CN107678244A - 一种半透膜掩模版lcvd修补系统 - Google Patents

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李跃松
张建国
罗俊辉
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72—Repair or correction of mask defects

Abstract

本发明公开了一种半透膜掩模版LCVD修补系统，使用激光扫描的方式，扫描光斑小于1um，可以均匀扫描沉积出一块可以控制厚度和均匀性的铬层，从而实现半透膜掩模版修补。该修补系统包括：激光器、光栅光阀、滤光组件、振镜以及物镜组件，所述激光器发出的光源经过整形成一线光源，所述线光源照射在所述光栅光阀后反射形成一均匀线光源，所述均匀线光源照射在所述振镜后经所述物镜组件聚集照射在掩模版上，所述掩模版设置在一XY平台上，通过所述振镜在所述掩模版上形成一块方形均匀激光扫描光斑，分解羰基铬并沉积铬到所述掩模版。

Description

一种半透膜掩模版LCVD修补系统
技术领域
本发明涉及掩模版制作技术领域，特别涉及一种半透膜掩模版LCVD修补系统。
背景技术
在IC加工过程中，需要使用中间掩模版和光掩模版。我们定义中间掩模版是为整个基片曝光而必须分步和重复的包含图像的工具。通常图像的尺寸被放大到基片上图像的2倍到20倍，但在一些情况下也用相等的图像。光掩模版被定义为在一次曝光中能把图形转移到整个硅片中(或另一张光掩模版上)的工具。中间掩模版有两种应用：1)把图形复印到工作掩模版上。2)在分步重复对准仪中把图像直接转移到硅片上。在1X硅片步进光刻机中，掩模版上的图形与投影到硅片上图形一样大；在缩小步进光刻机中，掩模版上的图形是放大的真实器件图像。在VLSI中，电子束曝光10X或5X的掩模版，或直接用电子束产生1X的工作掩模版。
在掩模版制作过程中，由于版材缺陷或工艺原因，经常会出现一些白缺陷，需要做修补处理。行业内最为有效的修补方式是LCVD(激光化学沉积)技术，用激光把羰基铬分解沉积到玻璃上。目前这种方式使用的光学系统采用精缩方式，脉冲激光照射到一个可变光阑上，缩小投射成像到掩模版上。这种方式对于修补普通的Binary掩模版是有效可行的，但是对于半透膜掩模版的修补却存在很大的缺陷。半透膜掩模版的半透膜的光学透过率需要控制在+/-2％，所以要求修补后的地方膜层要非常均匀，并且能够精确控制沉积厚度。使用上述光学系统要求照射到可变光阑上的激光能量要非常均匀，这是相当困难的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种半透膜掩模版LCVD修补系统，使用激光扫描的方式，扫描光斑小于1um，可以均匀扫描沉积出一块可以控制厚度和均匀性的铬层，从而实现半透膜掩模版修补。
为了解决上述技术问题，具体地，本发明的技术方案提供了如下技术方案：
一种半透膜掩模版LCVD修补系统，包括：激光器、光栅光阀、滤光组件、振镜以及物镜组件，所述激光器发出的光源经过整形成一线光源，所述线光源照射在所述光栅光阀后反射形成一均匀线光源，所述均匀线光源照射在所述振镜后经所述物镜组件聚集照射在掩模版上，所述掩模版设置在一XY平台上，通过所述振镜在所述掩模版上形成一块方形均匀激光扫描光斑，分解羰基铬并沉积铬到所述掩模版。
进一步的，所述激光器发出的光源依次通过一鲍威尔棱镜、柱面镜以及聚集镜后形成一线光源。短波长(Powell)鲍威尔棱镜对激光器出来的高斯圆形激光进行整形，变为线形激光。柱面镜进一步把线形激光拉长，然后通过聚焦镜把线形激光照射到光栅光阀(GLV)。
进一步的，所述滤光组件包括傅立叶变换镜、傅立叶过滤片、傅立叶反变换镜，所述光栅光阀发射的均匀线光源依次通过所述傅立叶变换镜、所述傅立叶过滤片、所述傅立叶反变换镜。傅立叶变换滤光镜组可以把光栅光阀(GLV)出来的衍射光中的杂光过滤掉。
进一步的，所述均匀线光源照射在所述振镜后经一中继镜后通过所述物镜组件聚焦照射在所述掩模版上，所述物镜组件与所述掩模版相互垂直。
进一步的，所述激光器是266nm脉冲激光器，脉冲频率为4K～50KHZ。
进一步的，所述半透膜掩模版LCVD修补系统还包括主控制器、电源模块以及振镜调整模块、GLV微调模块，所述主控制器与所述激光器、所述振镜调整模块、所述GLV微调模块电性连接，所述电源模块与所述主控制器、所述激光器、所述振镜调整模块、所述GLV微调模块电性连接。
进一步的，所述光栅光阀(GLV)由1088个小光栅块组成，每个所述小光栅块由六个线块组成，所述线块之间的间距通过所述GLV微调模块进行微调，对照到到所述光栅光阀(GLV)上的线光源的能量进行校正。光栅光阀(GLV)上的衍射能量通过载入GLV的数据来控制1088个点的能量，数据是10bit的，可以开、关及控制每个点的能量。
进一步的，所述振镜在所述振镜调整模块控制下以每秒至少1KHZ的频率振动，并控制所述振镜的扫描起始和结束角度，从而调整扫描区域的大小、激光能量及化学沉积时间。
进一步的，所述半透膜掩模版LCVD修补系统还包括时间电路模块，所述时间电路模块与所述主控制器电性连接。
采用上述技术方案，由于采用了光栅光阀(GLV)和振镜，以及对激光器的光源进行一系列的整形校正，在掩模版上形成一方形均匀激光扫描光斑，分解羰基铬并沉积铬到所述掩模版，扫描区域的大小、激光能量及化学沉积时间均能够得到较为精确的控制，从而可以均匀扫描沉积出一块可以控制厚度和均匀性的铬层，从而实现半透膜掩模版修补。
附图说明
图1为本发明的半透膜掩模版LCVD修补系统结构示意图；
图2为本发明的半透膜掩模版LGVD修补系统控制结构框图；
图中，10-激光器，11-鲍威尔棱镜，12-柱面镜，13-聚焦镜，14-光栅光阀(GLV)，15-滤光组件，151-傅立叶变换镜，152-傅立叶过滤片，153-傅立叶反变换镜，16-振镜，17-中继镜，18-物镜组件，20-掩模版，21-XY平台。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，一种半透膜掩模版LCVD修补系统，激光器10、光栅光阀14、滤光组件15、振镜16以及物镜组件18，所述激光器10发出的光源经过整形成一线光源，所述线光源照射在所述光栅光阀14后反射形成一均匀线光源，所述均匀线光源照射在所述振镜16后经所述物镜组件18聚集照射在掩模版20上，所述掩模版20设置在一XY平台21上，通过所述振镜16在所述掩模版20上形成一块方形均匀激光扫描光斑，分解羰基铬并沉积铬到所述掩模版20。
其中，所述激光器10发出的光源依次通过一鲍威尔棱镜11、柱面镜12以及聚集镜13后形成一线光源。短波长(Powell)鲍威尔棱镜11对激光器出来的高斯圆形激光进行整形，变为线形激光。柱面镜12进一步把线形激光拉长，然后通过聚焦镜13把线形激光照射到光栅光阀(GLV)。
其中，所述滤光组件15包括傅立叶变换镜151、傅立叶过滤片152、傅立叶反变换镜153，所述光栅光阀14发射的均匀线光源依次通过所述傅立叶变换镜151、所述傅立叶过滤片152、所述傅立叶反变换镜153。傅立叶变换滤光镜组可以把光栅光阀(GLV)出来的衍射光中的杂光过滤掉。
其中，所述均匀线光源照射在所述振镜16后经一中继镜17后通过所述物镜组件18聚焦照射在所述掩模版20上，所述物镜组件18与所述掩模版20相互垂直。
其中，所述激光器10是266nm脉冲激光器，脉冲频率为4K～50KHZ。
如图2所示，所述半透膜掩模版LCVD修补系统还包括主控制器、电源模块以及振镜调整模块、GLV微调模块，所述主控制器与所述激光器10、所述振镜调整模块、所述GLV微调模块电性连接，所述电源模块与所述主控制器、所述激光器10、所述振镜调整模块、所述GLV微调模块电性连接。
其中，所述光栅光阀14(GLV)由1088个小光栅块组成，每个所述小光栅块由六个线块组成，所述线块之间的间距通过所述GLV微调模块进行微调，对照到到所述光栅光阀14(GLV)上的线光源的能量进行校正。光栅光阀14(GLV)上的衍射能量通过载入GLV的数据来控制1088个点的能量，数据是10bit的，可以开、关及控制每个点的能量。光栅光阀14是一种基于微光机电系统的器件，具有调制精度高、运行速度快、能经受较高光强等优点，很适合作为激光扫描系统控制器件。
其中，所述振镜16在所述振镜调整模块控制下以每秒至少1KHZ的频率振动，并控制所述振镜16的扫描起始和结束角度，从而调整扫描区域的大小、激光能量及化学沉积时间。
进一步的，所述半透膜掩模版LCVD修补系统还包括时间电路模块，所述时间电路模块与所述主控制器电性连接。
采用上述技术方案，由于采用了光栅光阀(GLV)和振镜，以及对激光器的光源进行一系列的整形校正，在掩模版上形成一方形均匀激光扫描光斑，分解羰基铬并沉积铬到所述掩模版，扫描区域的大小、激光能量及化学沉积时间均能够得到较为精确的控制，从而可以均匀扫描沉积出一块可以控制厚度和均匀性的铬层，从而实现半透膜掩模版修补。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种半透膜掩模版LCVD修补系统，其特征在于，所述系统包括激光器、光栅光阀、滤光组件、振镜以及物镜组件，所述激光器发出的光源经过整形成一线光源，所述线光源照射在所述光栅光阀后反射形成一均匀线光源，所述均匀线光源照射在所述振镜后经所述物镜组件聚集照射在掩模版上，所述掩模版设置在一XY平台上，通过所述振镜在所述掩模版上形成一块方形均匀激光扫描光斑，分解羰基铬并沉积铬到所述掩模版。
2.根据权利要求1所述的一种半透膜掩模版LCVD修补系统，其特征在于，所述激光器发出的光源依次通过一鲍威尔棱镜、柱面镜以及聚集镜后形成一线光源。
3.根据权利要求1所述的一种半透膜掩模版LCVD修补系统，其特征在于，所述滤光组件包括傅立叶变换镜、傅立叶过滤片、傅立叶反变换镜，所述光栅光阀发射的均匀线光源依次通过所述傅立叶变换镜、所述傅立叶过滤片、所述傅立叶反变换镜。
4.根据权利要求1所述的一种半透膜掩模版LCVD修补系统，其特征在于，所述均匀线光源照射在所述振镜后经一中继镜后通过所述物镜组件聚焦照射在所述掩模版上，所述物镜组件与所述掩模版相互垂直。
5.根据权利要求2所述的一种半透膜掩模版LCVD修补系统，其特征在于，所述激光器是266nm脉冲激光器，脉冲频率为4K～50KHZ。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种半透膜掩模版LCVD修补系统，其特征在于，所述半透膜掩模版LCVD修补系统还包括主控制器、电源模块以及振镜调整模块、GLV微调模块，所述主控制器与所述激光器、所述振镜调整模块、所述GLV微调模块电性连接，所述电源模块与所述主控制器、所述激光器、所述振镜调整模块、所述GLV微调模块电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种半透膜掩模版LCVD修补系统，其特征在于，所述光栅光阀由1088个小光栅块组成，每个所述小光栅块由六个线块组成，所述线块之间的间距通过所述GLV微调模块进行微调，对照到到所述光栅光阀上的线光源的能量进行校正。
8.根据权利要求6所述的一种半透膜掩模版LCVD修补系统，其特征在于，所述振镜在所述振镜调整模块控制下以每秒至少1KHZ的频率振动，并控制所述振镜的扫描起始和结束角度，从而调整扫描区域的大小、激光能量及化学沉积时间。
9.根据权利要求6所述的一种半透膜掩模版LCVD修补系统，其特征在于，所述半透膜掩模版LCVD修补系统还包括时间电路模块，所述时间电路模块与所述主控制器电性连接。
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