CN105549343A - 一种光刻装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光刻装置，包括：紫外激光发生器和聚光镜组；所述紫外激光发生器用于发射紫外激光；所述聚光镜组用于将所述紫外激光聚集形成高能量的紫外激光点。其中，采用紫外激光发生器对半导体晶圆直接进行曝光，无需通过掩膜版来曝光形成所需图案。在曝光的过程中，紫外激光发生器出射紫外激光的路径上具有聚光镜组，从而可以通过调节紫光激光的能量和大小，进而可以采用尽可能高的能量和尽可能小的激光点进行曝光，以满足超精细图案的光刻要求。

Description

一种光刻装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，更具体地说，涉及一种光刻装置。
背景技术
在半导体的制作过程成，经常需要通过光刻工艺来进行精密的图形化加工。现有的光刻方法是利用紫外灯发出的紫外光通过掩膜版照射到附有一层光刻胶薄膜的基片表面，引起曝光区域的光刻胶发生化学反应；再通过显影技术溶解去除曝光区域或未曝光区域的光刻胶（前者称正性光刻胶，后者称负性光刻胶），使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上；最后利用刻蚀技术将图形转移到半导体晶圆上。
而现有技术中无法在掩膜版上绘制超精细的图案，因此，无法在半导体晶圆上光刻超精细图案。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种光刻装置，以解决现有技术中无法在半导体晶圆上光刻出超精细图案的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种光刻装置，包括：紫外激光发生器和聚光镜组；
所述紫外激光发生器用于发射紫外激光；
所述聚光镜组用于将所述紫外激光聚集形成高能量的紫外激光点。
优选的，所述聚光镜组包括：沿紫外激光发射方向依次设置的一个反射透镜和一个聚光透镜。
优选的，所述聚光镜组可调节角度。
优选的，所述反射透镜和所述聚光透镜可以分开并单独使用。
优选的，所述反射透镜在紫外激光发生器一侧表面具有透光微孔。
优选的，所述反射镜面表面具有透光微孔。
优选的，所述透光微孔涂有抗反射涂层。
优选的，所述紫外激光发生器可以调节波长和功率，使紫外激光能量集中。
优选的，所述紫外激光发生器可以通过编程来控制工作台的步进步距，在半导体晶圆上刻蚀出所需的精细图案。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的光刻装置，采用紫外激光发生器对半导体晶圆直接进行曝光，无需通过掩膜版来曝光形成所需图案。在曝光的过程中，紫外激光发生器出射紫外激光的路径上具有聚光镜组，从而可以通过调节紫光激光的能量和大小，进而可以采用尽可能高的能量和尽可能小的激光点进行曝光，以满足超精细图案的光刻要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施例提供的一种光刻装置的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例提供的一种聚光镜组的结构示意图；
图3为本发明的一个实施例提供的一种聚光镜组的局部放大的结构示意图；
图4为本发明的一个实施例提供的一种聚光镜组的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，光刻装置包括紫外激光发生器1和聚光镜组2。其中，紫外激光发生器1用于发射紫外激光；聚光镜组2将所述紫外激光聚集形成高能量的紫外激光点。
本发明的一个具体实施例中，如图2所示，聚光镜组2包括：沿紫外激光发射方向依次设置的一个反射透镜21和一个聚光透镜22。优选的，反射透镜21和聚光透镜22可以分开并单独使用。紫外激光光束A经过聚光镜组2后，聚集形成高能量的紫外激光点。
其中，如图3和图4所示，反射透镜21靠近紫外激光光束A一面具有为反射镜面201，当紫外激光光束A到达反射镜面表面会被反射回去。具体的，所述反射镜面201表面具有许多微小的透光微孔211。紫外激光光束A透过透光微孔211直接进入到反射透镜21内，减少了紫外激光光束A在反射镜面201表面的反射，减少紫外激光光束A能量的损失，使透过透镜21的能量更高。优选的，透光微孔211涂有抗反射涂层212。由于透光微孔涂有抗反射涂层，部分紫外激光光束A可以通过透光微孔211直接穿透反射透镜21。而部分透过透光微孔211进入到反射透镜21内的紫外激光在透镜内发生反射，由于透过微孔很小，大部分的紫外激光被反射到反射镜面201，再由反射镜面201将紫外激光反射回去穿透反射透镜21，从而减少紫外激光光束A能量的损失，使透过透镜21的能量更高。最后，紫外激光光束A穿透反射透镜21形成平行光轴的紫外激光光束B。而平行光轴的紫外激光光束B最终经过聚光透镜22聚集形成高能量的紫外激光点。具体的，反射透镜21与聚光透镜22紧密的连接在一起，减少了紫外激光光束B在聚光透镜22表面的反射，使大部分激光光束B透过聚光透镜22聚集形成高能量的紫外激光点。
具体的，聚光镜组2可调节角度，以满足不同光刻工艺要求，实现超精细光刻。
除此之外，紫外激光发生器1可以调节波长和功率，使紫外激光波长尽量短，紫外激光能量集中，这样使曝光的分辨率更高，提高光刻图形的精度。
本实施例中，紫外激光发生器1可以通过编程来控制工作台的步进步距，在半导体晶圆上刻蚀出所需的精细图案。
本发实施例提供的光刻装置，采用紫外激光发生器对半导体晶圆直接进行曝光，无需通过掩膜版来曝光形成所需图案。在曝光的过程中，紫外激光发生器出射紫外激光的路径上具有聚光镜组，从而可以通过调节紫光激光的能量和大小，进而可以采用尽可能高的能量和尽可能小的激光点进行曝光，以满足超精细图案的光刻要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种光刻装置，包括：紫外激光发生器和聚光镜组；
所述紫外激光发生器用于发射紫外激光；
所述聚光镜组用于将所述紫外激光聚集形成高能量的紫外激光点。
2.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述聚光镜组包括：沿紫外激光发射方向依次设置的一个反射透镜和一个聚光透镜。
3.根据权利要求1或2中任一所述的光刻装置，其特征在于，所述聚光镜组可调节角度。
4.根据权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，所述反射透镜和所述聚光透镜可以分开并单独使用。
5.根据权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，所述反射透镜靠近紫外激光发射一面为反射镜面。
6.根据权利要求2或5中任一所述的光刻装置，其特征在于，所述反射透镜在紫外激光发生器一侧表面具有透光微孔。
7.根据权利要求6所述的光刻装置，其特征在于，所述透光微孔涂有抗反射涂层。
8.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述紫外激光发生器可以调节波长和功率，使紫外激光能量集中。
9.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述紫外激光发生器可以通过编程来控制工作台的步进步距，在半导体晶圆上刻蚀出所需的精细图案。
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周静: "《近代材料科学研究技术进展》", 31 December 2012, 武汉理工大学出版社 *

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