光刻曝光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種光刻曝光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]投影曝光裝置是將掩模上的電路圖形，經(jīng)過投影曝光透鏡等光學(xué)系統(tǒng)做投影曝光，將電路圖形以一定放大或縮小的倍率投影于制造集成電路的硅片上的一種裝置。已知用于集成電路的制造，近年來該投影曝光裝置也適用于印刷電路板的制造。
[0003]集成電路的發(fā)展遵循“摩爾定律”，隨著1C制造技術(shù)的飛速發(fā)展，1C集成度逐漸提高，并且為降低單元制造成本，要求光刻用硅片的直徑也在不斷增大。目前，300_直徑的硅片正在逐步普及，未來450mm直徑的硅片也將被廣泛采用。為保證硅片加工的時(shí)效性，硅片尺寸的增大勢(shì)必會(huì)要求光刻機(jī)研發(fā)者和考慮者考慮大視場(chǎng)曝光系統(tǒng)和大尺寸掩模。然而，掩模屬于消耗品，鉻層脫落、靜電、擦痕、存儲(chǔ)環(huán)境不佳等都會(huì)導(dǎo)致其損傷。并且制作掩模的玻璃材料昂貴、制作工藝復(fù)雜，導(dǎo)致其成本很高；隨著掩模尺寸增大，其制造難度也有較大程度提高；同時(shí)，目前光刻產(chǎn)業(yè)面臨產(chǎn)品個(gè)性化、小批量和更新周期變短的趨勢(shì)。綜上所述，掩模版費(fèi)用占光刻機(jī)運(yùn)行總成本的比例正不斷飛升。
[0004]傳統(tǒng)的曝光裝置使用一套投影曝光系統(tǒng)將一張掩模上的圖像以掃描的方式投影曝光到一片基質(zhì)材料(如娃片)的一個(gè)視場(chǎng)。如圖1所不，一片基質(zhì)材料100可分為若干個(gè)視場(chǎng)，傳統(tǒng)的曝光裝置從視場(chǎng)F01依次掃描至視場(chǎng)H)2、F03, F04, F05...當(dāng)基質(zhì)材料100 (如娃片)的尺寸增大時(shí)，一張基質(zhì)材料100上所包含的視場(chǎng)數(shù)量增加，曝光一片基質(zhì)材料100的用時(shí)增加。也有使用雙曝光裝置的，該雙曝光裝置包含至少2套照明系統(tǒng)、2套投影系統(tǒng)，2套掩模及掩模臺(tái)，2套硅片及工件臺(tái)，兩套對(duì)準(zhǔn)調(diào)焦系統(tǒng)，提高了曝光時(shí)效性，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大且運(yùn)行成本高，掩模利用率也并沒有得到改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種光刻曝光裝置，以實(shí)現(xiàn)同時(shí)曝光多個(gè)視場(chǎng)，提高光刻的時(shí)效性。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光刻曝光裝置，沿光傳播方向依序包括:照明單元，用于為光刻曝光裝置提供照明光；圖案化裝置，為所述光刻曝光裝置提供光刻圖形；分光裝置，用于將透過所述圖案化裝置入射的照明光分為多束光；投影物鏡，用于將所述多束光投射到多個(gè)曝光視場(chǎng)。
[0007]作為優(yōu)選，通過改變所述圖案化裝置與分光裝置入射表面之間的水平相對(duì)位置，調(diào)節(jié)多個(gè)曝光視場(chǎng)間的間距。
[0008]作為優(yōu)選，所述分光裝置采用分光轉(zhuǎn)折棱鏡。
[0009]作為優(yōu)選，所述分光裝置設(shè)有一組或多組。
[0010]作為優(yōu)選，所述投影物鏡設(shè)置有一組或多組。
[0011]作為優(yōu)選，所述多個(gè)曝光視場(chǎng)位于至少一個(gè)曝光基底上。
[0012]作為優(yōu)選，所述分光裝置設(shè)置于掩模與投影物鏡之間
[0013]作為優(yōu)選，所述分光裝置設(shè)置于投影物鏡與曝光基底之間。
[0014]作為優(yōu)選，所述照明單元采用汞燈、LED或激光器。
[0015]作為優(yōu)選，通過改變掩模/投影物鏡與分光裝置入射表面之間的水平相對(duì)位置，調(diào)節(jié)分光裝置多個(gè)視場(chǎng)間的間距。
[0016]作為優(yōu)選，所述分光裝置中設(shè)置有半透半反膜。
[0017]作為優(yōu)選，所述圖案化裝置為掩?；蚩臻g光調(diào)制器。
[0018]本發(fā)明還提供一種光刻曝光裝置，沿光傳播方向依序包括:照明單元，用于為光刻曝光裝置提供照明光；圖案化裝置，為所述光刻曝光裝置提供光刻圖形；投影物鏡，將透過所述圖案化裝置入射的照明光投影到分光裝置的入射表面；分光裝置，將入射的照明光束分成多束光分別照射多個(gè)曝光視場(chǎng)。
[0019]作為優(yōu)選，通過改變所投影物鏡與分光裝置入射表面之間的水平相對(duì)位置，調(diào)節(jié)多個(gè)曝光視場(chǎng)間的間距。
[0020]作為優(yōu)選，所述分光裝置采用分光轉(zhuǎn)折棱鏡。
[0021]作為優(yōu)選，所述分光裝置設(shè)有一組或多組。
[0022]作為優(yōu)選，所述投影物鏡設(shè)置有一組或多組。
[0023]作為優(yōu)選，所述多個(gè)曝光視場(chǎng)位于至少一個(gè)曝光基底上。
[0024]作為優(yōu)選，所述分光裝置設(shè)置于掩模與投影物鏡之間
[0025]作為優(yōu)選，所述分光裝置設(shè)置于投影物鏡與曝光基底之間。
[0026]作為優(yōu)選，所述照明單元采用汞燈、LED或激光器。
[0027]作為優(yōu)選，通過改變掩模/投影物鏡與分光裝置入射表面之間的水平相對(duì)位置，調(diào)節(jié)分光裝置多個(gè)視場(chǎng)間的間距。
[0028]作為優(yōu)選，所述分光裝置中設(shè)置有半透半反膜。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的光刻曝光裝置通過增設(shè)分光裝置，將照射光分為相同的兩束，可以在不增大掩模尺寸的前提下曝出大視場(chǎng)，降低掩模制造成本，承載曝光基底的運(yùn)動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)間距增大，節(jié)省了部分加速和減速時(shí)間，曝光一片曝光基底所用的總運(yùn)行時(shí)間，或同時(shí)曝光多片曝光基底所用的總運(yùn)行時(shí)間減少，進(jìn)而提高了曝光產(chǎn)率。
【附圖說明】
[0030]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中投影曝光系統(tǒng)步進(jìn)方式示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中光刻曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3a為本發(fā)明實(shí)施例1中分光轉(zhuǎn)折棱鏡的立體視圖；
[0033]圖3b為圖3a的俯視圖；
[0034]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1投影曝光系統(tǒng)步進(jìn)方式示意圖；
[0035]圖5為本發(fā)明實(shí)施例1中光刻曝光裝置進(jìn)行視場(chǎng)間距調(diào)節(jié)的原理圖；
[0036]圖6為本發(fā)明實(shí)施例2中光刻曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7為本發(fā)明實(shí)施例3中光刻曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖8為本發(fā)明實(shí)施例4中光刻曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0040]實(shí)施例1
[0041]如圖2所示，本實(shí)施例的光刻曝光裝置，沿光傳播方向依次包括:照明單元1、掩模2、分光轉(zhuǎn)折棱鏡3以及投影物鏡4。
[0042]照明單元1產(chǎn)生的照明光束均勻地照射在掩模2上，經(jīng)過掩模2透射或反射的光經(jīng)分光轉(zhuǎn)折棱鏡3分光、轉(zhuǎn)折后進(jìn)入投影物鏡4，最后投影物鏡4將掩模圖形成像到曝光基底5上。
[0043]具體地，所述照明單元1為所述的光刻曝光裝置提供照明光束，可以為汞燈、LED、連續(xù)激光器或脈沖激光器。
[0044]如圖3a?3b所示，所述分光轉(zhuǎn)折棱鏡3通過將三角形柱體的右側(cè)面加工成屋脊面32形成。具體地，所述分光轉(zhuǎn)折棱鏡3的主視圖為等邊三角形，左側(cè)面31為矩形，其右側(cè)面加工為屋脊面32，所述分光轉(zhuǎn)折棱鏡3中還設(shè)置有半透半反膜33。從掩模2透射或反射的光，其主光線沿與分光轉(zhuǎn)折棱鏡3的左側(cè)面31垂直的方向入射，同時(shí)主光線恰巧與右側(cè)的屋脊棱在同一平面上；半透半反膜33將入射光分成強(qiáng)度相等、分布相同的兩束光。其中反射光經(jīng)分光轉(zhuǎn)折棱鏡3的左側(cè)面31處再次反射，主光線垂直從分光轉(zhuǎn)折棱鏡3的下邊緣出射，進(jìn)入到投影物鏡4中；透射光則在分光轉(zhuǎn)折棱鏡3的兩個(gè)屋脊面32分別反射一次，主光線垂直從分光轉(zhuǎn)折棱鏡3的下邊緣出射進(jìn)