[实用新型]具有高能量利用率的新型孔径光阑

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体印刷线路板激光直写曝光成像设备技术领域，具体涉及一种无掩膜直写光刻机用孔径光阑。

背景技术

光刻机投影光路中的光阑是光刻机的重要部件之一，其作用是限制轴上点成像光束的孔径角，选择轴外物点成像光束，调节系统的分辨率与光能利用率。光阑的形状大小，安装方式，直接和光刻机的曝光线条的质量与曝光能量等相关。

随着光刻技术的发展，不仅对曝光线条质量的要求越来越高，而且对光刻机的产能要求也越来越高，而提高能量利用率是降低成本，提高产能的重要手段。

   无掩膜直写光刻机一般都采用空间光调制器，由若干微镜组成，由于对成像质量的要求，一般需要对光线进行空间再调制。目前，现有的无掩膜直写光刻机投影光路中的光阑一般为圆形，且其直径也被限制在零级光斑的范围内，如果超越这个范围，其成像线条的边缘就会出现凸凹不平的现象，这就限制了系统的能量利用率，进而导致了产能的降低。

实用新型内容

为了解决现今无掩膜直写光刻机能量利用率低的问题，达到提高能量，增加产能的目的，本新型提供一种具有高能量利用率的新型孔径光阑。

本实用新型所采用的技术方案为：

    具有高能量利用率的新型孔径光阑，包括有光阑盘，光阑盘上开有一个光阑孔，其特征在于：所述光阑孔为长条形，光阑孔的主体部分为矩形，两端的端口部分为半圆形。

所述的具有高能量利用率的新型孔径光阑，其特征在于：所述光阑孔的主体部分的长度等于扫描方向的频谱长度；宽度大于或等于中心亮斑的直径，小于垂直于扫描方向的+1级与-1级亮斑的最短距离，两端的端口部分的直径等于主体部分的宽度。

所述的具有高能量利用率的新型孔径光阑，其特征在于：所述光阑盘的放置方向为光阑孔的主体部分的长边平行于扫描方向，主体部分的中心与空间频谱的中心位置重合。

本实用新型的优点是：本实用新型设计合理，在扫描方向上增加了系统的分辨率，由于扫描运动的补偿，在此方向上的静态成像出现的边缘凸凹不平的现象会被消除，使其边缘又重新恢复平滑。从而使其不会损失系统的成像质量，而能大大的提高系统的能量利用率，达到提高产能的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的实施例的系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

    实施例： 

    如图1所示，具有高能量利用率的新型孔径光阑，包括有光阑盘1，光阑盘1上开有一个光阑孔2，光阑孔2为长条形，光阑孔2的主体部分2-1为矩形，两端的端口部分2-2为半圆形。

光阑孔2的主体部分2-1的长度等于扫描方向的频谱长度；宽度大于或等于中心亮斑的直径，小于垂直于扫描方向的+1级与-1级亮斑的最短距离，两端的端口部分2-2的直径等于主体部分2-1的宽度。

光阑盘1的放置方向为光阑孔2的主体部分2-1的长边平行于扫描方向，主体部分2-1的中心与空间频谱的中心位置重合。   

如图2所示，是一无掩膜直写光刻机的-1倍成像系统。由空间光调制器3、投影物镜4、光阑5、投影物镜6、晶圆表面7组成。光阑5放置在投影物镜4的焦面处，即此系统的空间频谱面处，条形光阑孔的长边平行于扫描方向放置，且其中心重合于空间频谱的中心位置。此实施例中，光阑5的条形光阑孔的主体部分长为18mm，宽为4mm，两端的端口部分为直径是4mm的半圆形端口，厚度为0.5mm，公差均为±0.05mm。此系统将所需图形通过光阑扫描成像在晶圆表面7上。最终获得线条边缘平滑度在线宽的10%以内，满足光刻工艺的需要，且比通常的圆形光阑的产能提高了25%左右。