CN101452212B - 投影式光刻机 - Google Patents

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CN101452212B CN2007100943903A CN200710094390A CN101452212B CN 101452212 B CN101452212 B CN 101452212B CN 2007100943903 A CN2007100943903 A CN 2007100943903A CN 200710094390 A CN200710094390 A CN 200710094390A CN 101452212 B CN101452212 B CN 101452212B
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Abstract

本发明公开了一种投影式光刻机，在掩模版和投影透镜之间还包括四个全反射镜：第一个全反射镜的反射面与掩模版平面相对且呈45度夹角，第二个全反射镜的反射面与第一个全反射镜的反射面相对，且与第一个全反射镜平行，第三个全反射镜的反射面与第二个全反射镜的反射面相对且成90度夹角，第四个全反射镜的反射面与第三个全反射镜的反射面相对，且与第三个全反射镜平行，上述第二个全反射镜和第三个全反射镜可以同时在与掩模版平行的方向作平移。本发明在投影式光刻机原来的镜头组光路中，加入两对全反射镜片，通过精确调节其中一对全反射镜片的位置，改变掩模版到投影透镜的物距，从而改变光刻图形的像的大小，从而达到改变光刻机倍率的目的。

Description

投影式光刻机
技术领域
本发明涉及半导体制造设备领域中的光刻设备，特别是涉及一种投影式光刻机。
背景技术
投影式光刻机是半导体技术领域中非常普遍采用的曝光工具。如图1所示，已有的简单的投影光刻机的光学系统包括一个激光光源，这个激光光源发出特定频率的激光，该激光通过光阑照射到聚光透镜上，通过聚光透镜照射在掩模版上，从掩模版上穿过的光线通过投影透镜再照射到晶片上。
在投影式光刻机上通常采用的光学系统中，各个光源元件包括光源、聚光透镜和投影透镜都是固定的，这样光刻机的倍率也是固定的。
但是在实际应用的过程中，不同倍率的掩模版可能在同一个工厂被使用，使得不同倍率的掩模版和光刻机之间的匹配成为问题。只采用一种特定倍率的掩模版不是明智之举，而特定购买不同倍率的光刻机大大增加了生产的成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种投影式光刻机，能够实现不同倍率的掩模版和光刻机之间的匹配，而且不增加成本。
为解决上述技术问题，本发明投影式光刻机的技术方案是，其光学系统包括特定的激光光源、光阑、聚光透镜、掩模版、投影透镜，激光光源发出的光通过光阑、聚光透镜和掩模版并经过投影透镜射向晶片，在掩模版和投影透镜之间还包括四个全反射镜：第一个全反射镜的反射面与掩模版平面相对且呈45度夹角，它接受从掩模版平面上出射的光线；第二个全反射镜的反射面与第一个全反射镜的反射面相对，且与第一个全反射镜平行，它接受从第一个全反射镜面反射出的光线；第三个全反射镜的反射面与第二个全反射镜的反射面相对且成90度夹角，它接受第三个全反射镜反射出的光线；第四个全反射镜的反射面与第三个全反射镜的反射面相对，且与第三个全反射镜平行，它接受第三个全反射镜的反射光，并将该光线反射从而照射到投影透镜上，上述第二个全反射镜和第三个全反射镜可以同时在与掩模版平行的方向作平移。
作为本发明的进一步改进是，第二个全反射镜和第三个全反射镜在与掩模版平行的方向所作的平移量精确到微米。
本发明通过在掩模版和投影透镜之间增加四个全反射镜，通过同时移动其中两个反射镜改变掩模版到投影透镜之间的物距，改变掩模版图形像的大小，因此调节光刻机的倍率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：
图1为已有投影式光刻机简单的光学链图；
图2为本发明投影式光刻机光学示意图。
图中附图标记为10为第一个全反射镜，20为第二个全反射镜，30为第三个全反射镜，40为第四个全反射镜。
具体实施方式
根据透镜成像原理，以薄透镜作简单假设。当透镜组的物方焦距等于像方焦距是F为焦距，S为物距，S’为相距，则有：
公式1：1/S’+1/S＝1/F，其中，F为焦距，S为物距，S’为相距。
而薄透镜的像的横向放大率V为：
公式2：V＝-(S’-F)/F＝1-S’/F，其中，V为薄透镜的像的横向放大率，F为焦距，S为物距，S’为相距。
由公式1和2得出：当物距减小时，像距变大；当像为实像时，此时，像距小于焦距，像的倍率减小。反之，当物距变大时；当像为实像时，此时，像距小于焦距，像的倍率增大。
根据上述原理，如图2所示，本发明投影式光刻机的光学系统包括特定的激光光源、光阑、聚光透镜、掩模版、投影透镜，激光光源发出的光通过光阑、聚光透镜和掩模版并经过投影透镜射向晶片，在掩模版和投影透镜之间还包括四个全反射镜：第一个全反射镜10的反射面与掩模版平面相对且呈45度夹角，它接受从掩模版平面上出射的光线；第二个全反射镜20的反射面与第一个全反射镜10的反射面相对，且与第一个全反射镜10平行，它接受从第一个全反射镜10反射出的光线；第三个全反射镜30的反射面与第二个全反射镜20的反射面相对且成90度夹角，它接受第二个全反射镜20反射出的光线；第四个全反射镜40的反射面与第三个全反射镜30的反射面相对，且与第三个全反射镜30平行，它接受第三个全反射镜30的反射光，并将该光线反射从而照射到投影透镜上，上述第二个全反射镜20和第三个全反射镜30可以同时在与掩模版平行的方向作平移，并且，第二个全反射镜20和第三个全反射镜30在与掩模版平行的方向所作的平移量精确到微米。
本发明在投影式光刻机原来的镜头组光路中，加入两对全反射镜片，通过精确调节其中一对全反射镜片的位置，改变掩模版到投影透镜的物距，从而改变光刻图形的像的大小，从而达到改变光刻机倍率的目的。

Claims (2)

1.一种投影式光刻机，其光学系统包括特定的激光光源、光阑、聚光透镜、掩模版、投影透镜，激光光源发出的光通过光阑、聚光透镜和掩模版并经过投影透镜射向晶片，其特征在于，在掩模版和投影透镜之间还包括四个全反射镜：第一个全反射镜的反射面与掩模版平面相对且呈45度夹角，它接受从掩模版平面上出射的光线；第二个全反射镜的反射面与第一个全反射镜的反射面相对，且与第一个全反射镜平行，它接受从第一个全反射镜面反射出的光线；第三个全反射镜的反射面与第二个全反射镜的反射面相对且成90度夹角，它接受第三个全反射镜反射出的光线；第四个全反射镜的反射面与第三个全反射镜的反射面相对，且与第三个全反射镜平行，它接受第三个全反射镜的反射光，并将该光线反射从而照射到投影透镜上，上述第二个全反射镜和第三个全反射镜可以同时在与掩模版平行的方向作平移。
2.根据权利要求2所述的投影式光刻机，其特征在于，第二个全反射镜和第三个全反射镜在与掩模版平行的方向所作的平移量精确到微米。
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