[发明专利]用于光刻设备的照射器

说明书

技术领域

本发明涉及用于光刻设备的照射器以及这种光刻设备。

背景技术

光刻法也称为“微光刻法”，许多年来均用于制造半导体器件，而且为了这个目的，光刻法利用了电磁辐射，以在半导体器件上产生精细的图案。为此，用于光刻设备的照射器对掩模进行照射，掩模的像映射在半导体晶片上，这在本领域技术人员已知的特别处理(ad hoctreatment)之后提供电路。

如图1所示，用于光刻设备的照射系统(在说明书的其他部分将被称为“照射器”)是较复杂的。为了满足微光刻的需要，必须同时考虑多个参数。相关参数详为：

-在设备的光瞳内的照射剖面；

-掩模上照射的均匀性(以及由此所导致的晶片上照射的均匀性)；以及

-掩模上的照射剖面。

为此，已知的照射器通常包括由照射源1’照射的衍射光学元件1(DOE)。元件1可为通常用于产生衍射的任意元件，例如，球形微透镜的二维阵列、菲涅耳透镜(Fresnel len)、衍射光栅等。元件1起到光学散射器的作用，并主要旨在在其输出中产生具有普通期望图案的光瞳，例如盘状或环形图案、或者双极或四极图案。由于给定类型的元件1一次仅可产生单一的图案，所以元件1是可互换的。

照射器在元件1的输出处包括由多个透镜形成的变焦2。变焦2的功能是使光瞳的像距是有限的，并能够导致光瞳的像的大小发生变化。

变焦2的输出被导向轴棱镜3，轴棱镜3将其确定的形状赋予光瞳。例如，在轴棱镜包括锥形透镜的情况下，则能够控制环形光瞳的内直径。

因此，由元件1、变焦2和轴棱镜3形成的组件能够在光瞳内得到期望的照射剖面。

离开轴棱镜3的光束照射光学元件4。该元件通常由球形微透镜的二维阵列形成的两个矩阵所构成，其与在元件1、变焦2和轴棱镜3形成的组件的输出处得到的光瞳相交。变焦2的光瞳位于元件4的平面，元件4的输出照射聚光器5。

聚光器5包括能够将来自于衍射元件4的次光束叠加至快门6的平面的多个透镜。

元件4和聚光器5构成的组件使快门6的平面内的照射符合标准。

实际上，聚光器5的输出照射快门6(也被称为“裂缝”)。快门6能够以已知的方式阻挡来自于聚光器5的光束。

快门6能够控制掩模8上的用量、像格式和照射剖面，这特别归因于位于快门6的输出处的照射透镜的群组(或者“照射透镜组”(ILG))7。

如图2所示，特别地，快门6包括两个固定板63和64。板63和64为矩形，并且它们的长度基本在X方向上延伸。板63和64相对于照射是固定的，特别是相对于图2所示的方向X和Y是固定的。板63和64在Y方向上是相互分离的，并且它们限定了曝光范围67的两个边。

快门6还包括两个板65和66，板65和66可在X方向上相对于照射移动。板65和66为矩形，并且它们的长度基本在Y方向上延伸。当板65和66在X方向上相互分离时，它们限定了范围67的两个边。

因此，板63、64、65和66之间的空间限定了用于对晶片进行蚀刻的照射的曝光范围67。

图3A至3E示出了现有技术的快门6的操作。

在掩模8和晶片W的已知相对移动中，对于以蚀刻为目的的曝光而言，不需要对晶片的区域W1之外的点进行蚀刻以接收曝光能量。因此，特别地，板65和66的移动与掩模8和晶片W的移动同步。

在图3A至3E中，更清晰地示出了掩模8位于晶片W上。当然，掩模在光学上位于晶片W的右侧。图3A示出了，当晶片W和掩模在X方向上移动且位于由中继7限定的曝光区域76之外时，则板66和65关闭。范围67为空，并且光束10被快门6阻挡。

图3B示出了，当限定了要被曝光的晶片W的第一区域W1的掩模8的左边缘到达越过了区域76的右边缘的、板66的右边缘的平面上时，则板66开始以相同的方向与掩模8同步移动，板66的速度与晶片W和掩模8的速度Vs同步。换言之，板66的速度与速度Vs成一定比例。因此，晶片W位于要被曝光的区域W1之外的区域不暴露于光束10。

图3C示出了，板66跟随掩模8移动，直至掩模8的左边缘位于曝光区域76的左边缘的平面上。此时，范围67是最大的，且整个光束10通过区域76对区域W1进行曝光。

图3D示出了，然后，当掩模的右边缘越过区域76的右边缘时，板65在与掩模8在X方向上的相同方向跟随掩模8移动。此外，板65的移动与晶片W和掩模8的移动是同步的，即，与晶片W的移动方向相同，且移动速度与晶片W的速度Vs成一定比例。这样，晶片W位于区域W1之外的区域不暴露于光束10。