CN111443575B - 一种曝光系统及光刻机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种曝光系统及光刻机，曝光系统包括：沿光轴依次排列的光源、耦合镜组、匀光组件、中继镜组和投影物镜；所述曝光系统还包括能量传感器和至少一个能量探测器，所述能量传感器位于所述投影物镜的像面上；所述匀光组件包括第一匀光单元和第二匀光单元，所述第一匀光单元位于所述耦合镜组与所述第二匀光单元之间，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元沿光轴方向上存在空隙；所述能量探测器位于所述匀光组件一侧且朝向所述空隙处，所述能量探测器用于接收从所述空隙出射的光线，并对所述能量传感器进行标定。本发明实施例提供一种曝光系统及光刻机，以实现提高能量探测器的线性度，以及提高曝光剂量的控制精度。

Description

一种曝光系统及光刻机
技术领域
本发明实施例涉及光刻技术，尤其涉及一种曝光系统及光刻机。
背景技术
半导体制造中的微光刻技术就是利用光学系统把掩模版上的图形精确地投影曝光到涂过光刻胶的硅片上。曝光系统包括光刻照明装置、掩模版、投影物镜以及用于精确对准硅片的工件台。光刻照明装置需要在掩模面上提供均匀的矩形视场，然后通过投影物镜将掩模版上的图形投影到硅片上进行曝光。为了在硅片上精确的再现掩模图形的特征尺寸需要对曝光的剂量进行控制。
现有技术中，能量探测器接收到的能量分布不均匀，导致能量探测器的线性度差，曝光剂量的控制精度有待进一步提高。
发明内容
本发明实施例提供一种曝光系统及光刻机，以实现提高能量探测器的线性度，以及提高曝光剂量的控制精度。
第一方面，本发明实施例提供一种曝光系统，包括：沿光轴依次排列的光源、耦合镜组、匀光组件、中继镜组和投影物镜；
所述曝光系统还包括能量传感器和至少一个能量探测器，所述能量传感器位于所述投影物镜的像面上；
所述匀光组件包括第一匀光单元和第二匀光单元，所述第一匀光单元位于所述耦合镜组与所述第二匀光单元之间，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元沿光轴方向上存在空隙；所述能量探测器位于所述匀光组件一侧且朝向所述空隙处，所述能量探测器用于接收从所述空隙出射的光线，并对所述能量传感器进行标定。
可选地，所述曝光系统还包括与所述能量探测器一一对应设置的至少一个反射镜，所述反射镜位于所述匀光组件和与所述反射镜一一对应的所述能量探测器之间，所述反射镜用于将从所述空隙出射的光线反射到与所述反射镜一一对应的所述能量探测器上。
可选地，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元之间的所述空隙的宽度大于等于0.05mm且小于等于0.2mm。
可选地，所述第一匀光单元关于第一匀光单元中心轴对称，所述第二匀光单元关于第二匀光单元中心轴对称，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴共线；
所述第一匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离小于等于所述第二匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离。
可选地，所述能量探测器的数量为2-4个。
可选地，所述曝光系统包括两个所述能量探测器，分别为第一能量探测器和第二能量探测器；所述第一能量探测器和所述第二能量探测器分别位于所述第一匀光单元中心轴以及所述第二匀光单元中心轴相对的两侧。
可选地，所述曝光系统包括四个所述能量探测器，四个所述能量探测器均匀分布于所述第一匀光单元中心轴以及所述第二匀光单元中心轴的四周。
可选地，所述第一匀光单元关于第一匀光单元中心轴对称，所述第二匀光单元关于第二匀光单元中心轴对称，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴平行，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴之间的垂直距离大于0；
所述第一匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离小于等于所述第二匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离。
可选地，所述第一匀光单元包括平行于所述第一匀光单元中心轴且相对的第一侧面和第二侧面；所述第二匀光单元包括平行于所述第二匀光单元中心轴且相对的第三侧面和第四侧面；所述第一侧面和所述第三侧面位于所述第一匀光单元中心轴的同一侧；所述第二侧面和所述第四侧面位于所述第一匀光单元中心轴的同一侧；
所述第一侧面和所述第三侧面之间的垂直距离大于0，和/或，所述第二侧面和所述第四侧面之间的垂直距离大于0。
可选地，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴之间的垂直距离大于等于0.1mm且小于等于0.3mm。
第二方面，本发明实施例提供一种光刻机，包括第一方面所述的曝光系统。
本发明实施例提供一种曝光系统，包括匀光组件和至少一个能量探测器，匀光组件包括间隔设置的第一匀光单元和第二匀光单元，能量探测器接收从第一匀光单元和第二匀光单元之间空隙出射的光线，由于能量探测器接收到的光线已经经过了第一匀光单元的匀光处理，能量探测器接收到的能量分布比较均匀，从而提高了能量探测器的线性度，以及提高了曝光剂量的控制精度。可以理解的是，光线在匀光单元(例如第一匀光单元和第二匀光单元)的内部通常会发生多次反射以便达到匀光的目的。因此光线往往只能在匀光单元的入光面(匀光单元的一端)入射，对应地，在匀光单元的出光面(匀光单元的另一端)出射，因而光线无法在匀光单元的入光面和出光面之外的部分传播。例如光线无法在匀光单元的中间部分从匀光单元中出射到匀光单元外。本发明实施例中，在第一匀光单元和第二匀光单元之间设置空隙，经过第一匀光单元匀光处理后的光线，由第一匀光单元的出光面出射到空隙中，由空隙中出射的光线可以被能量探测器探测到，本发明实施例提供了一种结构简单且容易实现的匀光组件，实现了提高了能量探测器的线性度，以及提高了曝光剂量的控制精度的效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种曝光系统的结构示意图；
图2为图1中所示曝光系统的部分结构示意图；
图3为图2中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种曝光系统的结构示意图；
图8为图7中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图；
图10为本发明实施例提供的另一种曝光系统的结构示意图；
图11为图10中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图；
图12为本发明实施例提供的另一种曝光系统的结构示意图；
图13为图12中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种曝光系统的结构示意图，图2为图1中所示曝光系统的部分结构示意图，参考图1和图2，曝光系统包括沿光轴(图1中虚线所示)依次排列的光源101、耦合镜组102、匀光组件103、中继镜组104和投影物镜105。光源101发出的光线经过耦合镜组102照射到匀光组件103的受光面上，可选地，匀光组件103的受光面位于耦合镜组102的焦平面上。光线在匀光组件103中发生多次反射匀光后，形成均匀的照明区域，再经中继镜组104形成具有一定数值孔径(NA)的均匀照明视场。均匀照明视场照明掩模版上的图像，然后在投影物镜105的像面曝光出线条。
曝光系统还包括能量传感器106和至少一个能量探测器107，能量传感器106位于投影物镜105的像面上。在投影物镜105像面的照度可以由能量传感器106读取。匀光组件103包括第一匀光单元1031和第二匀光单元1032，第一匀光单元1031位于耦合镜组102与第二匀光单元1032之间，第一匀光单元1031与第二匀光单元1032沿光轴方向上存在空隙，能量探测器107位于匀光组件103一侧且朝向空隙处，能量探测器107用于接收从空隙出射的光线，并对能量传感器106进行标定。能量探测器107可以在曝光过程中在线监控投影物镜105像面的照度，以此为基准来进行曝光剂量控制。
本发明实施例提供一种曝光系统，包括匀光组件和至少一个能量探测器，匀光组件包括间隔设置的第一匀光单元和第二匀光单元，能量探测器接收从第一匀光单元和第二匀光单元之间空隙出射的光线，由于能量探测器接收到的光线已经经过了第一匀光单元的匀光处理，能量探测器接收到的能量分布比较均匀，从而提高了能量探测器的线性度，以及提高了曝光剂量的控制精度。
可选地，参考图1和图2，匀光组件103还可以包括匀光单元支撑结构1，匀光单元支撑结构1可以支撑第一匀光单元1031与第二匀光单元1032，匀光单元支撑结构1上可以开设有通光孔，以使光线从匀光单元支撑结构1中出射到匀光单元支撑结构1外，以便被能量探测器107接收。第一匀光单元1031与第二匀光单元1032均为石英棒，第一匀光单元1031以及第二匀光单元1032的端面尺寸均为8mm-35mm(包括端点值)。一般情况下，石英棒的端面为矩形，此处的端面尺寸指的是矩形的边长。第一匀光单元1031以及第二匀光单元1032的长度均为200mm-400mm(包括端点值)。
可选地，参考图2，曝光系统还包括与能量探测器107一一对应设置的至少一个反射镜2，反射镜2位于匀光组件103和与反射镜2一一对应的能量探测器103之间，反射镜2用于将从空隙出射的光线反射到与反射镜2一一对应的能量探测器107上。本发明实施例提供的曝光系统中还包括反射镜2，反射镜2避免了大角度光线直接照射到能量探测器107的探测面上，从而进一步提高了能量探测器107的线性度。
可选地，参考图2，第一匀光单元1031与第二匀光单元1032之间的空隙的宽度W大于等于0.05mm且小于等于0.2mm。如果空隙的宽度W太小，则从空隙出射的能量太少(从空隙出射的光线较少时，从空隙出射的能量较少)，能量探测器107接收到的能量太少；如果空隙的宽度W太大，则从空隙出射的能量太多(从空隙出射的光线较多时，从空隙出射的能量较多)，能量损失太大。本发明实施例中，通过设置空隙的宽度W大于等于0.05mm且小于等于0.2mm，在允许的能量损失范围内，保证了能量探测器107接收到足够强度的能量。
图3为图2中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图，参考图1、图2和图3，第一匀光单元1031关于第一匀光单元中心轴L1对称，第二匀光单元1032关于第二匀光单元中心轴L2对称，第一匀光单元中心轴L1与第二匀光单元中心轴L2共线。第一匀光单元1031垂直于第一匀光单元中心轴L1的截面面积，等于第二匀光单元1032垂直于第二匀光单元中心轴L2的截面面积。即，第一匀光单元1031和第二匀光单元1032正对设置。第一匀光单元1031朝向能量探测器107的一侧表面与能量探测器107之间的垂直距离等于第二匀光单元1032朝向能量探测器107的一侧表面与能量探测器107之间的垂直距离。在图3中所示的截面结构示意图中，第一匀光单元1031与第二匀光单元1032重合，第一匀光单元中心轴L1与第二匀光单元中心轴L2重合。在其他实施方式中，第一匀光单元1031垂直于第一匀光单元中心轴L1的截面面积，可以大于或者小于第二匀光单元1032垂直于第二匀光单元中心轴L2的截面面积。
表1现有技术中提供的一种曝光系统中能量探测器的线性度测量值
衰减器档位 ED增益系数 线性度
100％ 615.9 4.46％
75％ 603.5 2.36％
50％ 579.3 -1.75％
25％ 559.7 -5.07％
表1为现有技术中提供的一种曝光系统中能量探测器的线性度测量值，现有技术提供的曝光系统中，能量探测器位于匀光组件之前，能量探测器接收到的是未经过任何匀光处理的光线，未经过匀光处理的光线的能量分布不均，导致能量探测器的线性度差，例如容易受到光源的位置影响(光源例如可以为汞灯)。一般而言，可以在光源前方放置一个衰减器，用于调节照射到耦合镜组的光强度。“100％”表示衰减器透过光源能量的100％，“75％”表示衰减器透过光源能量的75％，“50％”表示衰减器透过光源能量的50％，“25％”表示衰减器透过光源能量的25％。“ED增益系数”表征了能量探测器上的电压和照度的关系。“线性度”表征了能量探测器的线性度，线性度的数值越接近0，能量探测器的线性度越好。衰减器档位为100％时，ED增益系数为615.9，线性度为4.46％(衰减器档位100％、衰减器档位75％、衰减器档位50％和衰减器档位25％所对应ED增益系数的平均值为
Figure GDA0002986543430000081
衰减器档位100％对应的线性度为
Figure GDA0002986543430000082
)。衰减器档位为75％、50％以及25％时的线性度计算过程与衰减器档位100％时的线性度计算过程类似，在此不再赘述。
表2本发明实施例提供的一种曝光系统中能量探测器的线性度测量值
衰减器档位 ED增益系数 线性度
100％ 709.9 1.42％
75％ 703.1 0.45％
50％ 695.8 -0.60％
25％ 691.1 -1.27％
表2为本发明实施例提供的一种曝光系统中能量探测器的线性度测量值，曝光系统如图1、图2和图3所示，能量探测器接收从第一匀光单元和第二匀光单元之间空隙出射的光线，由于能量探测器接收到的光线已经经过了第一匀光单元的匀光处理，能量探测器接收到的能量分布比较均匀，从而提高了能量探测器的线性度，以及提高了曝光剂量的控制精度。从表2中可以看出，衰减器档位为100％、75％、50％和25％所对应的线性度分别为1.42％、0.45％、-0.6％和-1.27％。而表1中，衰减器档位为100％、75％、50％和25％所对应的线性度分别为4.46％、2.36％、-1.75％和-5.07％。表2中的线性度的数值相对于表1来说更接近0，本发明实施例提供的能量探测器相对于现有技术来说线性度更好。
可选地，参考图2，曝光系统包括一个能量探测器107，在其他实施方式中，还可以设置多个能量探测器107，利用多个能量探测器107来同时进行能量探测，并使用多个能量探测器107的均值进行表征，可以单个降低能量探测器107的温度漂移对探测结果的影响，从而提高能量探测器107的线性度。
可选地，能量探测器107的数量为2-4个。
图4为本发明实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图，参考图4，第一匀光单元1031和第二匀光单元1032正对设置。曝光系统包括两个能量探测器107，分别为第一能量探测器1071和第二能量探测器1072。第一能量探测器1071和第二能量探测器1072分别位于第一匀光单元中心轴L1以及第二匀光单元中心轴L2相对的两侧。
图5为本发明实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图，参考图5，第一匀光单元1031和第二匀光单元1032正对设置。曝光系统包括三个能量探测器107，分别为第一能量探测器1071、第二能量探测器1072和第三能量探测器1073。第一能量探测器1071和第二能量探测器1072分别位于第一匀光单元中心轴L1以及第二匀光单元中心轴L2相对的两侧。第三能量探测器1073与第一能量探测器1071以及第二能量探测器1072均相邻。
图6为本发明实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图，参考图6，第一匀光单元1031和第二匀光单元1032正对设置。曝光系统包括四个能量探测器107，四个能量探测器107均匀分布于第一匀光单元中心轴L1以及第二匀光单元中心轴L2的四周。四个能量探测器107分别为第一能量探测器1071、第二能量探测器1072、第三能量探测器1073和第四能量探测器1074。第一能量探测器1071和第二能量探测器1072分别位于第一匀光单元中心轴L1以及第二匀光单元中心轴L2相对的两侧，第三能量探测器1073和第四能量探测器1074分别位于第一匀光单元中心轴L1以及第二匀光单元中心轴L2相对的两侧。第一能量探测器1071和第二能量探测器1072均与第三能量探测器1073相邻，第一能量探测器1071和第二能量探测器1072均与第四能量探测器1074相邻。
图7为本发明实施例提供的另一种曝光系统的结构示意图，图8为图7中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图，参考图7和图8，第一匀光单元1031关于第一匀光单元中心轴L1对称，第二匀光单元1032关于第二匀光单元中心轴L2对称，第一匀光单元中心轴L1与第二匀光单元中心轴L2共线。第一匀光单元1031朝向第一能量探测器1071的一侧表面与第一能量探测器1071之间的垂直距离小于第二匀光单元1032朝向第一能量探测器1071的一侧表面与第一能量探测器1071之间的垂直距离。第一匀光单元1031朝向第二能量探测器1072的一侧表面与第二能量探测器1072之间的垂直距离小于第二匀光单元1032朝向第二能量探测器1072的一侧表面与第二能量探测器1072之间的垂直距离。
可选地，参考图7，曝光系统还包括与能量探测器107一一对应设置的至少一个反射镜2，反射镜2位于匀光组件103和与反射镜2一一对应的能量探测器103之间，反射镜2用于将从空隙出射的光线反射到与反射镜2一一对应的能量探测器107上。为了清晰起见，将两个反射镜2命名为第一反射镜21和第二反射镜22。第一反射镜21与第一能量探测器1071对应设置，用于将从空隙出射的光线反射到第一能量探测器1071。第二反射镜22与第二能量探测器1072对应设置，用于将从空隙出射的光线反射到第二能量探测器1072。
可选地，参考图8，曝光系统包括两个能量探测器107，分别为第一能量探测器1071和第二能量探测器1072，第一能量探测器1071和第二能量探测器1072分别位于第一匀光单元中心轴L1以及第二匀光单元中心轴L2相对的两侧。由于第一匀光单元1031的上侧(邻近第一能量探测器1071的一侧为上侧)与第二匀光单元1032的上侧错开一定距离，第一匀光单元1031的下侧(邻近第二能量探测器1072的一侧为下侧)与第二匀光单元1032的下侧错开一定距离，因此光线可以从第一匀光单元1031与第二匀光单元1032上侧、下侧相互错开的位置出射。如果不将第一匀光单元1031与第二匀光单元1032相互错开，则第一匀光单元1031与第二匀光单元1032之间的间隙的宽度容易受到热胀冷缩的影响，从而影响能量探测器107接收到的能量强度。本发明实施例中，通过将第一能量探测器1071和第二能量探测器1072设置在第一匀光单元1031与第二匀光单元1032相互错开的侧面，由于从第一匀光单元1031与第二匀光单元1032相互错开的位置出射的能量不会受到热障冷缩的影响，因此减小了热胀冷缩对能量探测器107接收到能量的影响，提高了能量探测器107的线性度。
图9为本发明实施例提供的另一种曝光系统部分结构的截面结构示意图，参考图9，曝光系统包括四个能量探测器107，四个能量探测器107均匀分布于第一匀光单元中心轴L1以及第二匀光单元中心轴L2的四周。四个能量探测器107分别为第一能量探测器1071、第二能量探测器1072、第三能量探测器1073和第四能量探测器1074。第一能量探测器1071和第二能量探测器1072分别位于第一匀光单元中心轴L1以及第二匀光单元中心轴L2相对的两侧，第三能量探测器1073和第四能量探测器1074分别位于第一匀光单元中心轴L1以及第二匀光单元中心轴L2相对的两侧。第一能量探测器1071和第二能量探测器1072均与第三能量探测器1073相邻，第一能量探测器1071和第二能量探测器1072均与第四能量探测器1074相邻。由于第一匀光单元1031的上侧(邻近第一能量探测器1071的一侧为上侧)与第二匀光单元1032的上侧错开一定距离，第一匀光单元1031的下侧(邻近第二能量探测器1072的一侧为下侧)与第二匀光单元1032的下侧错开一定距离，第一匀光单元1031的左侧(邻近第三能量探测器1073的一侧为左侧)与第二匀光单元1032的左侧错开一定距离，第一匀光单元1031的右侧(邻近第四能量探测器1074的一侧为右侧)与第二匀光单元1032的右侧错开一定距离，因此光线可以从第一匀光单元1031与第二匀光单元1032上侧、下侧、左侧、右侧相互错开的位置出射。本发明实施例中，通过将第一能量探测器1071和第二能量探测器1072设置在第一匀光单元1031与第二匀光单元1032相互错开的侧面，由于从第一匀光单元1031与第二匀光单元1032相互错开的位置出射的能量不会受到热障冷缩的影响，因此减小了热胀冷缩对能量探测器107接收到能量的影响，提高了能量探测器107的线性度。
图10为本发明实施例提供的另一种曝光系统的结构示意图，图11为图10中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图，参考图10和图11，第一匀光单元1031关于第一匀光单元中心轴L1对称，第二匀光单元关1032于第二匀光单元中心轴L2对称，第一匀光单元中心轴L1与第二匀光单元中心轴L2平行，第一匀光单元中心轴L1与第二匀光单元中心轴L2之间的垂直距离大于0，即，第一匀光单元中心轴L1与第二匀光单元中心轴L2错开一定距离。第一匀光单元1031与第二匀光单元1032大小一致，并错开一定距离。第一匀光单元1031朝向能量探测器107的一侧表面与能量探测器107之间的垂直距离小于第二匀光单元1032朝向能量探测器107的一侧表面与能量探测器107之间的垂直距离。
可选地，参考图10和图11，第一匀光单元1031包括平行于第一匀光单元中心轴L1且相对的第一侧面31(第一匀光单元1031的上侧表面)和第二侧面32(第一匀光单元1031的下侧表面)，第二匀光单元1032包括平行于第二匀光单元中心轴L2且相对的第三侧面33(第二匀光单元1032的上侧表面)和第四侧面34(第二匀光单元1032的下侧表面)。第一侧面31和第三侧面33位于第一匀光单元中心轴L1的同一侧，第二侧面32和第四侧面34位于第一匀光单元中心轴L1的同一侧。第一侧面31和第三侧面33之间的垂直距离大于0，第二侧面32和第四侧面34之间的垂直距离大于0。
可选地，参考图10和图11，第一匀光单元1031朝向能量探测器107的一侧表面与能量探测器107之间的垂直距离小于等于第二匀光单元1032朝向能量探测器107的一侧表面与能量探测器107之间的垂直距离。也就是说，将能量探测器107设置于第一侧面31远离第一匀光单元中心轴L1一侧。这样设置是基于如下考量：光线是从第一匀光单元1031传递到第二匀光单元1032。由于第一侧面31比第三侧面33高，光线可以从第一匀光单元1031与第二匀光单元1032上侧相互错开的位置出射出去；而第二侧面32比第四侧面34高，从第一匀光单元1031出射的光线将照射到第二匀光单元1032中，无法从第一匀光单元1031与第二匀光单元1032下侧相互错开的位置出射出去。
可选地，参考图10和图11，第一匀光单元中心轴L1与第二匀光单元中心轴L2之间的垂直距离H大于等于0.1mm且小于等于0.3mm。如果H太小，则从第一匀光单元1031与第二匀光单元1032相互错开的位置出射的能量太少，能量探测器107接收到的能量太少；如果H太大，则从第一匀光单元1031与第二匀光单元1032相互错开的位置出射的能量太多，能量损失太大。本发明实施例中，通过设置0.05mm≤H≤0.2mm，在允许的能量损失范围内，保证了能量探测器107接收到足够强度的能量。
图12为本发明实施例提供的另一种曝光系统的结构示意图，图13为图12中所示曝光系统部分结构的截面结构示意图，参考图12和图13，第一匀光单元1031包括平行于第一匀光单元中心轴L1且相对的第一侧面31(第一匀光单元1031的上侧表面)和第二侧面32(第一匀光单元1031的下侧表面)，第二匀光单元1032包括平行于第二匀光单元中心轴L2且相对的第三侧面33(第二匀光单元1032的上侧表面)和第四侧面34(第二匀光单元1032的下侧表面)。第一侧面31和第三侧面33位于第一匀光单元中心轴L1的同一侧，第二侧面32和第四侧面34位于第一匀光单元中心轴L1的同一侧。第一侧面31和第三侧面33之间的垂直距离大于0，第二侧面32和第四侧面34共面。
可选地，参考图12和图13，第一匀光单元1031朝向能量探测器107的一侧表面与能量探测器107之间的垂直距离小于等于第二匀光单元1032朝向能量探测器107的一侧表面与能量探测器107之间的垂直距离。也就是说，将能量探测器107设置于第一侧面31远离第一匀光单元中心轴L1一侧。在其他实施方式中，还可以设置多个能量探测器107，例如在第二侧面32远离第一匀光单元中心轴L1一侧设置能量探测器107，或者在第一匀光单元1031的左侧以及第一匀光单元1031的右侧设置能量探测器107，具体需要根据产品而定，本发明实施例对此不做限定。
在一些可选的实施方式中，也可以设置第一侧面31和第三侧面33共面，第二侧面32和第四侧面34之间的垂直距离大于0。对应地，可以在第二侧面32远离第一匀光单元中心轴L1一侧设置能量探测器107。
本发明实施例还提供一种光刻机，包括上述任一实施例中的曝光系统。由于能量探测器的线性度高、曝光剂量的控制精度高，因此本发明实施例提供的光刻机具有更高精度的曝光剂量控制能力，从而提高了光刻机的曝光精度，以及提高了被曝光产品的质量。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种曝光系统，其特征在于，包括：沿光轴依次排列的光源、耦合镜组、匀光组件、中继镜组和投影物镜；
所述曝光系统还包括能量传感器和至少一个能量探测器，所述能量传感器位于所述投影物镜的像面上；
所述匀光组件包括第一匀光单元和第二匀光单元，所述第一匀光单元位于所述耦合镜组与所述第二匀光单元之间，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元沿光轴方向上存在空隙；所述能量探测器位于所述匀光组件一侧且朝向所述空隙处，所述能量探测器用于接收从所述空隙出射的光线，并对所述能量传感器进行标定。
2.根据权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述曝光系统还包括与所述能量探测器一一对应设置的至少一个反射镜，所述反射镜位于所述匀光组件和与所述反射镜一一对应的所述能量探测器之间，所述反射镜用于将从所述空隙出射的光线反射到与所述反射镜一一对应的所述能量探测器上。
3.根据权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述第一匀光单元与所述第二匀光单元之间的所述空隙的宽度大于等于0.05mm且小于等于0.2mm。
4.根据权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述第一匀光单元关于第一匀光单元中心轴对称，所述第二匀光单元关于第二匀光单元中心轴对称，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴共线；
所述第一匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离小于等于所述第二匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离。
5.根据权利要求4所述的曝光系统，其特征在于，所述能量探测器的数量为2-4个。
6.根据权利要求5所述的曝光系统，其特征在于，所述曝光系统包括两个所述能量探测器，分别为第一能量探测器和第二能量探测器；所述第一能量探测器和所述第二能量探测器分别位于所述第一匀光单元中心轴以及所述第二匀光单元中心轴相对的两侧。
7.根据权利要求5所述的曝光系统，其特征在于，所述曝光系统包括四个所述能量探测器，四个所述能量探测器均匀分布于所述第一匀光单元中心轴以及所述第二匀光单元中心轴的四周。
8.根据权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述第一匀光单元关于第一匀光单元中心轴对称，所述第二匀光单元关于第二匀光单元中心轴对称，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴平行，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴之间的垂直距离大于0；
所述第一匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离小于等于所述第二匀光单元朝向所述能量探测器的一侧表面与所述能量探测器之间的垂直距离。
9.根据权利要求8所述的曝光系统，其特征在于，所述第一匀光单元包括平行于所述第一匀光单元中心轴且相对的第一侧面和第二侧面；所述第二匀光单元包括平行于所述第二匀光单元中心轴且相对的第三侧面和第四侧面；所述第一侧面和所述第三侧面位于所述第一匀光单元中心轴的同一侧；所述第二侧面和所述第四侧面位于所述第一匀光单元中心轴的同一侧；
所述第一侧面和所述第三侧面之间的垂直距离大于0，和/或，所述第二侧面和所述第四侧面之间的垂直距离大于0。
10.根据权利要求8所述的曝光系统，其特征在于，所述第一匀光单元中心轴与所述第二匀光单元中心轴之间的垂直距离大于等于0.1mm且小于等于0.3mm。
11.一种光刻机，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的曝光系统。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW382654B (en) * 1997-06-12 2000-02-21 Zeiss Stiftung Light intensity measurement system
DE102011085132A1 (de) * 2010-11-24 2012-05-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Baugruppe für die Projektionslithografie
CN103792764A (zh) * 2012-10-31 2014-05-14 中强光电股份有限公司 照明系统
CN106154761A (zh) * 2015-04-15 2016-11-23 上海微电子装备有限公司 一种杂散光测量装置及测量方法
CN108121163A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种光源曝光剂量控制系统及控制方法
CN108181791A (zh) * 2017-12-27 2018-06-19 四川大学 用探头步进扫描实现ArF准分子激光光强均匀性检测的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8164046B2 (en) * 2009-07-16 2012-04-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination system for illuminating a mask in a microlithographic projection exposure apparatus
JP6494259B2 (ja) * 2014-11-21 2019-04-03 キヤノン株式会社 照明光学装置、およびデバイス製造方法
CN107966882B (zh) * 2017-08-10 2020-10-16 上海微电子装备（集团）股份有限公司 曝光设备和曝光方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW382654B (en) * 1997-06-12 2000-02-21 Zeiss Stiftung Light intensity measurement system
DE102011085132A1 (de) * 2010-11-24 2012-05-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Baugruppe für die Projektionslithografie
CN103792764A (zh) * 2012-10-31 2014-05-14 中强光电股份有限公司 照明系统
CN106154761A (zh) * 2015-04-15 2016-11-23 上海微电子装备有限公司 一种杂散光测量装置及测量方法
CN108121163A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种光源曝光剂量控制系统及控制方法
CN108181791A (zh) * 2017-12-27 2018-06-19 四川大学 用探头步进扫描实现ArF准分子激光光强均匀性检测的方法

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