本實用新型涉及光刻機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光刻機衰減裝置。

背景技術(shù)：

在當前集成電路生產(chǎn)設(shè)備中，光刻設(shè)備占據(jù)最為核心的地位。通過光刻裝置，具有不同掩模圖案的多層掩模在精確對準下依次成像在涂有光刻膠的硅片上，光刻裝置大體上分為兩類，一類是步進光刻裝置；另一類是步進掃描光刻裝置，國內(nèi)的光刻機上大多使用該技術(shù)，步進掃描光刻裝置的掩模圖案不是一次曝光成像，而是通過投影光場的掃描移動成像。

在步進掃描光刻裝置的曝光工藝中，掃描速度由機械控制，通過控制掃描速度來調(diào)節(jié)曝光劑量(能量)，掃描速度越低，曝光劑量越高；反之則曝光劑量越低。但是當所需的曝光劑量低到在最高掃描速度的情況下都無法滿足時，則需要尋找其他降低曝光劑量的方法。

現(xiàn)有技術(shù)的一種技術(shù)方案是通過改變?nèi)肷涔馀c衰減片的角度來實現(xiàn)透過率的變化，如圖1所示，101為入射角度衰減片，通過改變?nèi)肷涔?1與入射角度衰減片101之間的夾角可以實現(xiàn)透過率的線性變化，102為入射角度補償片，入射角度補償片102相對于入射角度衰減片101做反向轉(zhuǎn)動，可以補償由于入射光51與入射角度衰減片101之間角度變化帶來的出射光52位置偏移。該現(xiàn)有技術(shù)的不足之處主要在于：由于該方案中入射光光束的位置偏移而需要增加一片補償片，增加了結(jié)構(gòu)的復雜度，也增加了驅(qū)動電機負載，不利于快速調(diào)整可變衰減片，進而影響產(chǎn)率；其次，衰減片的旋轉(zhuǎn)角度很小，當透過率調(diào)整精度高時，需增加高精度的測量系統(tǒng)，增加系統(tǒng)的額外成本；此外，補償片也會使入射光有微量的衰減，與實際需要的衰減量有誤差。

現(xiàn)有技術(shù)的另一種方案是通過可變光密度盤或圓形可變中性密度濾光片對入射光的吸收和反射使透過光密度線性衰減，該技術(shù)方案的不足之處主要在于：由于入射光投射在衰減區(qū)域上的面積也在變化，所以入射光透過率與角位移不呈線性關(guān)系，導致透過率的調(diào)整十分困難，只能通過一個閉環(huán)檢測裝置來進行調(diào)節(jié)和反饋，不斷嘗試來達到預期值，速度緩慢，增加了系統(tǒng)的復雜度，而且精度難以保證。

總之，以上兩種方案均不利于實際使用中的曝光劑量調(diào)節(jié)。

因此，需要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的衰減裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種衰減裝置，以解決現(xiàn)有的衰減裝置透過率調(diào)節(jié)方式復雜，需要檢測裝置的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種衰減裝置，所述衰減裝置包括衰減片和遮光裝置，其中：

所述衰減片的透過率由最大值變化到最小值的方向為衰減方向，所述衰減片透過率的值與衰減方向上的位置呈線性關(guān)系；

所述遮光裝置位于所述衰減片一側(cè)，所述遮光裝置有一開口。

可選的，在所述衰減裝置中，所述開口為長方形。

可選的，在所述衰減裝置中，所述開口長度大于等于衰減片上垂直于衰減方向的截面的寬度。

可選的，在所述衰減裝置中，所述開口寬度小于等于所述衰減片透過率最小變化量對應的位移量。

可選的，在所述衰減裝置中，所述衰減片上鍍有鉻金屬或鉻合金薄膜，所述鉻金屬或鉻合金薄膜為點狀或梯形狀鍍。

可選的，在所述衰減裝置中，所述衰減片透過率變化范圍為100％到0％。

可選的，在所述衰減裝置中，所述衰減裝置還包括切換裝置，所述切換裝置用于連接所述衰減片，驅(qū)動所述衰減片相對所述開口發(fā)生位移。

可選的，在所述衰減裝置中，所述衰減片的形狀為方形，所述切換裝置驅(qū)動所述衰減片相對所述開口發(fā)生水平位移來進行透過率的調(diào)節(jié)。

可選的，在所述衰減裝置中，所述切換裝置包括軸套及驅(qū)動器，所述軸套用于連接所述驅(qū)動器與所述衰減片，所述衰減片的形狀為環(huán)形，所述驅(qū)動器用于驅(qū)動所述衰減片，相對所述開口發(fā)生圓周位移來進行透過率的調(diào)節(jié)。

可選的，在所述衰減裝置中，所述驅(qū)動器為步進電機。

在本實用新型提供的衰減裝置中，通過使開口中的入射光掃過衰減區(qū)域的面積不變，實現(xiàn)了衰減片透過率變化量與位移呈線性關(guān)系，衰減片某一點的透過率可以通過以位置為基準的標稱值讀取，不需要復雜的檢測裝置，也無須查找經(jīng)驗數(shù)據(jù)，不需要入射光角度變化及補償片，減小結(jié)構(gòu)復雜度，使用方便快捷。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的衰減裝置原理示意圖；

圖2是本實用新型中實施例一的衰減片俯視示意圖；

圖3是本實用新型中實施例一的衰減裝置剖面示意圖；

圖4是本實用新型中實施例二的衰減片俯視示意圖；

圖5是本實用新型中實施例二的衰減裝置剖面示意圖。

圖中所示：1-衰減裝置；10-衰減片；101-入射角度衰減片；102-入射角度補償片；20-光斑；30-導軌；40-軸套；50-光源；51-入射光；52-出射光；53-反射光；60-鏡座；70-遮光裝置；80-開口；90驅(qū)動器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的衰減裝置作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

本實用新型的核心思想在于提供一種衰減片透過率變化量與位移呈線性關(guān)系的衰減裝置。衰減片某一點的透過率可以通過以位置為基準的標稱值讀取，不需要復雜的檢測裝置，也無須查找經(jīng)驗數(shù)據(jù)，不需要入射光角度變化及補償片，減小結(jié)構(gòu)復雜度，使用方便快捷。

為實現(xiàn)上述思想，本實用新型提供了一種衰減裝置，包括透過率變化量與位移呈線性關(guān)系的衰減片和位于衰減片一側(cè)的遮光裝置。

<實施例一>

本實施例中的衰減裝置1包括衰減片10和遮光裝置70，所述衰減片10的透過率由最大值變化到最小值的方向為衰減方向，所述衰減片10透過率的值與衰減方向上的位置呈線性關(guān)系；所述遮光裝置70位于所述衰減片10一側(cè)，所述遮光裝置70有一開口80。開口80為長方形。開口80長度大于等于衰減片10上垂直于衰減方向的截面的寬度。開口80寬度小于等于所述衰減片10透過率最小變化量對應的位移量。衰減片10上鍍有鉻金屬或鉻合金薄膜，鉻金屬或鉻合金薄膜為點狀或梯形狀鍍。衰減片10透過率變化范圍為100％到0％。衰減裝置1還包括切換裝置，所述切換裝置用于連接所述衰減片10，驅(qū)動所述衰減片10相對所述開口發(fā)生水平位移。切換裝置包括導軌30及驅(qū)動器，導軌30用于連接驅(qū)動器與衰減片10，衰減片10的形狀為方形，驅(qū)動器于驅(qū)動衰減片10，相對開口80發(fā)生水平位移來進行透過率的調(diào)節(jié)。驅(qū)動器為步進電機。

如圖2和3所示，本實施例公開了一種衰減裝置1，圖3中衰減裝置1包括衰減片10、導軌30、鏡座60、遮光裝置70和開口80，其中：所述衰減片10透過率由最大值變化到最小值的方向為衰減方向，所述衰減片10透過率的值與衰減方向上的位置呈線性關(guān)系；所述遮光裝置70在本實施例中為支撐板，位于衰減片10的一側(cè)，即衰減片10的上方，遮光裝置70上的開口80為長方形。開口80長度大于等于衰減片1上垂直于衰減方向的截面的寬度。如果開口80長度大于衰減片1上垂直于衰減方向的截面的寬度，則透過率不能達到0％，所以，優(yōu)選的，開口80長度等于衰減片1上垂直于衰減方向的截面的寬度；開口80寬度小于等于所述衰減片1透過率最小變化量對應的位移量，為了使調(diào)節(jié)更方便，優(yōu)選地，開口80寬度等于所述衰減片1透過率最小變化量對應的位移量。

如圖2所示，為實施例一中的衰減裝置1所包括的衰減片10的俯視圖，由圖可知，衰減片10為方形片狀鏡片，衰減片10表面由若干個小格區(qū)域覆蓋，其中，白色是衰減片原材料，為完全透光材料，黑色是衰減片上鍍鉻區(qū)域，為完全不透光材料。衰減片鍍鉻區(qū)域為點狀或梯形，如本實施例中，在透光率高的區(qū)域衰減片鍍鉻區(qū)域為點狀，在透過率低的區(qū)域，衰減片鍍鉻區(qū)域的點狀漸漸匯聚為梯形。另外，在衰減片的任何區(qū)域，都可以將點狀區(qū)域垂直于衰減方向移動而匯聚在一起形成梯形。白色小格代表入射光可以完全透過的局部區(qū)域，黑色小格代表入射光完全不能透過的局部區(qū)域，其中，由于圖尺寸和畫圖工具所限，一些細節(jié)沒有標出，若干個白色小格相連的局部區(qū)域沒有區(qū)分出各個小格的邊，類似的，若干個黑色小格相連的局部區(qū)域沒有區(qū)分出彼此的邊。每一小格都是長度和寬度為1的正方形，但小格的形狀及尺寸并不限于此，只要每個小格的形狀及面積相等，根據(jù)需要決定；黑色小格逐漸增多的方向為衰減方向，衰減片10透過率由最大值變化到最小值的方向，整個衰減片10在衰減方向上的為長度為101，即101個小格的長度，寬度為100，即100個小格的寬度，衰減方向的起點，即第一列的透過率為100％，沒有黑色小格，沿著衰減方向向前，第二列有一個黑色小格，另外99個小格為白色小格，即透過率為99％，以此類推，第三列透過率為98％，直至最后一列，全部由黑色小格構(gòu)成，即透過率為0％。由此可見，衰減片10透過率的值與衰減方向上的位置呈線性關(guān)系，且衰減片10透過率變化范圍為100％到0％。另外，圖中光斑20為一道狹縫，為入射光51通過遮光裝置70上的開口80而投射在衰減片10上的光影區(qū)域，開口為長方形。因為開口80的長度等于衰減片10垂直于衰減方向的截面的寬度100，開口80寬度小于等于所述衰減片透過率最小變化量對應的位移量1(本實施例取1)，即一個小格的變化量，所對應的位移，光斑20的長度為100，寬度為1，面積為100，光斑20落在衰減片10垂直衰減方向的一列上，為第六列，其透過率為95％，以此達到衰減目的。

進一步的，在本實施例中的所述衰減裝置1中，所述衰減片10鍍鉻金屬或鉻合金薄膜。所述鉻金屬或鉻合金薄膜為點狀或梯形。在可完全透過入射光51的衰減片10表面鍍鉻點，鍍鉻點后的局部區(qū)域就成為了完全不透過入射光51的區(qū)域，鉻點的密度沿衰減方向變大，使透過開口80落在衰減片10光斑20區(qū)域內(nèi)的鉻點總面積沿衰減方向線性增大。隨著衰減片10位置變化，落在光斑20中的鉻點面積也在與之呈線性關(guān)系的變化，從而可以簡便的實現(xiàn)透過率的線性調(diào)節(jié)，透過率也可以實現(xiàn)100％-0％的變化。進一步的，為使工藝更簡單，在鍍鉻時，可以合并同一列的鉻點，使之成為一個長方形區(qū)域，而每一列的長方形也可以合并，成為一個梯形區(qū)域，其衰減原理和若干小格代表的鉻點區(qū)域是同樣的，本說明書不進行重復說明。

如圖3所示，入射光51從光源50射出，通過開口80，在衰減片10上形成光斑20，所述光斑20中的鉻點(鉻層)即黑色小格與總光斑面積的比值，即是衰減率，而100％減去衰減率，就是透過率。

進一步的，衰減裝置1還包括導軌30，導軌30用于連接衰減片10及驅(qū)動器，使驅(qū)動器驅(qū)動衰減片10。優(yōu)選地，導軌30位于衰減片10及遮光裝置70側(cè)面，不遮擋入射光和出射光。本實施例中，導軌30與衰減10表面平行。

具體的，在所述衰減裝置1中，所述衰減裝置1還包括驅(qū)動器。驅(qū)動器驅(qū)動所述衰減片10，使衰減片10與開口80發(fā)生相對位移來調(diào)節(jié)透過率變化。驅(qū)動器通過導軌30固定于衰減片10上。本實施例中驅(qū)動器通過進行水平移動衰減片10，使衰減片10與開口80發(fā)生水平位移來進行透過率的調(diào)節(jié)，所述的驅(qū)動器可以為電機，優(yōu)選為步進電機，也可以手動操作。所述的水平移動是指移動方向與衰減方向平行。此時透過率調(diào)整精度1％，對應衰減片的移動位移為1，這樣的精度要求僅靠電機自身編碼器即可實現(xiàn)，或者對精度要求不高的情況下，手動操作也可以實現(xiàn)。衰減片10沿著衰減方向向前移動，則落在光斑區(qū)域內(nèi)的鉻層(鉻點)面積線性減小。

衰減裝置1的遮光裝置70為支撐板，還可以用于固定和支撐作用。

<實施例二>

與實施例一不同之處在于，本實施例中的衰減裝置1的切換裝置包括軸套40及驅(qū)動器90，軸套40用于連接驅(qū)動器90與衰減片10，衰減片10的形狀為環(huán)形，驅(qū)動器90用于驅(qū)動衰減片10，相對開口80發(fā)生圓周位移來進行透過率的調(diào)節(jié)。

本實施例中的衰減裝置1包括的所述衰減片10為環(huán)形。衰減片為圓環(huán)狀鏡片，在鏡片表面鍍鉻，通過設(shè)計鉻點的密度可以實現(xiàn)透過率從100％到0％的變化。透過率從最大值到最小值的方向為圓環(huán)外圓周的切線方向，即衰減方向。通過設(shè)計鉻點的分布方式，鉻點分布逐漸變密的方式，實現(xiàn)衰減片10的透過率與圓周切線方向的位移呈線性關(guān)系。

如圖4所示，本實施例的衰減片10為整個圓環(huán)片，為方便說明，圖4只給出部分區(qū)域說明。由于圖尺寸和畫圖工具所限，附圖4采用局部簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實施例的目的。衰減片10的環(huán)寬為100，而一個小黑色扇環(huán)區(qū)域的環(huán)寬為1，則衰減方向的起點，即衰減片透過率為100％的扇環(huán)區(qū)域沒有小黑色扇環(huán)，衰減片透過率為99％的扇環(huán)區(qū)域有一個小黑色扇環(huán)，以此類推，衰減片透過率為0％的扇環(huán)區(qū)域有100個小黑色扇環(huán)；透過率100％和/或透過率0％的扇環(huán)區(qū)域的角度大于等于360°/101，而在其他透過率過渡的區(qū)域，每個扇環(huán)區(qū)域的角度小于等于為360°/101，并且最好為了方便線性調(diào)節(jié)的目的，每個扇環(huán)區(qū)域的角度相等。

進一步的，本實施例的光斑20的長度等于衰減片10的環(huán)寬，光斑20的寬度小于等于小黑色扇環(huán)的最小的弧長。

如圖5所示，入射光51從光源50射出，通過遮光裝置70上的開口80，在衰減片10上形成光斑20，所述光斑區(qū)域中的鉻點(鉻層)即黑色小格與總光斑面積的比值，即是衰減率，而100％減去衰減率，就是透過率。

進一步的，所述衰減裝置1還包括驅(qū)動器90。所述驅(qū)動器90通過進行水平旋轉(zhuǎn)衰減片10來進行透過率的調(diào)節(jié)。所述的驅(qū)動器90為電機，優(yōu)選的，所述驅(qū)動器90為步進電機；所述衰減裝置1還包括軸套40，衰減片10直接固定在軸套40上，并通過軸套連接在驅(qū)動器90上，驅(qū)動器90驅(qū)動衰減片10圓周方向旋轉(zhuǎn)，當入射光51照在衰減片10上的不同位置時，實現(xiàn)透過率的線性變化；或者將帶有開口80的遮光裝置70安裝在軸套上，并用步進電機帶動遮光裝置70旋轉(zhuǎn)，使光斑20落在衰減片10的不同區(qū)域。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

上述描述僅是對本實用新型較佳實施例的描述，并非對本實用新型范圍的任何限定，本實用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。