊緣的平面 上時(shí)，則板66開始以相同的方向與掩模8同步移動(dòng)，板66的速度與 晶片W和掩模8的速度Vs同步。換言之，板66的速度與速度Vs成 一定比例。因此，晶片W位于要被曝光的區(qū)域Wl之外的區(qū)域不暴露 于光束10。圖3C示出了，板66跟隨掩模8移動(dòng)，直至掩模8的左邊緣位于 曝光區(qū)域76的左邊緣的平面上。此時(shí)，范圍67是最大的，且整個(gè)光 束IO通過區(qū)域76對(duì)區(qū)域Wl進(jìn)行曝光。圖3D示出了，然后，當(dāng)掩模的右邊緣越過區(qū)域76的右邊緣時(shí)， 板65在與掩模8在X方向上的相同方向跟隨掩模8移動(dòng)。此外，板 65的移動(dòng)與晶片W和掩模8的移動(dòng)是同步的，即，與晶片W的移動(dòng) 方向相同，且移動(dòng)速度與晶片W的速度Vs成一定比例。這樣，晶片 W位于區(qū)域Wl之外的區(qū)域不暴露于光束10。圖3E與曝光范圍67的關(guān)閉相對(duì)應(yīng)，其中板65和66相連接。區(qū) 域Wl處于區(qū)域76之外，并且光束IO被快門阻擋。當(dāng)掩模在不同于X的方向上移動(dòng)時(shí)(例如，為了對(duì)區(qū)域W2至 W8進(jìn)行曝光)，板65和66當(dāng)然也在該方向上移動(dòng)。關(guān)閉可以約 160mm/s的速度進(jìn)行。通過打開和關(guān)閉板65和66的上述方法，要被蝕刻的區(qū)域的所有 點(diǎn)均接收同樣的曝光能量，且不應(yīng)被曝光的區(qū)域沒有被曝光。群組7形成光中繼，其使得快門6的平面和掩模8共軛。實(shí)際上， 在沒有群組7的情況下，快門6和掩模8應(yīng)處于同樣的平面內(nèi)，而這 從圖1所示的組件的力學(xué)觀點(diǎn)來看是不可能的。特別地，這樣會(huì)在板 65和66與掩模8之間產(chǎn)生摩擦?，F(xiàn)有技術(shù)的照射器存在缺點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的照射器是較復(fù)雜的，且生產(chǎn)成本昂貴，特別地， 這是由存在有形成用于使快門的平面和掩模共軛的光中繼的群組7而 導(dǎo)致的。該群組在光學(xué)上和力學(xué)上都是復(fù)雜的。160mm/s )，所以能夠使快門的可移動(dòng)板移動(dòng)的機(jī)械元件是復(fù)雜且昂貴 的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在克服以上至少一個(gè)缺陷。為了達(dá)到此目的，本發(fā)明提供了根據(jù)權(quán)利要求1所述的照射器。 有利地，本發(fā)明補(bǔ)充有各從屬權(quán)利要求中所述特征。 本發(fā)明還涉及包括該照射器的設(shè)備。 本發(fā)明具有很多優(yōu)點(diǎn)。首先，由于無需形成光中繼的群組以使快門的平面和掩模共軛， 所以根據(jù)本發(fā)明的照射器更加簡(jiǎn)單，并因此使得成本更加低廉。此外，由于板的移動(dòng)路程的幅度減小且平移的速度減小，所以使 可移動(dòng)板能夠相對(duì)移動(dòng)的機(jī)械元件也更加簡(jiǎn)單，并因此使成本更加低 廉?？梢云谕?，快門的板的移動(dòng)速度減小IO倍，這使得光刻設(shè)備中產(chǎn) 生的振動(dòng)減小，并且簡(jiǎn)化了用于移動(dòng)快門的裝置。特別地，根據(jù)本發(fā)明的照射器能夠修正由于照射源的自身特性所 造成的照射的某些缺陷，特別是當(dāng)照射源為激光時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的照 射器能夠在掩模和晶片的移動(dòng)方向上得到梯形的照射剖面。特別地，根據(jù)本發(fā)明的照射器還允許照射的完全切斷。
通過僅為示例性而非限制性的目的提供的以下描述，將清楚地理 解本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)，以下描述應(yīng)結(jié)合附圖，其中 圖1(以上已提到)示意性地示出了現(xiàn)有技術(shù)已知的照射器； 圖2 (以上也已提到)示出了現(xiàn)有技術(shù)已知的快門； 圖3A至3E (以上已提到)示意性地示出了如圖2所示快門的板根據(jù)置于如圖1所示照射器內(nèi)的掩模的移動(dòng)而移動(dòng)的各階段； 圖4A和4B均示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的快門的板； 圖5示意性地示出了圖4A和4B所示兩個(gè)板的一種可能的排列； 圖6示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明的照射器內(nèi)的快門的第一位置；圖7示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明的照射器內(nèi)的快門的第二位置；圖8示意性地示出了包括兩個(gè)快門板的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案； 圖9A至9F示意性地示出了如圖8所示的實(shí)施方案的一種可能的 操作模式；圖10示意性地示出了包括兩個(gè)跨板的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案； 圖11示意性地示出了包括可移動(dòng)的快門板和跨板的本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施方案；圖12和13示意性地示出了包括用于產(chǎn)生主光瞳陣列的光瞳像的 陣列的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案；以及圖14示意性地示出了包括相對(duì)于聚光器焦平面散焦的掩模的本 發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案。在所有的附圖中，相同的元件用相同的標(biāo)號(hào)表示。
具體實(shí)施方式
圖4A和圖6示意性地示出了，根據(jù)本發(fā)明光刻設(shè)備的照射器的 快門6主要包括至少一個(gè)快門板61。優(yōu)選地，快門板61為正方形或矩形?？扉T板61包括能夠阻擋光 刻光束10的不透明部分612。快門板61還包括在板內(nèi)形成的多個(gè)狹 槽610，它們?cè)试S所述光束通過。圖6還示出了 ，根據(jù)本發(fā)明光刻設(shè)備的照射器包括光束10的光源 1，，其用于對(duì)掩模8進(jìn)行照射，以用于使晶片W的區(qū)域曝光，該照射 器還包括至少一個(gè)主微透鏡陣列4。應(yīng)當(dāng)注意，該照射器還包括聚光 器5，聚光器5能夠?qū)碜杂陉嚵?的次光束100疊加在掩模8的平 面上(在陣列4的輸出中，光束10包括次光束100,并因此而形成陣列 4的輸出光瞳40)。優(yōu)選地，陣列4由兩個(gè)矩陣構(gòu)成，而矩陣由球形或柱形微透鏡的 二維陣列形成。陣列4與陣列4的輸入光瞳相交，該輸入光瞳是在由 位于光源l'的輸出的衍射元件1、變焦2和軸棱鏡3形成的組件的輸 出得到的。衍射元件1、變焦2和軸棱鏡3位于陣列4的上游，并處 于光源l'的輸出處。圖6示出了，根據(jù)照射器中光束10的傳播方向Z，在區(qū)域ll中， 快門板61位于光束10的焦平面111的上游或下游，并因此而位于次 光束100的上游或下游。對(duì)次光束100的調(diào)焦是由孩(透鏡形成的陣列 4完成的。因此，快門6的快門板61位于與主微透鏡陣列4的光瞳40 相鄰近的區(qū)域11內(nèi)。優(yōu)選地，將板61置于體積更小的一側(cè)，即，位于焦平面lll和聚 光器5之間。區(qū)域11在Z方向上的深度取決于該板相對(duì)于陣列4和聚光器5 之間空間的空間體積，還取決于狹槽的寬度。在圖6中可容易地看出，每個(gè)狹槽610的寬度均需在第一曝光位 置時(shí)允許次光束100完全通過。每個(gè)狹槽610均允許次光束100通過， 從而為了在圖6的第一位置上照射掩模8而使整個(gè)光束10通過板61。 每個(gè)次光束100均具有光束10的特征，這使得所有次光束100相互間 都具有相同的特征。各次光束100在聚光器6焦平面上的掩模8的平 面上再結(jié)合，從而能夠得到與包括形成光中繼的群組的照射器相同的 結(jié)果。圖7示出了，板61能夠相對(duì)于光束10在X方向上移動(dòng)(X方向 與Z方向垂直且平行于板61 )，從而在第二關(guān)閉位置完全阻擋光束10。 在圖7所示的位置，掩模8不再被照射。次光束100被處于狹槽610 之間的、板61的不透明部分612阻擋。板61正好能夠在陣列4之后 阻擋每束次光束100。用于移動(dòng)快門6的裝置9能夠與掩模8和晶片W的移動(dòng)同步地移 動(dòng)一反61 (即，在相同的方向上，并按與晶片W和掩才莫8移動(dòng)速度成 一定比例的速度移動(dòng))，并防止不應(yīng)被曝光的區(qū)域曝光。在圖6和圖7所示的位置之間，板61至少部分地阻擋光束。 在圖6所示的曝光位置和圖7所示的關(guān)閉位置之間，板61與掩模 8和要被曝光的晶片W同步移動(dòng)。每束光束100的這種曝光/阻擋模式 產(chǎn)生與圖3A至3E所示的現(xiàn)有技術(shù)相同的結(jié)果。在掩模8的移動(dòng)過程 中，晶片的曝光區(qū)域上的每個(gè)點(diǎn)均具有與曝光區(qū)域上的所有其他點(diǎn)相 同的曝光能量，特別地，在晶片要被曝光的區(qū)域之外的區(qū)域并沒有暴 露于光束10。圖4A示出了，板61的狹槽610為長方形，并具有縱軸線611。 優(yōu)選地，每個(gè)狹槽610均基本為矩形。狹槽610的矩形在長邊613 和短邊614之間限定并包含在長邊613和短邊614之間。 優(yōu)選地，狹槽610的縱軸線611相互平行。標(biāo)號(hào)"a"限定了板61的兩個(gè)相鄰狹槽的兩個(gè)縱軸線611在X移 動(dòng)方向上的距離。因此，"a"限定了狹槽610的間距。其為恒定值并 依賴于主陣列4的微透鏡。標(biāo)號(hào)"b"限定了兩個(gè)相鄰的狹槽的兩個(gè)長邊613之間的距離，可 以理解，所述兩個(gè)長邊在X移動(dòng)方向上是距離最近的且是連續(xù)的。"b" 是可變的，從而調(diào)節(jié)過程中的照射條件。為了成功地操作根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，對(duì)于板61而言，比率a/b需 小于2。在這種比值的情況下，光束在圖6所示的第一位置不被阻擋， 而在圖7所示的第二位置被完全阻擋。應(yīng)當(dāng)注意，在板61可移動(dòng)的情況下，根據(jù)本發(fā)明的照射器不再為 了使快門平面和掩模共軛而需要形成光中繼的群組。掩模8直接置于 聚光器5的焦平面內(nèi)，并且主要包括可移動(dòng)快門板61的快門6位于如 上所述的區(qū)域11內(nèi)。圖4B示出了 ，有利地，根據(jù)本發(fā)明的快門6優(yōu)選地包括跨板62。 跨板62包括不透明部分622和能夠使光束IO通過的狹槽620的至少 一個(gè)交替?？绨?2在光學(xué)上位于快門板61的右側(cè)。為了清晰起見，在圖5 中所示的跨板62與快門板61相鄰近，但跨板62可與快門板之間有一 定距離。因此，跨板62可在微陣列的Z方向上置于主陣列4的平面的上游或下游。優(yōu)選地，跨板62位于與孩i透鏡陣列4的光瞳相鄰的區(qū) 域11內(nèi)。根據(jù)機(jī)械插入的可能性和照射器的體積，跨板62也可能位于其他 位置。優(yōu)選地，跨板62的每個(gè)狹槽620均為長方形，并具有縱軸線621。 優(yōu)選地，與快門板61相同，5夸^反62也包括不透明部分622和狹槽620的多個(gè)交替。如圖5所示，板61和板62的狹槽的各自的縱軸線611和621相互垂直。如圖4B和圖5所示，跨板62的每個(gè)狹槽620均基本為矩形狹槽。 每個(gè)矩形均包含在長邊623和短邊624之間。狹槽的縱軸線621相互 平行。圖5示出了，當(dāng)跨板62位于快門板61的右側(cè)、且快門板61處于 第一位置時(shí)(即，板61的狹槽允許光線10通過)，狹槽610和620 限定曝光區(qū)域625。由兩個(gè)板61和62形成的快門的區(qū)域625的形狀 和排列與陣列4的微透鏡的各照射區(qū)域的形狀和排列相對(duì)應(yīng)。板61 和62各自的矩形的短邊614和624的比等于陣列4的微透鏡的尺寸比。 換言之，區(qū)域625的大小是與陣列4的微透鏡的照射表面成比例的。 板61和62的狹槽的縱軸線611和621分別垂直，這使得一塊板限定 了照射區(qū)域625的一個(gè)維度的尺寸，而另一塊板限定了另一個(gè)維度的 尺寸。如圖4B和圖5所示，在垂直于X移動(dòng)方向的Y方向上，在兩個(gè) 相鄰狹槽620的縱軸線621之間限定了距離a，。在所述兩個(gè)連續(xù)狹槽 的兩個(gè)長邊623之間還限定了距離b，，其中兩個(gè)長邊623在Y方向上 是鄰近且連續(xù)的。為了簡(jiǎn)單起見，跨板62相對(duì)于光束、在基本平行于跨板的XY平 面內(nèi)是固定的。跨板基本起到了現(xiàn)有技術(shù)中快門的板63和64的作用， 并且快門板61起到了現(xiàn)有技術(shù)中快門的板65和66的作用。作為非限定性的實(shí)例，板61和62的邊長為130mm,厚度為幾十 個(gè)毫米。狹槽610和620的間距約為幾個(gè)毫米。板61的移動(dòng)路程約為幾個(gè)毫米，速度為約30mm/s。板可由金屬或者涂有鉻的硅石或氟制成。以下將對(duì)上面描述的本發(fā)明的選擇性實(shí)施方案進(jìn)行描述。因此，根據(jù)第一個(gè)可選實(shí)施方案，圖ll示出了，快門還可有利地 包括快門板61和跨板，快門板61和跨板可相對(duì)于照射移動(dòng)，且具有 另一種形狀的狹槽?？扉T板61包括在板61內(nèi)形成的多個(gè)狹槽610，同樣，跨板62包 括在板62內(nèi)形成的多個(gè)狹槽620。如圖ll所示，狹槽610和620基本為正方形。用于移動(dòng)快門6的裝置9包括用于移動(dòng)快門板61的裝置91和用 于移動(dòng)跨板62的裝置92。因此，快門板61的移動(dòng)或跨板62的移動(dòng) 可與掩模8和晶片W的移動(dòng)同步進(jìn)行?？绨?2在基本平行于所述跨板62的平面(X， Y)內(nèi)可相對(duì)于光 束移動(dòng)。優(yōu)選地，快門板61也可在基本平行于快門板61的兩個(gè)方向(X、 Y)上移動(dòng)。因此，為了對(duì)給定的晶片的區(qū)域進(jìn)行曝光，相對(duì)于快門板61對(duì)跨 板62的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，特別是調(diào)節(jié)在Y軸上的位置。因此，通過限 定不透明區(qū)域630來調(diào)節(jié)透過照射光束的區(qū)域625在Y軸上的尺寸， 其中，板61和/或板62中至少存在一個(gè)不透明區(qū)域。如前所述，通過兩個(gè)^反61和62的狹槽610和620的組合而透明 的區(qū)域625尺寸的比率等于主陣列4的微透鏡尺寸的比率。然后，如上所述，通過沿X軸移動(dòng)快門板61進(jìn)行關(guān)閉，例如， 仍與掩模8和晶片W的移動(dòng)同步。圖8和圖9A至9F示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案。根據(jù)圖8所示的實(shí)施方案，照射器包括在光學(xué)上彼此相對(duì)設(shè)置的 兩個(gè)快門板61和61，，兩個(gè)快門板61和61，相對(duì)于光束10可在基本 平行于快門板61和61，的X方向上相對(duì)于彼此移動(dòng)。移動(dòng)裝置9能夠如圖9A至9F所示使板61和61，與掩模8和晶片 W的移動(dòng)同步。在掩模8和晶片W已知的相互移動(dòng)中，對(duì)于蝕刻目的的曝光而言， 特別地，板61和61，的移動(dòng)與掩模8和晶片W的移動(dòng)同步。為了更加清晰，圖9A至9E示出了 ，掩模8置于晶片W上。當(dāng) 然，該掩模在光學(xué)上置于晶片W的右側(cè)。為了更加清晰，僅示出了每 個(gè)板61和61，各自的一個(gè)狹槽610和610，的組合，而實(shí)際上板61和 61，均包括多個(gè)狹槽。圖9A示出了，當(dāng)晶片W和掩模8在X方向上移動(dòng)，但位于由聚 光器6限定的曝光區(qū)域56之外時(shí)，板61和61，的狹槽610和610，相 對(duì)定位，從而使范圍67為空。光束10由快門阻擋。圖9B示出了，當(dāng)限定了要被曝光的晶片W第一區(qū)域W1的掩模 8的左邊緣以Vs的速度到達(dá)板61的狹槽610左邊緣的平面時(shí)，板61 開始與掩模8和晶片W同步移動(dòng)，即，在與掩模8相同的方向上、以 與Vs成一定比例的速度移動(dòng)。因此，晶片W位于要被曝光的區(qū)域 Wl之外的區(qū)域沒有暴露于光束10。圖9C示出了，板61跟隨掩模8移動(dòng)，直至掩模8的左邊緣位于 曝光區(qū)域56左邊緣的平面。此時(shí)，范圍67最大，并且整個(gè)光束10 通過區(qū)域56使區(qū)域Wl曝光。圖9D示出了 ，當(dāng)掩模的右邊緣越過區(qū)域56的右邊緣后，板61， 在X方向上、以與掩模8相同的方向跟隨掩模8移動(dòng)。此外，板61， 的移動(dòng)與晶片W和掩模8的移動(dòng)是同步的，即，與晶片W以相同的 方向、并以與晶片W的速度Vs成一定比例的速度移動(dòng)。這樣，晶片 W位于區(qū)域Wl之外的區(qū)域并沒有暴露于光束10。圖9E與曝光范圍67的關(guān)閉相對(duì)應(yīng)，其中板61，的狹槽610，的右 邊緣和板61的狹槽610的左邊緣相匯合。區(qū)域Wl在區(qū)域56之外， 并且光束10由快門阻擋。當(dāng)掩模在與X不同的方向上移動(dòng)時(shí)(例如，用于對(duì)區(qū)域W2至 W8進(jìn)行曝光)， 一反61和61，當(dāng)然也在與X不同的方向上移動(dòng)。通過這種打開、關(guān)閉板61和61，的方法，要被蝕刻的區(qū)域的所有 點(diǎn)接收到同樣的曝光能量，并且不應(yīng)被曝光的區(qū)域沒有曝光。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，如圖11所示的該實(shí)施方案的跨板62起到了板61，的作用。根據(jù)如圖IO所示的另一個(gè)實(shí)施方案，照射器包括在光學(xué)上彼此相 對(duì)設(shè)置的兩個(gè)跨板62和62'，跨板62和62，可相對(duì)于彼此、在基本平 行于跨板62和62，的移動(dòng)方向Y上相對(duì)于光束10運(yùn)動(dòng)。跨板62和62， 的移動(dòng)方向垂直于位于板62和62，右側(cè)的至少 一個(gè)快門板61的移動(dòng)方 向X。移動(dòng)裝置9能夠使板62和62，移動(dòng)。特別地，這能夠在Y方向上 調(diào)節(jié)曝光范圍的大小。圖12和13示意性地示出了另一個(gè)實(shí)施方案，根據(jù)該實(shí)施方案， 照射器具有至少一個(gè)微透鏡陣列41，以用于產(chǎn)生光瞳410。標(biāo)號(hào)111對(duì)應(yīng)于主陣列4的焦平面。產(chǎn)生陣列41位于鄰近平面111的區(qū)域ll，內(nèi)，以用于對(duì)通過主微: 透鏡陣列4的光束10進(jìn)行調(diào)焦。產(chǎn)生陣列41位于主微透鏡陣列4的 下游、快門6的上游。陣列41能夠?qū)χ麝嚵?的光瞳40進(jìn)行再成像。光束10并沒有被 很好地校準(zhǔn)，這將產(chǎn)生在掩模8的平面處照射的完全切斷問題。因此，快門6位于與該光學(xué)系統(tǒng)的光瞳410鄰近的區(qū)域11內(nèi)，該 光學(xué)系統(tǒng)包括主陣列4和產(chǎn)生陣列41，這能夠完全切斷光束，并在掩 模8的平面處完全阻擋。因此，根據(jù)本發(fā)明，快門位于區(qū)域ll內(nèi)，區(qū)域ll在主陣列不與 另一個(gè)微透鏡陣列相關(guān)聯(lián)時(shí)，鄰近于僅包括主陣列的光學(xué)系統(tǒng)光瞳， 或者區(qū)域11鄰近于包括主陣列和產(chǎn)生陣列的光學(xué)系統(tǒng)的輸出光瞳，其 中該產(chǎn)生陣列位于主陣列的下游，從而使主陣列的光瞳再成像。當(dāng)然，在所有上述實(shí)施方案中，快門6均位于與掩模8的平面和 晶片W的平面共軛的平面內(nèi)。優(yōu)選地，照射器包括微透鏡均化陣列42，其位于快門6的下游、 聚光器5的上游。陣列42還能夠使照射器遠(yuǎn)心(telecentric)。標(biāo)號(hào)422 對(duì)應(yīng)于聚光器的物平面?？扉T位于與光學(xué)系統(tǒng)的中間光瞳410相鄰的區(qū)域內(nèi)，該光學(xué)系統(tǒng) 包括主陣列4、產(chǎn)生陣列41和均化陣列42。其還可位于與包括主陣列、產(chǎn)生陣列和均化陣列的光學(xué)系統(tǒng)的輸出光瞳相鄰的范圍內(nèi)。此外，很有利地，掩模的照射剖面在掩模和晶片的移動(dòng)方向上需 為梯形。為了得到期望的梯形照射剖面，使掩模8在Z方向上相對(duì)于聚光 器5的焦平面51散焦，其中Z方向垂直于掩模8的移動(dòng)方向X且垂 直于快門的平面，如圖14所示。特別地，這種散焦能夠修正由于照射 源的本身特性所造成的某些照射缺陷，特別是當(dāng)照射源為激光時(shí)。 然而，這種散焦將帶來掩模平面上的照射完全切斷問題。 因此，有利地，快門6和快門板61的狹槽610的間距在與掩模8 的移動(dòng)方向基本平行的方向上大于主孩i透鏡陣列4的間距。這個(gè)間距 的差別在每個(gè)不透明部分切斷來自于相應(yīng)的陣列4的光束時(shí)將產(chǎn)生微 小的相移。如果照射器包括用于產(chǎn)生光瞳410的微透鏡的陣列41和/或均化 陣列42，從而不損失由于產(chǎn)生陣列41的存在而帶來的完全切斷的益 處，則快門6和快門板61的狹槽610的間距在與掩模8的移動(dòng)方向基 本平行的方向上大于產(chǎn)生陣列41的間距，并且優(yōu)選地在同樣的方向上 大于陣列42的間距。上述實(shí)施方案可相互結(jié)合。因此，快門可包括兩個(gè)快門板和兩個(gè) 跨板，優(yōu)選地，包括用于產(chǎn)生光瞳410的陣列41，還可能包括在平面 51內(nèi)散焦的掩模。在上述所有實(shí)施方案中，每個(gè)跨板62均優(yōu)選地位于與包括主微透 4竟P車歹'J 4的系統(tǒng)的光瞳相鄰近的區(qū)域11內(nèi)，并且每個(gè)跨^反62均在光 學(xué)上與快門板61相對(duì)設(shè)置。我們已描述了在板內(nèi)形成的狹槽，但很明顯，可透過光束的任何 數(shù)量的部分均具有同樣的功能(在透明部分可使光束完全透過并且不 透明部分完全阻擋光束的情況下)。在每個(gè)實(shí)施例中，以微米級(jí)的精度移動(dòng)快門，而快門包括板的事 實(shí)也促進(jìn)了這種精確的移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種光刻設(shè)備的照射器，包括-光束(10)的光源(1’)，所述光束用于照射掩模(8)并使晶片(W)的區(qū)域曝光；-至少一個(gè)主微透鏡陣列(4)；以及-快門(6)，包括至少一個(gè)快門板(61)，所述快門板(61)包括至少一個(gè)部分(612)，其對(duì)于所述光束(10)是不透明的，以及多個(gè)部分(610)，其對(duì)于所述光束是透明的，其中，所述快門板(61)能夠在基本平行于所述快門板的移動(dòng)方向(X)上相對(duì)于所述光束(10)移動(dòng)，從而使不透明的所述部分(612)能夠至少部分地阻擋所述光束，或者使透明的所述部分能夠允許所述光束(10)至少部分地通過，所述照射器的特征在于包括移動(dòng)裝置(9)，所述移動(dòng)裝置(9)能夠使所述快門(6)與所述掩模(8)和所述晶片(W)同步移動(dòng)，其中所述快門(6)位于與至少包括所述主微透鏡陣列(4)的光學(xué)系統(tǒng)的光瞳(40，410)鄰近的區(qū)域(11)內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1所述的照射器，其中每個(gè)透明的所述部分(610) 均為長方形，并具有縱軸線(611)。
3. 如權(quán)利要求2所述的照射器，其中每個(gè)透明的所述部分(610) 均基本為矩形，其中每個(gè)矩形均包含在長邊(613)和短邊(614)之 間，并且透明的所述部分的所述縱軸線相互平行。
4. 如權(quán)利要求3所述的照射器，其中，在所述移動(dòng)方向(X)上 兩個(gè)相鄰的透明部分的兩個(gè)縱軸線(611)之間的距離(a)與所述兩個(gè)相鄰的透明部分在所述移動(dòng)方向(X)上鄰近且連續(xù)的兩個(gè)長邊 (613)之間的距離(b)之間的比值(a/b)小于2。
5. 如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的照射器，其中所述快門(6)還 包括至少一個(gè)跨板(62 ),所述跨板(62 )在光學(xué)上與所述快門板(61 ) 相對(duì)設(shè)置，其中所述跨板(62)包括由對(duì)于所述光束(10)不透明的 部分(622)和允許所述光束(10)通過的透明部分(620)組成的至 少一個(gè)交替。
6. 如權(quán)利要求5所述的照射器，其中所述跨板(62)的所述透明 部分為長方形，并具有縱軸線(621)。
7. 如權(quán)利要求6所述的照射器，其中所述跨板(62)包括多個(gè)交替。
8. 如當(dāng)權(quán)利要求7從屬于權(quán)利要求3時(shí)所述的照射器，其中所述 快門板和跨板(61， 62)的所述透明的部分各自的所述縱軸線(611， 621 )相互垂直。
9. 如權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的照射器，其中所述跨板(62) 的每個(gè)透明部分(620)均基本為矩形，每個(gè)矩形均包含在長邊(623 ) 和短邊(624)之間，并且所述透明部分的所述i^軸線(622)相互平行。
10. 如權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的照射器，其中所述跨板(62) 相對(duì)于所述光束、在基本平行于所述跨板(62)的平面(X, Y)內(nèi)是 固定的。
11. 如權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的照射器，其中所述快門移 動(dòng)裝置包括用于使所述快門板(61)移動(dòng)的裝置(91)和用于使所述跨板(62)移動(dòng)的裝置(92)，其中所述快門板(61 )的移動(dòng)能夠與所 述掩模(8)和所述晶片(W)的移動(dòng)同步進(jìn)行，并且所述跨板(62) 能夠相對(duì)于所述光束.在基本平行于所述跨板(62)的平面(X, Y) 內(nèi)移動(dòng)。
12. 如權(quán)利要求11所述的照射器，其中所述快門板(61 )能夠在 基本平行于所述快門板(61)的兩個(gè)方向(X， Y)上移動(dòng)。
13. 如權(quán)利要求5至12中任一項(xiàng)所述的照射器，其中所述跨板(62 ) 位于與至少包括所述主微透鏡陣列(4)的光學(xué)系統(tǒng)的光瞳(40， 410) 鄰近的區(qū)域(11 )內(nèi)，并且所述跨板(62)在光學(xué)上與所述快門板(61 ) 相對(duì)設(shè)置。
14. 如權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的照射器，其中形成所述快 門板和跨板(61， 62)的所述透明部分(610， 620)或形成所述快門 板和if爭(zhēng)板(61 ， 62 )的所述透明部分的組合的所述矩形的所述短邊(614， 624)的比率等于所述陣列(4)的微透鏡的尺寸比率。
15. 如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的照射器，包括在光學(xué)上彼 此相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)快門板(61， 61，)，所述兩個(gè)快門板(61， 61，)能 夠相對(duì)于^f皮此、在基本平行于所述快門板(61， 61，)的移動(dòng)方向(X) 上相對(duì)于所述光束(10)運(yùn)動(dòng)。
16. 如權(quán)利要求5至15中任一項(xiàng)所述的照射器，包括在光學(xué)上彼 此相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)快門板(62, 62，)，所述兩個(gè)快門板(62， 62，)能 夠相對(duì)于彼此、在基本平行于所述跨板(62, 62，)的移動(dòng)方向(Y) 上相對(duì)于所述光束(10)運(yùn)動(dòng)，其中所述跨板的所述移動(dòng)方向垂直于 至少一個(gè)快門板(61)的所述移動(dòng)方向(X)。
17. 如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的照射器，其中所述系統(tǒng)還包括用于產(chǎn)生所述主陣列(4)的所述光瞳的光瞳像(410)的至少一 個(gè)微透鏡陣列(41)，其中所述產(chǎn)生陣列(41 )位于所述主微透鏡陣列 (4)的下游、所述快門(6)的上游。
18. 如權(quán)利要求17所述的照射器，包括均化微透鏡的陣列(42), 所述均化微透鏡的陣列(42)位于所述快門(6)的下游、聚光器(5) 的上游。
19. 一種光刻設(shè)備，包括照射器和掩模(8)，其特征在于，所述 照射器包括-光束(10)的光源(r)，所述光束用于照射掩模(8)并使晶 片(W)的區(qū)域曝光；-至少一個(gè)主微透鏡陣列(4);以及-快門(6)，包括至少一個(gè)快門板(61 )，所述快門板(61)包括 至少一個(gè)部分(612),其對(duì)于所述光束(10)是不透明的， 以及多個(gè)部分(610)，其對(duì)于所述光束是透明的，其中，所述快門板(61)能夠在基本平行于所述快門板的移動(dòng)方向(X)上相對(duì)于所述光束(10)移動(dòng)，>^人而使不透明的所述部分(612)能夠至少部分地阻擋所述光束，或者使透明的所述部分能夠允許所述光束(10)至少部分地通過， -移動(dòng)裝置(9)，其能夠使所述快門(6)與所述掩模(8)和所 述晶片(W)同步移動(dòng)，其中所述快門(6)位于與至少包括所述主微 透鏡陣列(4)的光學(xué)系統(tǒng)的光瞳(40， 410)鄰近的區(qū)域(11 )內(nèi)， 以及-聚光器(5)，位于所述掩模(8)的上游。
20. 如權(quán)利要求19所述的光刻設(shè)備，其中所述掩模(8)在與所 述掩模(8)的移動(dòng)方向垂直的方向(Z)上、在所述聚光器(5)的焦平面(51 )上散焦。
21. 如權(quán)利要求20所述的光刻設(shè)備，其中所述快門板(61 )的透 明的所述部分(610)的間距在與所述掩模(8)的移動(dòng)方向基本平行 的方向上大于所述主微透鏡陣列(4)的間距。
22. 如權(quán)利要求21所述的光刻設(shè)備，其中所述照射器包括用于產(chǎn) 生所述主陣列(4)的所述光瞳的光瞳像(410)的至少一個(gè)微透鏡陣 列(41)，其中所述產(chǎn)生陣列(41 )位于所述主微透鏡陣列(4)的下 游、所述快門(6)的上游，并且所述快門板(61)的透明的所述部分(610)的間距在與所述掩模(8)的移動(dòng)方向基本平行的方向上大于 所述產(chǎn)生陣列(41 )的間距。
23. 如權(quán)利要求21或22所述的光刻設(shè)備，其中所述照射器包括 至少一個(gè)均化微透鏡陣列(42)，其中所述產(chǎn)生陣列(42)位于所述主 微透鏡陣列(4)的下游、所述聚光器(5)的上游，并且所述快門板(61)的透明的所述部分(610)的間距在與所述掩模(8)的移動(dòng)方 向基本平行的方向上大于所述均化陣列(42)的間距。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于光刻設(shè)備的照射器。本發(fā)明包括光束(10)的光源(1’)，其用于照射掩模(8)并使晶片(W)的范圍曝光；至少一個(gè)微透鏡主陣列(4)；以及包括至少一個(gè)快門板(61)的快門(6)，該快門板(61)包括對(duì)于光束(10)不透明的至少一個(gè)部分(612)和對(duì)于光束透明的多個(gè)部分(610)，由此，所述板(61)可沿與該板基本平行的移動(dòng)方向(X)相對(duì)于光束(10)移動(dòng)，從而使不透明部分(612)可至少部分地阻擋光束或者使透明部分可至少部分地使光束(10)能夠通過。本發(fā)明的特征在于，包括移動(dòng)裝置(9)，其可使快門(6)的移動(dòng)與掩模(8)和晶片(W)的移動(dòng)同步，所述快門(6)位于鄰近光學(xué)系統(tǒng)的光瞳(40，410)的范圍(11)內(nèi)，該光學(xué)系統(tǒng)至少包括微透鏡主陣列(4)。本發(fā)明還涉及包括一個(gè)這種照射器的光刻設(shè)備。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101273304SQ200680032521
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2006年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者弗朗西斯·里蓋, 米格爾·伯特尼, 雷諾·梅西耶伊捷 申請(qǐng)人:薩熱姆防務(wù)安全公司;上海微電子裝備有限公司