TWI649639B - 反射式曝光設備 - Google Patents

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Abstract

一種反射式曝光設備，該反射式曝光設備包括一平臺、一照明系統、一光罩及一晶片，該照明系統與該光罩位置相對，該反射式曝光設備還包括一反射曲面鏡，該反射曲面鏡及該照明系統分別設置在該平臺的相背的兩側，該平臺能夠相對該照明系統及該反射曲面鏡移動，該光罩及該晶片設置在該平臺上，該反射曲面鏡面向該光罩及該晶片。本發明提供的反射式曝光設備的晶片與光罩不需要逐鏡頭照射區對準且對平臺精度要求不高。

Description

反射式曝光設備
本發明涉及一種曝光設備領域，尤其涉及一種反射式曝光設備。
隨著半導體的廣泛應用，曝光技術應用而生。目前最常用的曝光技術是投影式曝光法，其是以曝光機將掩膜圖案轉移到晶片上。
公知的曝光機一般包括一光源、一光罩、一折射透鏡及一晶片。該光罩配置在該光源與該折射透鏡之間。該晶片位於該折射透鏡的正下方。由光源提供的平行光在通過光罩後，由於平行光在經過光罩之後會產生繞射作用，因此形成的繞射光具有一繞射角度。然後，該繞射光在經過該折射透鏡後，便會將投射光線聚焦投射在晶片上。如此，則將該光罩上的圖案轉移到晶片上。
上述該折射透鏡用以收集繞射高頻光再聚焦於該晶片上，以降低繞射現象，提高解析度。但是低像差的大投影鏡頭的造價非常高，而小投影鏡頭的價格雖然可接受，但小投影鏡頭需要重複局部曝光。如此導致該光罩與該晶片需要逐鏡頭照射區對準，因需逐照射區且快速對準，因而小投影鏡頭對平臺的要求精度比較高。
有鑑於此，本發明提供一種晶片與光罩不需要逐鏡頭照射區對準且對平臺精度要求不高的反射式曝光設備。
一種反射式曝光設備，該反射式曝光設備包括一平臺、一照明系統、一光罩及一晶片，該照明系統與該光罩位置相對，該反射式曝光設備還包括一反射曲面鏡，該反射曲面鏡及該照明系統分別設置在該平臺的相背的兩側， 該平臺能夠相對該照明系統及該反射曲面鏡移動，該光罩及該晶片設置在該平臺上，該反射曲面鏡面向該光罩及該晶片。
進一步地，該平臺包括一第一表面及一與該第一表面相背的第二表面，該晶片設置在該第一表面上，該照明系統位於該第二表面一側，該反射曲面鏡位於該第一表面一側。
進一步地，該平臺上還形成有一收容槽及一與該收容槽相連通的導光槽，該光罩嵌設於該收容槽內，該照明系統的出光口與該導光槽位置相對。
進一步地，該反射曲面鏡包括一反射面，該反射面面向該光罩及該晶片。
進一步地，該反射面為一球面。
進一步地，該反射面具有一垂直於該平臺的該第一表面的光軸，該晶片及該光罩的水準位置與該反射曲面鏡的光軸垂直。
進一步地，該照明系統包括一光源及一聚光透鏡，該透鏡位於該光源及該光罩之間，經過該聚光透鏡的光線垂直照射於該光罩上。
進一步地，該照明系統還包括一狹縫板，該狹縫板位於該聚光透鏡及該光罩之間，經過該狹縫板的光線垂直照射於該光罩上。
進一步地，該照明系統包括一光源、一聚光透鏡及一反射鏡，該聚光透鏡位於該光源及該反射鏡之間，經過該反射鏡的光線垂直照射於該光罩上。
進一步地，該照明系統還包括一狹縫板，該狹縫板位於該聚光透鏡及該反射鏡之間，經過該反射鏡的光線垂直照射於該光罩上。
本發明提供的該反射式曝光設備，由於在平臺的相背兩邊設置位置固定的光源與反射曲面鏡，該平臺可相對該反射曲面鏡及該光源移動，並將該光罩及該晶片設置在同一個平臺上，因此，本案提供的反射式曝光設備的晶片與光罩不需要逐鏡頭對準，只需要移動平臺即可將該光罩上的不同部分的掩 膜圖形轉移到該晶片的不同位置。另外，由於本案提供的反射式曝光設備不需要逐鏡頭對準，因此本案提供的反射式曝光設備對平臺的精度要求不高。
100‧‧‧反射式曝光設備
10‧‧‧平臺
11‧‧‧第一表面
12‧‧‧第二表面
13‧‧‧收容槽
14‧‧‧導光槽
20‧‧‧照明系統
21‧‧‧光源
22‧‧‧聚光透鏡
23‧‧‧狹縫板
231‧‧‧狹縫
24‧‧‧反光鏡
25‧‧‧光線
30‧‧‧反射曲面鏡
31‧‧‧反射面
40‧‧‧光罩
圖1是本發明一較佳實施例提供的一種反射式曝光設備的示意圖。
圖2是圖1所示的反射式曝光設備中的一種照明系統的結構示意圖。
為能進一步闡述本發明達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖1-3及較佳實施方式，對本發明提供的一種反射式曝光設備，作出如下詳細說明。
本發明提供一種反射式曝光設備100，該反射式曝光設備100包括一平臺10、一照明系統20、一反射曲面鏡30、一光罩40及一晶片50。該平臺10可相對該照明系統20及該反射曲面鏡30移動。該光罩40及該晶片50設置在該平臺10上。
該平臺10包括一第一表面11及一與該第一表面11相背的第二表面12。該光罩40及該晶片50設置在該第一表面11上。
該平臺10上還形成有一收容槽13及一與該收容槽13相連通的導光槽14。該收容槽13用於收容該光罩14，該導光槽14用於將從該照明系統20中發出的平行光線25導至該光罩40內。該收容槽13及該導光槽14貫穿該平臺10。
在本實施例中，該收容槽13的中心軸與該導光槽14的中心軸重合。
在本實施例中，該收容槽13的尺寸大於該導光槽14的尺寸。
該照明系統20位於該平臺10的靠近該第二表面12的一側。具體地，該照明系統20還包括一出光口(圖未示)，該出光口與該導光槽14位置相對。
在本實施例中，該照明系統20包括一光源21、一聚光透鏡22及一狹縫板23。該聚光透鏡22位於該光源21及該狹縫板23之間。該狹縫板23上形成有一狹縫231。該狹縫231用於遮斷不用作照射到該光罩40的部分該平行光束，以形成規定面積的曝光照射區。
其中，該光源21發出的光線照射到該聚光透鏡22變成該平行光束25，該平行光束25經過該狹縫板23照射進該導光槽14，從而照射到該光罩40上。
其中，該光源21發出的該光線25經過該聚光透鏡22後形成的該平行光束的出光方向與該光罩40垂直。
在其他實施例中，當從該狹縫板23射出的光線不垂直於該光罩40時，該照明系統20還包括一用於改變從該狹縫板23射出的該平行光束25的方向，使之垂直照射到該光罩40上的反射鏡24。該聚光透鏡22位於該光源21與該狹縫板23之間，該狹縫板23位於該聚光透鏡22與該反射鏡24之間。
當然，該照明系統20還可以不包括該狹縫板23，此時，該聚光透鏡22位於該光源21與該反射鏡24之間。
該反射曲面鏡30包括一反射面31，該反射面31面向該平臺10的該第一表面11。該反射面31為一球面。該反射面31具有一垂直於該平臺10的光軸OO′。
該光罩40嵌設在該平臺10的該收容槽13內。該光罩40上形成有掩膜圖形41。
優選地，該光罩40的靠近該第一表面11的面與該第一表面11平齊。
該晶片50形成在該平臺10的該第一表面11上。該晶片50及該光罩40的水準位置與該反射曲面鏡30的光軸OO′垂直。
曝光時，只需要移動該平臺10，使得該照明系統20與該光罩40相對且使得該照明系統20發出的平行光束能夠覆蓋一部分的該光罩40的該掩膜圖形41，該平行光束經過該光罩40照射到該反射曲面鏡30的反射面31上，再經過該反射面31反射到該晶片50上。重複上述動作，即可將該光罩40上的掩膜圖形41完全轉移到該晶片50上。
本發明提供的該反射式曝光設備，由於在平臺的相背兩邊設置位置固定的光源與反射鏡，該平臺可相對該反射鏡及該光源移動，並將該光罩及該晶片設置在同一個平臺上，因此，1)本案提供的反射式曝光設備的晶片與光罩不需要逐鏡頭對準，只需要先靜態對準，再等速移動平臺即可將該光罩上的不同部分的掩膜圖形轉移到該晶片的不同位置；2)由於本案提供的反射式曝光設備不需要逐鏡頭對準僅需靜態一次對準，因此本案提供的反射式曝光設備對平臺的精度要求不高；3)由於該光罩及該晶片設置在同一個平臺上，二者並未貼近，因此不存在光罩與晶片的相互刮傷問題；4)反射鏡越大，繞射影響越小，但像差變大，因此適當選擇曲面鏡大小，可以兼顧反射式曝光設備的相差與繞射影響；5)本案採用了該反射曲面鏡，而反射式光學系統無色相差問題，因此本案提供的該反射式曝光設備具有較好的解析度。
另外，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明請求項的保護範圍。

Claims (10)

  1. 一種反射式曝光設備，該反射式曝光設備包括一平臺、一照明系統、一光罩及一晶片，該照明系統與該光罩位置相對，其中，該反射式曝光設備還包括一反射曲面鏡，該反射曲面鏡及該照明系統分別設置在該平臺的相背的兩側，該平臺能夠相對該照明系統及該反射曲面鏡移動，該光罩及該晶片設置在該平臺上，該反射曲面鏡面向該光罩及該晶片。
  2. 如請求項第1項所述的反射式曝光設備，其中，該平臺包括一第一表面及一與該第一表面相背的第二表面，該晶片設置在該第一表面上，該照明系統位於該第二表面一側，該反射曲面鏡位於該第一表面一側。
  3. 如請求項第2項所述的反射式曝光設備，其中，該平臺上還形成有一收容槽及一與該收容槽相連通的導光槽，該光罩嵌設於該收容槽內，該照明系統的出光口與該導光槽位置相對。
  4. 如請求項第2項所述的反射式曝光設備，其中，該反射曲面鏡包括一反射面，該反射面面向該光罩及該晶片。
  5. 如請求項第4項所述的反射式曝光設備，其中，該反射面為一球面。
  6. 如請求項第4項所述的反射式曝光設備，其中，該反射面具有一垂直於該平臺的該第一表面的光軸，該晶片及該光罩的水準位置與該反射曲面鏡的光軸垂直。
  7. 如請求項第1項所述的反射式曝光設備，其中，該照明系統包括一光源及一聚光透鏡，該透鏡位於該光源及該光罩之間，經過該聚光透鏡的光線垂直照射於該光罩上。
  8. 如請求項第7項所述的反射式曝光設備，其中，該照明系統還包括一狹縫板，該狹縫板位於該聚光透鏡及該光罩之間，經過該狹縫板的光線垂直照射於該光罩上。
  9. 如請求項第1項所述的反射式曝光設備，其中，該照明系統包括一光源、一聚光透鏡及一反射鏡，該聚光透鏡位於該光源及該反射鏡之間，經過該反射鏡的光線垂直照射於該光罩上。
  10. 如請求項第9項所述的反射式曝光設備，其中，該照明系統還包括一狹縫板，該狹縫板位於該聚光透鏡及該反射鏡之間，經過該反射鏡的光線垂直照射於該光罩上。
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