[实用新型]投影光刻成像滤波装置

说明书

本实用新型是一种投影光刻成像滤波装置，属于IC生产设备分步重复投影光刻机高分辨力投影成像技术领域。

近年来，为了提高IC生产设备分步重复投影光刻机光刻分辨力，通常采用短波长、大数值孔径、以及相移掩模和离轴照明技术，在挖尽了这些提高光刻分辨力技术的各种潜力后，国外已开始以牺牲成像光的强度，在照明系统中放置滤波用光栏，再把光栏的像投影在物镜的光瞳面上，用此近似光瞳滤波方法提高现有的投影光刻成像像对比度，达到提高光刻分辨力。显然这种近似滤波方法由于应用投影成像原理，既结构复杂，又效果不好。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种投影光刻成像滤波装置，在投影光刻物镜光瞳面上直接加入所需滤波板，既结构简单，又能提高像对比度，较大地提高投影成像光刻分辨力，同时又增大焦深。

本实用新型的目的可以通过以下技术措施实现：由椭球镜、照明光源、聚光镜组、掩模板、成像物镜及硅片构成，在成像物镜前组的后焦面和后组的前焦面位置，即成像物镜的光瞳面位置，放置对成像光进行滤波的滤波板。

本实用新型也可以由以下技术措施实现：位于光瞳面上的滤波板的透明基板上，其中心制作有透过率为0-0.9不完全透光的园形灰-黑色膜层，其园半径r=(0.1-0.8)R,R为滤波板的全半径。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、在投影成像光刻物镜光瞳面上直接加入在透明基板上作有园形不完全透光灰-黑色膜层的滤波板，阻挡一部分低频成像光，改变光瞳函数，进行振幅滤波，使高频光成分相对增加，不需把滤波用的光栏的像投影在物镜的光瞳面上，就可提高投影成像对比度，既克服了离轴照明和相移掩模低曝光容限、高邻近效应的不足，也克服了用近似光瞳滤波，结构复杂，滤波效果又不好的缺点；

2、进一步挖掘了短波长大数值孔径投影成像系统的光刻分辨力能力，较大地提高投影成像光刻分辨力和增大焦深；

3、在投影成像光刻系统中加入该滤波板，可保持原投影成像系统技术参数不变，如在设计制造物镜时就考滤加入，则更为简单方便。

附图说明：

图1为投影光刻成像滤波装置的总结构图。

图2为滤波板的结构图。

图3为滤波板透过率曲线图。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示：投影光刻成像滤波装置由椭球镜1、照明光源2、积分镜组3、聚光镜组4、掩模板5、滤波板7、投影成像物镜的前后镜组6、8及硅片9构成。照明光源2通过椭球镜1反射和聚光，将光聚集在积分镜组3上，积分镜组3上的每个积分镜发出的光通过聚光镜组4聚光，均匀照明掩模板5，而掩模板5上的超微细掩模图形通过投影成像物镜的前后镜组6、8及滤波板7成像于硅片9上。滤波板7的滤波平面位于成像物镜前组6的后焦面，也位于后组8的前焦面，即成像物镜光瞳平面上，在该面上可得到掩模图形的频谱。

如图2和图3所示：滤波板7由透明基板10和其上面制作的不完全透光的园形灰-黑色膜层11构成，由于膜层11不完全透光，阻挡一部分低频成像光，改变光瞳函数，进行振幅滤波，改善系统频谱传输特性，使高频光成分相对增加，因而提高投影成像像对比度，较大地提高光刻分辨力和增大焦深。膜层11的透过率值T=0-0.9，图中园形半径r=(0.1-0.8)R，式中R为滤波板全半径。