CN111913369B - 一种步进式高精度光刻机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光刻机技术领域，特别涉及一种步进式高精度光刻机，包括有工作台、激光器、光束矫正器、能量控制器、能量探测器、光束形状设置等；激光器、光束矫正器、能量控制器、控制台设于封闭框架外；封闭框架底部设有减振器；能量探测器、遮光器、光束形状设置、能量控制器、光束矫正器位于同一水平线上，且从左至右依次设置等；本发明通过温控装置及时调整物镜、掩模版、掩模台之间之间的温度差；通过调谐器对封闭框架内的信号做出变频；通过调整器对物镜下对抱死或者松开，使得物镜能够做出调整，以此防止在激光束照射下，物镜发生膨胀或者收缩的情况，从而使得蚀刻的图案能够达到精准，如此，达到种能够快速变频、能够刻蚀精准的效果。
Description
技术领域
本发明属于光刻机技术领域，特别涉及一种步进式高精度光刻机。
背景技术
光刻技术伴随集成电路制造工艺的不断进步，线宽的不断缩小，半导体器件的面积正变得越来越小，半导体的布局已经从普通的单一功能分离器件，演变成整合高密度多功能的集成电路；由最初的IC(集成电路)随后到LSI(大规模集成电路)，VLSI(超大规模集成电路)，直至今天的ULSI(特大规模集成电路)，器件的面积进一步缩小，功能更为全面强大。
考虑到工艺研发的复杂性、长期性和高昂的成本等等不利因素的制约，如何在现有技术水平的基础上进一步提高器件的集成密度，缩小芯片的面积，在同一枚硅片上尽可能多的得到有效的芯片数，从而提高整体利益，将越来越受到芯片设计者，制造商的重视。
现有的光刻机在激光束射线下，容易使得物镜、掩模版、掩模台的温度变化，从而容易使得图像在刻蚀上容易出现误差，同时，光刻机各个工作的模块容易发出变频信号，从而也使的产品的刻蚀精度容易出现误差，因此亟需研发一种能够快速变频、能够刻蚀精准的步进式高精度光刻机。
发明内容
（一）要解决的技术问题
现有的光刻机在激光束射线下，容易使得物镜、掩模版、掩模台的温度变化，从而容易使得图像在刻蚀上容易出现误差，同时，光刻机各个工作的模块容易发出变频信号，从而也使的产品的刻蚀精度容易出现误差，本发明提供一种能够快速变频、能够刻蚀精准的步进式高精度光刻机。
（二）技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种步进式高精度光刻机，包括有工作台、激光器、光束矫正器、能量控制器、能量探测器、光束形状设置、遮光器、掩模版、掩模台、物镜、硅片、封闭框架、减振器、温控装置、调整器和控制台；工作台、光束形状设置、遮光器、能量探测器、掩模版、掩膜台、物镜、硅片、温控装置、调整器设于封闭框架内；能量控制器、激光器、光束矫正器、控制台设于封闭框架外；封闭框架底部设有减振器；能量探测器、遮光器、光束形状设置、能量控制器、光束矫正器位于同一水平线上，且从左至右依次设置；激光器通过光束矫正器与能量控制器相配合，掩模台设于能量探测器正下方，掩模版设于掩模台顶部正中心；
工作台为磁悬浮工作台，工作台设有两部分，一部分为曝光台，曝光台位于物镜正下方，另一部分为测量台，工作台顶部承载有硅片，测量台正上方设有测量设备；
物镜设于掩模台正下方，物镜、掩模版、掩模台之间设有温控装置；
调整器设于封闭框架内，调整器与物镜相配合，调整器设有调整气缸、橡胶圈和弧形块；橡胶圈包裹着物镜外表面中部，弧形块设有两个，弧形块端部铰接于调整器输出端，弧形块内侧固接于橡胶圈。
进一步的，温控装置包括有温度测定模块以及温度调节模块，温度测定模块能够感应物镜、掩模版、掩模台之间的温度，在温度差大于或小于预定值，温度调节模块能够调节温度，使得物镜、掩模版、掩模台之间的温度趋于稳定。
进一步的，所述光束矫正器设有三个，光束矫正器能够将激光器水平射出的激光束调整为入射方向平行。
进一步的，所述封闭框架内表面为吸音材质。
进一步的，所述封闭框架内还设有调谐器。
进一步的，所述封闭框架内顶部还设有真空抽气泵。
进一步的，所述控制台控制工作台、激光器、能量控制器、能量探测器、温控装置、调整器、真空抽气泵、调谐器的启闭。
（三）有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明通过温控装置及时调整物镜、掩模版、掩模台之间之间的温度差，使得刻蚀图案能够达到精准；通过调谐器对封闭框架内的信号做出变频，使得蚀刻的图案能够达到精准；在通过调整器对物镜下对抱死或者松开，使得物镜能够做出调整，以此防止在激光束照射下，物镜发生膨胀或者收缩的情况，从而使得蚀刻的图案能够达到精准；通过真空抽气泵对封闭框架进行抽气，使得封闭框架能够真空，以此保证蚀刻的精度；减振器能够避免封闭框架在工作时产生的震动影响图案的蚀刻，如此，达到种能够快速变频、能够刻蚀精准的效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明调整器的结构示意图。
具体实施方式
本技术方案中：
请参阅图1、图2，本发明提供一种步进式高精度光刻机，包括有工作台、激光器、光束矫正器、能量控制器、能量探测器、光束形状设置、遮光器、掩模版、掩模台、物镜、硅片、封闭框架、减振器、温控装置、调整器和控制台；工作台、光束形状设置、遮光器、能量探测器、掩模版、掩膜台、物镜、硅片、温控装置、调整器设于封闭框架内；能量控制器、激光器、光束矫正器、控制台设于封闭框架外；封闭框架底部设有减振器；能量探测器、遮光器、光束形状设置、能量控制器、光束矫正器位于同一水平线上，且从左至右依次设置；激光器通过光束矫正器与能量控制器相配合，掩模台设于能量探测器正下方，掩模版设于掩模台顶部正中心；
工作台为磁悬浮工作台，工作台设有两部分，一部分为曝光台，曝光台位于物镜正下方，另一部分为测量台，工作台顶部承载有硅片，测量台正上方设有测量设备；
物镜设于掩模台正下方，物镜、掩模版、掩模台之间设有温控装置；
调整器设于封闭框架内，调整器与物镜相配合，调整器设有调整气缸、橡胶圈和弧形块；橡胶圈包裹着物镜外表面中部，弧形块设有两个，弧形块端部铰接于调整器输出端，弧形块内侧固接于橡胶圈。
其中，温控装置包括有温度测定模块以及温度调节模块，温度测定模块能够感应物镜、掩模版、掩模台之间的温度，在温度差大于或小于预定值，温度调节模块能够调节温度，使得物镜、掩模版、掩模台之间的温度趋于稳定；
其中，所述光束矫正器设有三个，光束矫正器能够将激光器水平射出的激光束调整为入射方向平行；
其中，所述封闭框架内表面为吸音材质；
其中，所述封闭框架内还设有调谐器；
其中，所述封闭框架内顶部还设有真空抽气泵；
其中，所述控制台控制工作台、激光器、能量控制器、能量探测器、温控装置、调整器、真空抽气泵、调谐器的启闭；
工作台：工作台为磁悬浮工作台，用于承载硅片的工作台，工作台设有两部分，一部分为曝光台，曝光台位于物镜正下方，另一部分为测量台，测量台正上方设有测量设备；
激光器：用于发射激光束的机器；
光束矫正器：矫正激光束入射方向，使得激光束入射方向平行；
光束形状设置：将平行的激光束设置成不同形状的激光束；
遮光器：不需要曝光时，阻止成形的激光束照射到硅片：
能量控制器：控制照射于硅片上的激光束能量；
能量探测器：检测激光束最终入射能量是否符合曝光要求，并反馈给能量控制器进行调整；
掩模版：玻璃板内部蚀刻有线路为掩模版；
掩模台：承载掩模版运动的设备，运动控制精度是nm级；
物镜：物镜用来补偿光学误差，并将线路图等比例缩小；
硅片：用硅晶制成的图片；
本发明通过温控装置及时调整物镜、掩模版、掩模台之间之间的温度差，使得刻蚀图案能够达到精准；通过调谐器对封闭框架内的信号做出变频，使得蚀刻的图案能够达到精准；在通过调整器对物镜下对抱死或者松开，使得物镜能够做出调整，以此防止在激光束照射下，物镜发生膨胀或者收缩的情况，从而使得蚀刻的图案能够达到精准；通过真空抽气泵对封闭框架进行抽气，使得封闭框架能够真空，以此保证蚀刻的精度；减振器能够避免封闭框架在工作时产生的震动影响图案的蚀刻，如此，达到种能够快速变频、能够刻蚀精准的效果。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种步进式高精度光刻机，其特征在于：包括有工作台、激光器、光束矫正器、能量控制器、能量探测器、光束形状设置、遮光器、掩模版、掩模台、物镜、硅片、封闭框架、减振器、温控装置、调整器和控制台；工作台、光束形状设置、遮光器、能量探测器、掩模版、掩膜台、物镜、硅片、温控装置、调整器设于封闭框架内；能量控制器、激光器、光束矫正器、控制台设于封闭框架外；封闭框架底部设有减振器；能量探测器、遮光器、光束形状设置、能量控制器、光束矫正器位于同一水平线上，且从左至右依次设置；激光器通过光束矫正器与能量控制器相配合，掩模台设于能量探测器正下方，掩模版设于掩模台顶部正中心；
工作台为磁悬浮工作台，工作台设有两部分，一部分为曝光台，曝光台位于物镜正下方，另一部分为测量台，工作台顶部承载有硅片，测量台正上方设有测量设备；
物镜设于掩模台正下方，物镜、掩模版、掩模台之间设有温控装置；
调整器设于封闭框架内，调整器与物镜相配合，调整器设有调整气缸、橡胶圈和弧形块；橡胶圈包裹着物镜外表面中部，弧形块设有两个，弧形块端部铰接于调整器输出端，弧形块内侧固接于橡胶圈；所述温控装置包括有温度测定模块以及温度调节模块，温度测定模块能够感应物镜、掩模版、掩模台之间的温度，在温度差大于或小于预定值，温度调节模块能够调节温度，使得物镜、掩模版、掩模台之间的温度趋于稳定；
所述光束矫正器设有三个，光束矫正器能够将激光器水平射出的激光束调整为入射方向平行；
所述封闭框架内表面为吸音材质；
所述封闭框架内还设有调谐器；
所述封闭框架内顶部还设有真空抽气泵。
2.根据权利要求1所述的一种步进式高精度光刻机，其特征在于：所述控制台控制工作台、激光器、能量控制器、能量探测器、温控装置、调整器、真空抽气泵、调谐器的启闭。
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