專利名稱：使用拼接的多光源的光刻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻領(lǐng)域，尤其涉及使用拼接的多光源的光刻裝置。
背景技術(shù)：
隨著光刻技術(shù)的發(fā)展，對(duì)曝光系統(tǒng)的照度要求要求越來越高、體積要求越來越小，單一的光源很難滿足這樣的發(fā)展要求，因此產(chǎn)生了集合多個(gè)光源的光能進(jìn)行光刻的視場(chǎng)需求。如美國(guó)專利US5991009中所公開的光刻機(jī)，如圖1所示，采用了兩個(gè)汞燈作為光源，使用光學(xué)透鏡組，將光能合二為一用來曝光。該方案可以同時(shí)使用兩個(gè)汞燈光源，與市場(chǎng)上大多數(shù)光刻機(jī)相比，具有照度上的明顯優(yōu)勢(shì)，但是，同時(shí)其體積太大的缺點(diǎn)也較為明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種光刻裝置，包括光源模塊，掩模和鏡頭，其特征在于，所述光源模塊具有多個(gè)光源、與多個(gè)光源對(duì)應(yīng)的整形光學(xué)組件、光源組合元件和勻光部件，從各個(gè)光源出射的光經(jīng)對(duì)應(yīng)的整形光學(xué)組件整形后入射至光源組合元件后出射至勻光部件，經(jīng)勻光部件勻光后作為光刻裝置的光源模塊的出射光。其中，所述光源組合元件包含透射元件及反射元件。其中，部分光源發(fā)出的光經(jīng)反射元件反射后進(jìn)入勻光部件，部分光源發(fā)出的光直接經(jīng)整形光學(xué)組件整形后進(jìn)入勻光部件。其中，所述反射元件與光源一一對(duì)應(yīng)。其中，所述反射元件為直角棱鏡。其中，所述光源為出射光波長(zhǎng)相同的汞燈、LED或LD，各個(gè)光源的功率可調(diào)，發(fā)光方向可調(diào)。其中，所述反射元件為透反射元件，從一部分光源出射的光經(jīng)透反射元件透射后入射至勻光部件，從另一部分光源出射的光經(jīng)透反射元件反射后進(jìn)入勻光部件。其中，所述勻光部件為石英棒。其中，所述石英棒為矩形、錐形或截面為六角形的石英棒。根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置，其光源為利用勻光部件拼接多個(gè)光源而得到的組合光源，采用這種光源可以明顯提高光刻裝置的照度，從而提高產(chǎn)率，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于小型化的實(shí)現(xiàn)。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的光刻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光刻裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光刻裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的光刻裝置的光源結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。第一實(shí)施方式
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光刻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，在該光刻裝置中使用了多個(gè)光源，其中，從各個(gè)光源101所發(fā)出的光線通過光學(xué)元件或元件組103入射到直角棱鏡102中，通過直角棱鏡102再入射至作為勻光元件的石英棒104中，經(jīng)過后續(xù)光學(xué)元件照射到掩模106上，最后經(jīng)過鏡頭105，入射到硅片面上。在本實(shí)施方式中采用了直角棱鏡和石英棒的拼接方案，可以用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)汞燈光源或者多個(gè)LED光源的拼接，從而制造相對(duì)高功率的光刻設(shè)備。盡管在本實(shí)施方式中使用了 4個(gè)光源作為示意，但不限于使用4個(gè)光源，根據(jù)不同硅片大小、石英棒尺寸、光源尺寸等，可以使用不同的數(shù)量作為光能來源，并可以根據(jù)要求對(duì)光源照射方向進(jìn)行調(diào)解。圖1所示的石英棒為矩形，但并不限于這種形狀，根據(jù)實(shí)際需要，可以使用不同形狀的石英棒，例如，為了改變光束角度大小，可以使用入口和出口大小不等的石英棒，為了使經(jīng)過勻光棒的光束獲得更好的多極平衡性，可以使用截面為六角形的石英棒等。第二實(shí)施方式
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光刻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。從各個(gè)光源201發(fā)出的光線經(jīng)過光學(xué)透鏡或透鏡組202，入射至直角棱鏡203中，再入射至起勻光作用的石英棒204中，然后通過后續(xù)光學(xué)元件對(duì)光束形狀、角度進(jìn)行調(diào)整后入射至掩模206上，再通過光學(xué)鏡頭205，照射到硅片207上，完成曝光。本實(shí)施方式的光源選用LED或LD時(shí)，可以根據(jù)光源排布的方式，控制不同位置的LED或LD光源的功率，用來獲得更好的均勻性。由于鏡頭205的瞳面上的均勻性與石英棒204出射端的光線角度分布直接相關(guān)，從而可以通過調(diào)整相應(yīng)位置的LED、LD光源的功率，獲得更好的瞳面均勻性。盡管在圖2中使用了 8個(gè)光源作為示意，但本實(shí)施方式并不限于這種陣列排布方式和數(shù)量，也可以其中部分光源使用棱鏡或反射元件使其進(jìn)入石英棒，部分不使用而是在經(jīng)過透鏡或透鏡組202之后直接進(jìn)入石英棒。根據(jù)實(shí)際需要，可以使用不同形狀的石英棒，例如，為了改變光束角度大小，可以使用入口和出口大小不等的石英棒，為了使經(jīng)過勻光棒的光束獲得更好的多極平衡性，可以使用截面為六角形的石英棒等。第三實(shí)施方式
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的用于光刻裝置的光源的結(jié)構(gòu)示意圖。從各個(gè)光源301出射的光經(jīng)透鏡或透鏡組302進(jìn)行整形后入射至起光束組合作用的棱鏡303后，經(jīng)由棱鏡303全反射或直接透射而入射至起勻光作用的石英棒304。調(diào)整兩個(gè)光源裝置的相對(duì)位置、角度等，可以在石英棒出端獲得不同NA、面積的光束，適應(yīng)不同的光刻需要。
當(dāng)然，盡管本實(shí)施方式中采用了兩個(gè)光源作為示意，但是本實(shí)施方式并不限于兩個(gè)光源，可以根據(jù)需要適當(dāng)增加光源數(shù)目。此外，根據(jù)實(shí)際需要，可以使用不同形狀的石英棒，例如，為了改變光束角度大小，可以使用入口和出口大小不等的石英棒，為了使經(jīng)過勻光棒的光束獲得更好的多極平衡性，可以使用截面為六角形的石英棒等。本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種使用拼接的多光源的光刻裝置，包括光源模塊，掩模和鏡頭，其特征在于，所述光源模塊具有多個(gè)光源、與多個(gè)光源對(duì)應(yīng)的整形光學(xué)組件和勻光部件，從各個(gè)光源出射的光經(jīng)對(duì)應(yīng)的整形光學(xué)組件整形后入射至勻光部件，經(jīng)勻光部件勻光后作為光刻裝置的光源模塊的出射光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述使用拼接的多光源的光刻裝置，其中，所述整形光學(xué)組件包含透射元件及反射元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述使用拼接的多光源的光刻裝置，其中，所述反射元件與光源--對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述使用拼接的多光源的光刻裝置，其中，所述反射元件為直角棱鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述使用拼接的多光源的光刻裝置，其中，所述光源為出射光波長(zhǎng)相同的汞燈、LED或LD，各個(gè)光源的功率可調(diào)，發(fā)光方向可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用拼接的多光源的光刻裝置，其中，部分光源發(fā)出的光經(jīng)反射元件反射后進(jìn)入勻光部件，部分光源發(fā)出的光直接經(jīng)透射元件整形后進(jìn)入勻光部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述使用拼接的多光源的光刻裝置，其中所述反射元件為直角棱鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述使用拼接的多光源的光刻裝置，其中，所述光源為出射光波長(zhǎng)相同的汞燈、LED或LD，各個(gè)光源的功率可調(diào)，發(fā)光方向可調(diào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的使`用拼接的多光源的光刻裝置，其中，所述反射元件為透反射元件，從一部分光源出射的光經(jīng)透反射元件透射后入射至勻光部件，從另一部分光源出射的光經(jīng)透反射元件反射后進(jìn)入勻光部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一個(gè)所述的使用拼接的多光源的光刻裝置，其中，所述勻光部件為石英棒。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述使用拼接的多光源的光刻裝置，其中，所述石英棒為矩形、錐形或截面為六角形的石英棒。
全文摘要
一種使用拼接的多光源的光刻裝置，包括光源模塊、掩模和鏡頭，光源模塊具有多個(gè)光源、與多個(gè)光源對(duì)應(yīng)的整形光學(xué)組件、光源組合元件和勻光部件，從各個(gè)光源出射的光經(jīng)對(duì)應(yīng)的整形光學(xué)組件整形后入射至光源組合元件后出射至勻光部件，經(jīng)勻光部件勻光后作為光刻裝置的光源模塊的出射光。
文檔編號(hào)G02B27/09GK103105737SQ20111035367
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者韓雨青 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司