CN114815511A - 一种用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置和光刻机 - Google Patents

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金成昱
梁贤石
林锺吉
金在植
张成根
丁明正
刘强
贺晓彬
白国斌
刘金彪
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Zhenxin Beijing Semiconductor Co Ltd
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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
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置和光刻机，包括：校正模块，其位于狭缝式曝光带测量区域与狭缝式曝光带的相反侧，其中，狭缝式曝光带测量区域位于狭缝式曝光带的两侧；在所述校正模块和所述狭缝式曝光带测量区域之间，具有狭缝式曝光带控制区域，滤光板可移动至所述狭缝式曝光带控制区域中；其中，校正模块和滤光板在朝向所述曝光狭缝的方向上都是可移动的。通过可移动的校正模块和滤光板，控制滤光板在狭缝式曝光带控制区域移动改变光强和焦距，从而改善狭缝均匀性，最小化由于狭缝均匀性改变而产生的问题。通过对狭缝式曝光带均匀性的调整，能够精细的调整关键尺寸一致，从而提升产品的良率。

Description

一种用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置和光刻机
技术领域
本申请涉及半导体制造设备，具体涉及一种用于调节狭缝均匀性的装置和光刻机。
背景技术
由于半导体光刻设备中的照明装置(Illuminator)内部的光学元件表面(OpticsSurface)部位被污染，或表面膜层(Coating)的部分受损，使得光强(Intensity)和焦距(Focusing)发生改变，从而导致狭缝式曝光带均匀性的变化。狭缝式曝光带均匀性的变化会使图像发生扭曲或歪曲，导致晶圆无法形成正常的图形。
发明内容
针对上述存在的问题，本申请提供了一种用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，包括：校正模块，其位于所述狭缝式曝光带测量区域与狭缝式曝光带的相反侧，其中，狭缝式曝光带测量区域位于狭缝式曝光带的两侧；在所述校正模块和所述狭缝式曝光带测量区域之间，具有狭缝式曝光带控制区域，滤光板可移动至所述狭缝式曝光带控制区域中；其中，校正模块和滤光板在朝向所述狭缝的方向上都是可移动的。
针对上述存在的问题，本申请提供了一种光刻机，包括：照明装置、掩膜台、载物台、透镜装置、光刻版及其移动装置和用于调节狭缝均匀性的装置。
本申请的优点在于：通过可移动的校正模块和滤光板，控制滤光板在狭缝式曝光带控制区域移动改变光强和焦距，从而改善狭缝式曝光带均匀性，最小化由于狭缝式曝光带均匀性改变而产生的问题。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了光刻机中与用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置相关的部分的示意图；
图2示出了本申请实施方式的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置的示意图；
图3示出了本申请实施方式的狭缝式曝光带和狭缝式曝光带测量区域的示意图；
图4示出了本申请实施方式的校正模块和滤光板的示意图；
图5示出了本申请实施方式的滤光板的阻光率示意图；
图6示出了本申请实施方式的滤光板的透光率示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
图1示出了本申请实施方式中的光刻机中与用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置相关的部分的示意图。其中，照明装置50中的光通过用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置(UNICOM)10后，依次经过掩膜台(Reticle Stage)20和透镜装置(Projection Lens)30后，到达晶圆载物台40。本申请实施方式的光刻机还包括光刻版及其移动装置。狭缝(狭缝式曝光带)是照明装置50发出的光经过用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置(UNICOM)10后形成的光带。
如图2所示，为本申请实施方式的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，包括：校正模块300，其位于狭缝式曝光带测量区域200与狭缝式曝光带100的相反侧，其中，狭缝式曝光带测量区域200位于狭缝式曝光带100的两侧。在校正模块300和狭缝式曝光带测量区域200之间，具有狭缝式曝光带控制区域400。滤光板500可移动至狭缝式曝光带控制区域400中。其中，校正模块300和滤光板500在朝向狭缝式曝光带100的方向(Y轴)上都是可移动的。如图2所示，校正模块300位于狭缝式曝光带100两侧的狭缝式曝光带测量区域200之外。两个校正模块(如校正模块300A和校正模块300B)在Y轴方向上相对。
位于狭缝式曝光带100一侧的校正模块300是多个，每个校正模块300在朝向狭缝式曝光带100的方向上的移动可以被单独控制。校正模块300在相对于狭缝式曝光带测量区域200方向(Y轴)上的可移动距离为0至5毫米。滤光板500在相对于校正模块方向(Y轴)上的可移动距离为0至70毫米。
如图3所示，狭缝式曝光带100在X轴上的长度为104mm，在Y轴上的宽度为12mm。狭缝式曝光带测量区域200在X轴上的长度为104mm，在Y轴上的宽度为10.7mm。狭缝式曝光带100和与其相邻的两个狭缝式曝光带测量区域200在Y轴上的宽度共为33.4mm。在长度为104mm的狭缝式曝光带100的每侧都具有多个校正模块300和多个滤光板500。
如图4所示，滤光板500的数量与校正模块300的数量相同。滤光板500在校正模块300内，且滤光板500的一部分可以移动出校正模块300。
滤光板500的阻光率在相对于狭缝式曝光带100的方向上变化。阻光率的范围为1％至20％。如图5所示，为相对的两个校正模块300A和校正模块300B中的滤光板500A和滤光板500B在Y轴上的阻光率渐变方向。校正模块300的阻光率为100％。使用两个以上的校正模块，并且在校正模块内设置滤光板，细微地控制均匀性。
如图6所示，与滤光板500的阻光率相对的，滤光板500还可以是透光率在Y轴上以是阶梯形式变化的滤光板500。其透光率的变化阶依次梯包括20％、40％、60％和80％。滤光板500的透光率阶梯可以按照由其向狭缝式曝光带100依次增加或依次减小。
通过在狭缝式曝光带100的每侧以X轴方向布置多个校正模块300和滤光板500，能够将长度为104mm的狭缝式曝光带100划分为多段，每段的两侧的光强和聚焦均能够通过校正模块300和滤光板500进行调整，从而对狭缝式曝光带均匀性进行更精细的调整。
本申请实施方式通过校正模块和滤光板的移动，能够细微地控制狭缝式曝光带控制区域。利用滤光板能够细微地对光强和焦距进行调整，从而能细微地调节狭缝式曝光带均匀性，最小化光强下降(Intensity Drop)。滤光板的阻光率不固定，根据光照射到的滤光板的具体区域的透光率，能够进一步地对狭缝式曝光带均匀性进行调整。通过对狭缝式曝光带均匀性的调整，能够精细的调整提高关键尺寸一致性。由于光掩模关键尺寸一致性对产品良率影响很大，因此，越是改善关键尺寸一致性,对产品良率的贡献就越大，从而提升产品的良率。
在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，其特征在于，包括：
校正模块，其位于狭缝式曝光带测量区域与狭缝式曝光带的相反侧，其中，狭缝式曝光带测量区域位于狭缝式曝光带的两侧；
在所述校正模块和所述狭缝式曝光带测量区域之间，具有狭缝式曝光带控制区域，滤光板可移动至所述狭缝式曝光带控制区域中；其中，
校正模块和滤光板在朝向所述狭缝的方向上都是可移动的。
2.如权利要求1所述的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，其特征在于，位于所述狭缝式曝光带一侧的校正模块是多个，每个所述校正模块在朝向所述狭缝式曝光带的方向上的移动可以被单独控制。
3.如权利要求1所述的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，其特征在于，所述校正模块在相对于狭缝测量区域方向上的可移动距离为0至5毫米。
4.如权利要求1所述的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，其特征在于，所述滤光板在相对于校正模块方向上的可移动距离为0至70毫米。
5.如权利要求1所述的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，其特征在于，所述滤光板的阻光率在相对于狭缝式曝光带的方向上变化。
6.如权利要求5所述的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，其特征在于，所述阻光率的范围为1％至20％。
7.如权利要求2所述的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，其特征在于，所述滤光板的数量与所述校正模块的数量相同。
8.如权利要求7所述的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，其特征在于，所述滤光板在所述校正模块内，且所述滤光板的一部分可以移动出所述校正模块。
9.如权利要求1所述的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置，其特征在于，所述校正模块的阻光率为100％。
10.一种光刻机，其特征在于，包括：照明装置、掩膜台、载物台、透镜装置、光刻版及其移动装置和如权利要求1至9中任一项所述的用于调节狭缝式曝光带均匀性的装置。
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