[发明专利]投影式光刻机

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域的光刻技术，特别是设计一种投影式光刻机。

背景技术

现有的光刻机光学系统包括光源，传统的G线光刻机(波长为436nm)，H线光刻机(波长为406nm)和I线的光刻机(波长为365nm)，都采用了高压汞弧光灯或高压汞-氙弧光灯作为光源。这是因为高压汞弧光灯或高压汞-氙弧光灯都是宽谱光源，覆盖了G线，H线和I线波段。通过滤波片滤波，就可以调整输出波段。

如图1所示，已有的投影式光刻机光学系统的高压汞弧光灯或高压汞-氙弧光灯的光源通过滤波片照射到掩膜版上，从掩膜版上出射的光再经过透镜组投射到硅平面上，并进行光刻。但是以前的光刻机都是单一波段进行曝光。例如G线的光刻机，它的工作波段就只是在G波段。然而，在光刻不同的工艺的光刻尺寸时，可能需要不同工作波长的光刻机。现在一般采用波长不同的多台光刻机进行不同尺寸的光刻，但是采用多台光刻机的成本是很高的，不利于规模化生长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种投影式光刻机，只采用一台光刻机就可以进行不同尺寸的光刻。

为解决上述技术问题，本发明投影式光刻机的技术方案是，其光学系统包括光源、掩膜版平面、透镜组，在光源和掩膜版平面之间还包括一个滤波片组，该滤波片组上包括多个滤波片，从光源出射的光线经过滤波片组中的一个滤波片照射到掩膜版上，并通过透镜组最后投射到硅片平面上。

作为本发明的进一步改进是，所述的滤波片组包括三个滤波片，通过这三个滤波片可以分别得到G线、H线和I线。

作为本发明另一种进一步改进是，所述的滤波片组设置在一个可以旋转的圆盘上，三个滤波片的中心距离圆盘的中心距离相等，且圆盘中心到滤波片中心的距离与光源中心在圆盘上的投影到圆盘中心的距离相等。

本发明通过在一个圆盘上设置三个滤波片，可以分别得到G线、H线和I线，从而实现在一台光刻机上进行几种不同尺寸的光刻。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1为已有技术的投影式光刻机光学系统简单示意图；

图2为本发明投影式光刻机光学系统示意图；

图3为本发明滤波片组和光源的位置示意图；

图4为本发明滤波片组在圆盘上分布示意图。

具体实施方式

如图2所示，投影式光刻机的光学系统包括光源、掩膜版平面、透镜组，在光源和掩膜版平面之间还包括一个滤波片组，该滤波片组上包括多个滤波片，从光源出射的光线经过滤波片组中的一个滤波片照射到掩膜版上，并通过透镜组最后投射到硅片平面上。

如图4所示，G指G线滤波片，H指H线滤波片，I指I线滤波片，滤波片组包括三个滤波片，这三个滤波片可以为图中显示的圆形，也可以为其他形状。当滤波片为圆形时，三个滤波片的中心与圆盘的中心的连线之间成120度角。通过这三个滤波片可以分别得到G线、H线和I线。滤波片组嵌入式设置在一个可以旋转的圆盘上，滤波片组也可以其他方法设置在圆盘上。在图2中，轮盘上的虚线为放置三个滤波片的孔，孔的中心在光路的中心，三个孔的中心到轮盘中心的距离相等。即三个滤波片的中心距离圆盘的中心距离相等，如图3所示，圆盘中心到滤波片中心的距离与光源中心在圆盘上的投影到圆盘中心的距离相等。这使得通过旋转圆盘可使得滤波片的中心在光路的中心。

在利用本发明的投影式光刻机时，只要转动圆盘，将所需要的滤波片转动至光路处，使其中心与光路中心重合，就可以利用该尺寸的滤波片进行相应的光刻。当需要更换进行另一种尺寸的光刻时，再次转动圆盘，找到相应的滤波片进入光路，就可以实现光刻波长的更换。

本发明在光刻机的光源和掩膜版之间加入滤波片组，从而达到在一台光刻机上进行不同波长的光刻。当滤波片组设置在圆盘上时，不仅转动圆盘就改变光刻机的工作波长，而且能减少由于滤波片倾斜等问题引起光束能量的分布不均匀。