本發(fā)明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種光刻機的快門葉片。

背景技術：

光刻技術是用于在襯底表面上印刷具有特征的構圖。經常使用的基片為表面涂有光敏感介質的半導體晶片或玻璃基片。在光刻過程中，晶片放在晶片臺上，通過處在光刻設備內的曝光裝置，將特征構圖投射到晶片表面。

光刻機的一個重要指標是最小線寬，曝光劑量的過大或不足都將影響光刻膠顯影效果，從而降低最小線寬指標。曝光劑量的精密控制，為整個光刻工藝穩(wěn)定打好基礎。

現有技術中低端光刻機的曝光系統采用高壓汞燈作為光源，曝光開始、結束由光路中的機械快門控制，曝光劑量大小由曝光時間確定。具體過程如下：

首先通過預熱和環(huán)境控制使高壓汞燈輸出光功率達到穩(wěn)定；

接著計算曝光時間，打開快門開始曝光，同步開始計時；

最后時間到，關閉快門，曝光結束。

現有典型的光刻機曝光系統如圖1所示。包括燈室1’、保護玻璃11’、快門2’、耦合組件3’、勻光組件4’和中繼組件5’。為使整個曝光過程的曝光計量可控，曝光系統的輸出功率必須穩(wěn)定在一個較合適的范圍內。該系統通過置于燈室1’頂部的能量傳感器6’獲取光源7’的輸出功率，進而控制燈室1’輸入電壓以及快門2’開閉時間，以達到精密控制曝光劑量的目的。該曝光系統中的快門2’采用繼電器技術，通過控制繼電器的吸合與釋放來控制快門2’的開閉。雖然利用這種方式的快門2’速度快，但由于繼電器的負載能力有限，導致所采用的快 門2’葉片的材料厚度薄、質量小，難以在太強的光照與過高的溫度的環(huán)境下工作，使得這種快門的裝置不適合應用于大劑量高光強的曝光。

針對以上問題，現有技術中提出了一種用于光刻機曝光分系統的快門裝置，采用音圈電機控制快門葉片的開閉，大大提高了快門的速度，故可同時實現薄膠和厚膠的光刻工藝；此外該技術使用的快門葉片遠大于常規(guī)快門葉片的厚度，且快門葉片的表面設有高反光涂層，吸熱少，可以增加快門葉片的耐熱性，增加高溫環(huán)境下快門的使用壽命。然而該裝置中的快門在閉合時往往會將燈室發(fā)出的部分光通過保護玻璃反射回燈室里，該部分光會影響能量傳感器對于燈室輸出功率的判斷，從而無法達到恒光強控制的目的，最終導致曝光劑量控制失效的問題。

技術實現要素：

本發(fā)明為了克服以上不足，提供了一種有效增大照射光的反射光線與水平線的夾角，使照射光經快門葉片反射后遠離燈室，實現精密控制曝光劑量的光刻機的快門葉片。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：一種光刻機的快門葉片，用于光刻機的曝光系統中，所述快門葉片接受光源照射的一面設有用于增大照射光的反射光線與水平線的夾角的光路轉換件。

進一步的，所述快門葉片接受光源照射的一面鍍有金屬膜。

進一步的，所述光路轉換件為若干環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽底面設有v形或倒v形斜坡。

進一步的，所述若干環(huán)形凹槽與所述快門葉片同心設置。

進一步的，所述光路轉換件為若干條形凹槽，所述條形凹槽底面設有v形或倒v形斜坡。

進一步的，所述若干條形凹槽平行設置，緊密排列。

進一步的，所述環(huán)形凹槽凹槽采用成型銑刀加工而成。

進一步的，所述條形凹槽采用成型銑刀加工而成。進一步的，所述v形或倒v形斜坡的傾斜面與水平線的夾角的范圍為：60°～75°。

進一步的，所述光路轉換件為若干球形凸起，所述球形凸起表面呈弧形。

進一步的，所述球形凸起由所述快門葉片經過沖壓而成。

本發(fā)明提供的光刻機的快門葉片，用于光刻機的曝光系統中，所述快門葉片接受光源照射的一面設有光路轉換件，增大照射光的反射光線與水平線的夾角。通過設置光路轉換件，使快門葉片上形成底部具有v形或倒v形斜坡的環(huán)形凹槽或條形凹槽，以及表面呈弧形的球形凸起，使照射在快門葉片表面的光線在經快門葉片反射后遠離燈室的保護玻璃，以減少反射光線進入燈室，從而使位于燈室頂部的能量傳感器能穩(wěn)定工作，實現精密控制曝光劑量的目的。此外，設置v形或倒v形斜坡還具有增大散熱面積，減少快門葉片的吸熱量，提高其使用壽命的效果；而設置球形凸起增加了快門葉片的強度，緩解反射光過于集中導致的局部溫度過高的現象，進一步提高了快門葉片的使用壽命。

附圖說明

圖1是現有典型的光刻機曝光系統的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例1光刻機的快門葉片和燈室的結構示意圖；

圖3a、3b分別是本發(fā)明實施例1環(huán)形凹槽的主視圖和主視圖a-a處剖視圖；

圖4a、4b分別是本發(fā)明實施例1照射光與水平線成一定夾角和平行時的反射光線示意圖；

圖5a、5b分別是本發(fā)明實施例2條形凹槽的主視圖和主視圖b-b處剖視圖；

圖6a、6b分別是本發(fā)明實施例3球形凸起的主視圖和主視圖c-c處剖視圖。

圖1中所示：1、燈室；11’、保護玻璃；2’、快門；3’、耦合組件；4’、勻光組件；5’、中繼組件；6’、能量傳感器；7’、光源；

圖2-6b中所示：1、快門葉片；2、光源；201、照射光；202、反射光線；3、光路轉換件；31、環(huán)形凹槽；32、v形或倒v形斜坡；33、條形凹槽；34、球 形凸起。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作詳細描述：

實施例1

如圖2-3所示，本發(fā)明提供一種光刻機的快門葉片1，用于光刻機的曝光系統中，所述快門葉片1接受光源2照射的一面設有光路轉換件3，增大照射光201的反射光線202與水平線的夾角α，從而使照射在快門葉片1表面的光線經光路轉換件3反射后遠離燈室4的保護玻璃11，以減少反射光線202進入燈室4，從而使位于燈室4頂部的能量傳感器能穩(wěn)定工作，實現精密控制曝光劑量的目的。

優(yōu)選的，所述快門葉片1接受光源2照射的一面鍍有金屬膜，通過設置金屬膜可提高反射率，減少快門葉片1的吸熱量，增加快門葉片1的耐熱性和使用壽命。

如圖3a、3b所示，所述光路轉換件3為若干環(huán)形凹槽31，環(huán)形凹槽31采用成型銑刀加工而成，優(yōu)選的，若干環(huán)形凹槽31與快門葉片1同心設置，且所述環(huán)形凹槽31底面設有v形或倒v形斜坡32。具體的，在環(huán)形凹槽31底面設有v形或倒v形斜坡32，當照射到快門葉片1時，經過v形或倒v形斜坡32進行一次或二次反射后大部分的光線能遠離燈室4的保護玻璃11，同時設置v形或倒v形斜坡32還具有增大散熱面積，減少快門葉片1的熱量吸熱，提高其使用壽命的作用。

優(yōu)選的，v形或倒v形斜坡32的傾斜面與水平線的夾角β的范圍為：60°～75°。本實施例中，61.18°≤β≤71.53°，具體的計算原理如下。

通常情況下，保護玻璃11的直徑為118mm，快門葉片1的直徑為78.44mm，保護玻璃11與快門葉片1之間的距離為80mm，由此計算得出，若要反射光線 202不進入燈室4，照射光201與水平線的夾角θ和反射光線202與水平線的夾角α須分別滿足式(1)和式(2)：

0°≤θ≤13.89°(1)

α≥50.84°(2)

如圖4a所示，為從燈室4出射的光線與水平線呈一定夾角照射在環(huán)形凹槽31上的情況。在這種情況之下，照射光201經過兩次反射，離開快門葉片1表面。此時照射光201與水平線的夾角θ、v形或倒v形斜坡32的傾斜面與水平線的夾角β和反射光線202與水平線的夾角α1三者需滿足下式：

α1＝4β-180°-θ(3)

180°+θ>3β(4)

如圖4b所示，為從燈室4出射的光線垂直照射在環(huán)形凹槽31上的情況。在這種情況之下，光照射光201經過兩次反射，離開快門葉片1表面。此時照射光201與水平線的夾角θ、v形或倒v形斜坡32的傾斜面與水平線的夾角β和反射光線202與水平線的夾角α2三者需滿足以下關系：

α2＝180°+θ-2β(5)

180°+θ≤3β(6)

由式(2)可知，α1≥50.84°，α2≥50.84°。

由式(1)可知，當β一定時，α1隨著θ變大而變小。而由式(3)可知，當β一定時，α2隨著θ變大而變大。

將α1≥50.84°帶入式(3)，取θ＝13.89°，則可解得：

4β-180°-θ≥50.84°

β≥61.18°

將α2≥50.84°帶入式(5)，取θ＝13.89°。則：

180°+θ-2β≥50.84°

β≤71.53°

得到：

71.53°≥β≥61.18°

為方便加工，且最大限度節(jié)約材料，β＝62.5°為最佳取值。

同時根據照射在快門葉片1上的光斑大小確定環(huán)形凹槽31的加工范圍，并根據快門葉片1的質量需求確定環(huán)形凹槽31的加工深度。如此便可設計出一個完整的快門葉片1。

從更普遍的情況出發(fā)，可以采用另一計算方法，設光源2直徑為d，照射到快門葉片1的光斑大小為d，快門葉片1和光源2之間的距離為l。則所述反射光線202與水平的夾角α必須滿足式(7)：

將式(7)與上述式(3)-(6)合并可得：

當時，β不存在；

當時，β可以取該區(qū)間內任意值。

實施例2

如圖5a、5b所示，與實施例1不同的是，所述光路轉換件3為若干條形凹槽33，條形凹槽33采用成型銑刀加工而成，所述條形凹槽33底面設有v形或倒v形斜坡32，所述v形或倒v形斜坡32的傾斜面與水平線的夾角的范圍為：60°～75°，本實施例中，61.18°≤β≤71.53°，具體的計算原理與實施例1相同。優(yōu)選的，若干條形凹槽33平行設置，緊密排列。具體的，采用該種技術方式主 要針對快門葉片1比較薄或為非規(guī)則外形，如薄壁，非圓柱面快門葉片1，當照射光201到達快門葉片1時，經過v形或倒v形斜坡32進行一次或二次反射后大部分的光線能遠離燈室4的保護玻璃11，以減少反射光線202進入燈室4，從而使位于燈室4頂部的能量傳感器能穩(wěn)定工作，實現精密控制曝光劑量的光刻機的快門葉片1。

實施例3

如圖6a、6b所示，與上述實施例不同的是，本實施例中光路轉換件3為若干球形凸起34，所述球形凸起34表面呈弧形，優(yōu)選的，所述球形凸起34由快門葉片1經過沖壓而成。具體的，由于球形凸起34表面呈弧形，即與水平面呈一定夾角，本實施例中限定該夾角的范圍在61.18°到71.53°之間內，當照射光201到達球形凸起34表面時，可以改變反射光線202的角度，實現遠離燈室4的保護玻璃11，減少反射光線202進入燈室4的目的，從而使位于燈室4頂部的能量傳感器能穩(wěn)定工作，實現精密控制曝光劑量的光刻機的快門葉片1。同時，采用該種結構快門葉片1還具有增加快門葉片1的強度，緩解反射光過于集中導致的局部溫度過高的現象，進一步提高了快門葉片1的使用壽命。

綜上所述，本發(fā)明提供的光刻機的快門葉片1，用于光刻機的曝光系統中，所述快門葉片1接受光源2照射的一面設有光路轉換件3，增大照射光201的反射光線202與水平線的夾角α。通過設置光路轉換件3，使快門葉片1上形成底部具有v形或倒v形斜坡32的環(huán)形凹槽31或條形凹槽33，以及表面呈弧形的球形凸起34，使照射在快門葉片1表面的光線在經快門葉片1反射后遠離燈室4的保護玻璃11，以減少反射光線進入燈室4，從而使位于燈室4頂部的能量傳感器能穩(wěn)定工作，達到精密控制曝光劑量的目的。本發(fā)明結構簡單，操作便捷，效果可靠，切實滿足了實際需求。

雖然說明書中對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為提示，不應限定本發(fā)明的保護范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內進行各種省 略、置換和變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍內。