[发明专利]基于光纤阵列的可编程式光阑及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造用光刻装置及其使用方法，具体涉及一种半导体制造中光刻用光阑及其使用方法。

背景技术

在半导体制造中，光刻工艺是主要的图形转移技术。而影响光刻的主要因素之一就是曝光的照明方式，它直接制约了光刻工艺的分辨率，关键尺寸控制，工艺窗口大小等关键性工艺指标。图1-图4列出了现有的比较常见的一些照明方式。而在实际的光刻设备中，主要有两种实现方法。应用最广也最易于实现的是使用物理光阑，需要什么样的照明就配合什么样的物理光阑。这种方法实现非常简单，但缺点是可调节性差，成本高。另一种则是为了实现连续可调，通常使用某些光学系统将固定的物理光阑成像以后通过光路进行调节。这种方法比较复杂，但可以实现连续可变的照明方式，但是其缺点也很明显，对于复杂图形的光阑调节能力很差，而且对于过于复杂的照明方式，必须同样依赖一些物理光阑来形成需要的图形(比如图4所表示的特殊照明方式)。

而对于关键尺寸越来越小的先进光刻工艺，根据图形反算的特殊照明方式越来越多，越来越复杂，必须使用各种各样的物理光阑来进行曝光，而越复杂的光阑其成本也会上升。而在实际的工艺研发过程中，由于计算模拟的准确性限制，往往需要产生很多这样的特殊照明进行实际曝光验证来进行工艺的优化，所以对应的光阑会是一个很大的费用。同样在实际生产中，使用特殊照明也会引入额外的生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是发明一种可编程式连续可变且可以重复利用的光阑，实现复杂的照明方式，满足光刻工艺不断发展的需求。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种基于光纤阵列的可编程式光阑，包括光阑体，其特征在于，所述光阑体上有光纤阵列，光纤阵列由两个以上光纤单元排列组成，每个单独的光纤单元独立传播光线；由可编程的控制电路连接每一个光纤单元，控制电路控制每一个光纤单元的导通或阻断。

本发明的有益效果在于：本发明通过控制光纤阵列的图案，使得在光刻时可以通过编写不同图案程序以产生任意所需要的图案。一套光阑系统可以在不同的场合反复使用，可以取代现有的基于物理或光学调节的光刻机光阑系统，实现先进光刻工艺所需要的各种需求不同的照明方式，提高了光刻工艺的能力，同时降低光刻机照明系统的成本。

上述基于光纤阵列的可编程式光阑的使用方法，包括以下步骤：

把设计图形转化为点阵图形数据；

将前述点阵图形数据导入控制光纤阵列的控制电路；

控制电路控制光纤阵列中单个光纤单元的导通或阻断形成点阵图案；

光阑形成点阵图案之后，通过成像系统或直接照射进行曝光或检测。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是现有光刻用轮带光阑示意图；

图2是现有光刻用双极式光阑示意图；

图3是现有光刻用四极式光阑示意图；

图4是现有光刻用的一种特殊光阑示意图；

图5是本发明实施例的光阑示意图；

图6为本发明实施例所述使用方法的逻辑框图。

具体实施方式

如图5所示，本实施例包括光阑体1，所述光阑体1上有光纤阵列2，光纤阵列2由两个以上光纤单元3排列组成，每个单独的光纤单元3独立传播光线；由可编程的控制电路连接每一个光纤单元3，控制电路控制每一个光纤单元3的导通或阻断。至少两个单独可控的光纤单元3组成阵列2，可以通过物理方法或其他方法控制光纤通断，将曝光光源产生的光通过本实施例所述的可编程式的光纤阵列2，形成各种不同图形。本发明所述的物理方法可以是在单个光纤单元3上设置由控制电路控制的遮光开关，当需要该光纤单元3导通时控制电路控制遮光开关打开，该光路导通；当需要该光纤单元3阻断时遮光开关关闭，使得光线不能通过。