光刻机照明系统及光刻机的制作方法

1.本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光刻机照明系统及光刻机。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.光刻机是通过一系列的光源能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到晶圆上，然后使用化学方法显影，得到刻在晶圆上的电路图。
4.现有的光刻机中的光刻机照明系统通常利用准分子激光通过入射窗射入晶圆所在的密封区域，由于激光的长时间照射，入射窗上容易形成缺陷，影响激光光束的通量，以及影响入射窗的强度，故现有的光刻机照明系统需要频繁更换入射窗，不仅浪费资源，而且影响产品生产效率。


技术实现要素：

5.本发明第一方面提出了一种光刻机照明系统，所述光刻机照明系统包括：
6.密封模块，所述密封模块内设置有入射窗，所述入射窗可移动地设置在所述密封模块中；
7.位移装置，所述位移装置与所述入射窗连接以带动所述入射窗沿设定方向移动；
8.激光器，所述激光器与所述密封模块连接，所述激光器发出的激光经所述入射窗进入所述密封模块内。
9.本发明第二方面提出了一种光刻机，包括本发明第一方面提出的光刻机照明系统。
附图说明
10.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
11.图1示意性地示出了本发明实施方式的光刻机照明系统的结构示意图；
12.图2示意性地示出了本发明实施方式的光刻机照明系统中位移装置和入射窗的结构示意图；
13.图3示意性地示出了图2的俯视方向上入射窗的示意图。
14.附图标记如下：
15.10、密封模块；
16.11、入射窗；111、通光区域；
17.20、位移装置；
18.21、编码电机；
19.22、丝杠；
20.23、第一支架部；231、第一弹性件；232、第一夹紧件；
21.24、第二支架部；241、第二弹性件；242、第二夹紧件；
22.25、连接杆；
23.30、激光器；
24.40、通光管。
具体实施方式
25.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解的是，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反的，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
26.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
27.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
28.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
29.如图1所示，根据本发明的实施方式，本发明第一方面的实施例提出了一种光刻机照明系统，该光刻机照明系统包括密封模块10、位移装置20和激光器30，密封模块10内设置有入射窗11，入射窗11可移动地设置在密封模块10中；位移装置20与入射窗11连接以带动入射窗11沿设定方向移动；激光器30与密封模块10连接，激光器30发出的激光经入射窗11进入密封模块10内。
30.本发明提出的光刻机照明系统通过设置位移装置20，并使位移装置20与密封模块
10中的入射窗11连接，从而能够利用位移装置20带动入射窗11沿设定方向移动。入射窗11的部分区域用于供激光通过，当该部分区域由于激光的长时间照射产生缺陷时，位移装置20可以带动入射窗11沿设定方向移动一段距离，从而使入射窗11的其他没有缺陷的区域移动至供激光通过的部位。由此，本发明提出的光刻机照明系统可以多次使用同一入射窗11，无需频繁更换入射窗11，延长了入射窗11的使用寿命，且节约资源，解决了现有技术中需要频繁更换入射窗11导致的浪费资源以及影响产品生产效率的问题。
31.具体地，如图1所示，光刻机照明系统包括密封模块10和激光器30，本实施例中激光器30与密封模块10相连接，激光器30作为光刻机照明系统的光源，激光器30发出的激光能够入射到密封模块10中，具体地，激光器30可以通过光束管与密封模块10连接。
32.在上述实施方式的基础上，本实施例中密封模块10中设置有入射窗11，入射窗11可以安装在密封模块10的底部或侧部，入射窗11可以设置为透明的透镜，用于供激光通过，以使激光入射到密封模块10中，以及用于为密封模块10隔绝外部空气，实现密封。
33.可以理解地，当激光进入密封模块10时，激光形成的光束在入射窗11上的投影的形状通常为矩形，因此，当长时间照射后，激光产生的能量会使入射窗11的供激光通过部位形成矩形缺陷，矩形缺陷部位的通光量较差，强度较低，影响后续激光的通过以及后续产品的制程。
34.对此，在本发明的一些实施例中，入射窗11上设置有多个互不重叠的通光区域111，当其中一个通光区域111产生缺陷后，可以将另一个通光区域111移动到产生缺陷的通光区域111所在的位置，也就是说，当供激光通过的部位产生缺陷后，移动入射窗11，使入射窗11的没有缺陷的部位移动至供激光通过的位置。
35.本实施例通过在入射窗11上设置有多个通光区域111，每个通光区域111均能够使激光通过并入射到密封模块10中，由此，本实施例通过移动入射窗11使用多个通光区域111的方式，延长了入射窗11的使用寿命，无需频繁更换入射窗11。
36.进一步地，入射窗11可以设置为矩形入射窗11、圆形入射窗11、椭圆形入射窗11或其他形状的入射窗11，优选地，为了提高入射窗11的面积使用率，以及为了便于移动，在本发明的一些实施例中，入射窗11设置为矩形入射窗11，矩形入射窗11便于与位移装置20连接，且矩形形状的面积更容易被充分利用，进一步节约了资源。
37.进一步地，通光区域111的形状可以根据激光通过入射窗11时的投影形状来设置，例如椭圆形、矩形等。示例性地，根据上述实施方式中激光通过入射窗11时的投影为矩形，本实施例中通光区域111的形状也相应设置为矩形，可以理解地，通光区域111的面积可以略大于激光光束的截面积，以保证激光能够入射到密封模块10中。此外，本实施例中通光区域111也可以设置为虚拟区域。
38.在上述实施方式的基础上，通光区域111设置为矩形通光区域111，多个矩形通光区域111沿设定方向依次排列，由于本实施例中入射窗11在位移装置20的带动下可以沿设定方向移动，多个矩形通光区域111沿设定方向依次排列的方式便于改变各个通光区域111的位置，即便于更换通光区域111。
39.通光区域111的数量设置有多个，具体可以根据激光光束的截面积以及入射窗11的可供激光通过的总面积进行设置，例如，通光区域111的数量可以为两个、三个、四个、五个、六个等。在本发明的一些实施例中，通光区域111的数量为五个。如图3所示，在上述实施
方式的基础上，通光区域111设置为矩形通光区域111，五个矩形通光区域111可以沿设定方向依次排列。
40.进一步地，位移装置20可以设置在密封模块10外，也可以设置在密封模块10内，还可以部分位于密封模块10外，部分位于密封模块10内。优选地，为了保证密封模块10的密封性，位移装置20设置在密封模块10内。
41.位移装置20用于带动入射窗11移动，在本发明的一些实施例中，位移装置20包括支架和驱动组件，支架上设置有第一弹性件231和第二弹性件232，第一弹性件231和第二弹性件232用于夹紧入射窗11；驱动组件与第一弹性件231连接，或者驱动组件与第二弹性件232连接，驱动组件用于驱动第一弹性件231或第二弹性件232伸缩运动，从而带动被夹紧的入射窗11沿设定方向移动。
42.示例性地，在本发明的一些实施例中，驱动组件包括编码电机21和丝杠22，丝杠22分别与编码电机21和第一弹性件231连接，或者丝杠22分别与编码电机21和第二弹性件232连接，由此，编码电机21可以通过驱动丝杠22带动第一弹性件231或第二弹性件232伸缩运动，达到移动入射窗11的目的。
43.在上述实施方式的基础上，如图2所示，支架包括第一支架部23和第二支架部24，第一弹性件231连接在第一支架部23上，第二弹性件232连接在第二支架部24上，可以理解地，入射窗11位于第一支架部23与第二支架部24之间，在此基础上，第一支架部23的底部和第二支架部24的底部可以与密封模块10的内底面连接，以保证支架整体的稳定性，连接的方式可以为固定连接，以进一步提高稳定性。
44.进一步地，第一弹性件231上可以设置有第一夹紧件232，第一夹紧件232的另一端与入射窗11抵接；第二弹性件241上可以设置有第二夹紧件242，第二夹紧件242的另一端与入射窗11抵接，并与第一夹紧件232对准。
45.由于第一弹性件231和第二弹性件241被压紧后可以产生弹力，因此入射窗11能够被第一夹紧件232与第二夹紧件242夹紧。示例性地，第一弹性件231和第二弹性件241都可以设置为弹簧或弹性橡胶等；由于第一夹紧件232和第二夹紧件242直接与入射窗11接触，为了避免损坏入射窗11，第一夹紧件232和第二夹紧件242可以设置为柔性橡胶，或者第一夹紧件232和第二夹紧件242的与入射窗11接触的部位贴设有橡胶垫。
46.进一步地，请继续参阅图2，丝杠22远离编码电机21的一端与第二弹性件241连接，具体可以设置为固定连接；示例性地，第二弹性件241沿径向伸出设置有连接杆25，如图2所示，连接杆25可以固定连接在第二夹紧件242上，连接杆25的端部滑动连接在丝杠22上，由此，当编码电机21驱动丝杠22运动时，由于丝杠22的另一端与第二支架部24连接固定不动，故滑动连接在丝杠22上的连接杆25相对运动，以图2所示的方位为例，连接杆25朝右侧运动，第二弹性件241被进一步压紧，入射窗11随之向右移动，此时第一弹性件231释放部分弹力，第一弹性件231的右端向右运动，从而继续夹紧入射窗11。
47.进一步地，在本发明的一些实施例中，第一弹性件231和第二弹性件241设置为波纹管，波纹管是一种用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件，能够将压力转换为位移。示例性地，波纹管可以设置为金属波纹管，例如铜质波纹管或不锈钢波纹管。
48.本实施例通过使用波纹管作为弹性件，可以更精确地控制入射窗11的位移；而且
波纹管的强度较高，可以长时间使用。进一步地，本实施例还可以设置位移传感器，并将位移传感器与波纹管相连接，从而输出入射窗11的位移和波纹管所施加的压力。便于工作人员观察和调节。
49.进一步地，如图1所示，在本发明的一些实施例中，支架设置为密封结构，支架的底部设置有连接口，且连接口位于入射窗11的正下方，光刻机照明系统还包括通光管40，通光管40的两端分别与激光器30和连接口连接。
50.在上述实施方式的基础上，本实施例中的入射窗11与位移装置20连接，且需要沿设定方向移动，因此，为了保证入射窗11与激光器之间的光路的密封性，本实施例设置了连接口和通光管40，通光管40的第一端与激光器30连接，通光管40的第二端伸入密封模块10内与连接口连接，由此，入射窗11位于第二端的正上方，从而使激光能够经通光管40入射到入射窗11上保证光路的密封性。
51.本发明第二方面的实施例提出了一种光刻机，光刻机包括上述任一实施例提出的光刻胶照明系统，此外，光刻机还包括遮光器、掩模板、掩模台、物镜、测量台以及曝光台等装置。
52.本发明实施例的光刻机具有与上述实施例中光刻胶照明系统相同的优点，在此不再赘述。
53.在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。
54.另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
55.以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。