[实用新型]平面反射式复眼冷光源曝光系统

说明书

技术领域

本发明涉及光刻技术领域的曝光系统，具体涉及一种平面反射式复眼冷光源曝光系统。

背景技术

集成电路制造过程中的重要部分是光刻技术，至今为止，光学光刻技术仍然在集成电路制造中占有绝对的主导地位，曝光波长向深紫外发展，已经采用了196纳米的深紫外光谱，光刻线宽也已达到纳米级。

在中国国内，接近接触式光刻机仍然占据着主导地位，曝光技术的优劣将直接影响到光刻线条的质量。

目前，在国内外通常所采用的曝光技术有：

(1)多透镜复眼曝光系统。

平行光通过多透镜形成了多个点光源，达到了衍射图形修均的目的，是现在常用的技术。但由于紫外光在通过透镜时光能量被大大地衰减，特别是光的波长越短，衰减越厉害。因此，已经难以用于深紫外曝光系统。

(2)多棱镜曝光系统

由于加工安装调试较为困难，制造成本高，以及同样是对紫外光在透射过程中的大量的衰减，因此，很少被使用。

(3)多反射镜复眼曝光系统

国外曾使用过多反射镜(椭球反射镜)曝光技术，利用多个椭球的反射，形成多个点光源。但由于加工复杂、制造成本非常高，且形成的电光源数量有限(一般为8个或12个点光源)，因此，曝光系统的曝光均匀性受到影响。不能得到广泛的应用。由于采用了反射的技术，因此，极大地减少了对紫外光的衰减。大大提高了紫外光能的利用率。

如上所述，随着短波长紫外光的曝光技术的发展，透射式曝光系统已显现出严重的技术缺陷；而椭球反射式曝光技术虽然解决了光能量衰减的问题，但由于受到技术上的限制，只能形成数量极其有限的点光源，且制造成本很高，很难得到广泛的应用。

发明内容

发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种平面反射式复眼冷光源曝光系统。本发明解决了短波长紫外光曝光系统的光能利用率低的问题，解决了大面积曝光系统的曝光均匀性差的问题。本发明提出了多层反射镜的位置排列，大大提高了曝光均匀性，并拓展为更大的曝光面积。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括：灯源组、多面镜组装置、反光镜组、曝光装置、罩壳，灯源组的光源中心置于多面镜组装置的中心点，反光镜组、曝光装置置于罩壳内；

所述的灯源组，包括超高压汞灯、超高压汞灯架，超高压汞灯固定于超高压汞灯架；

所述的多面镜组装置，包括上层镜座、下层镜座，上层镜座紧密叠合于下层镜座上；所述的上层镜座包括：上盘、上镜片压圈、上盘反光片，上镜片压圈置于上盘、上盘反光片之间，上盘反光片依次紧密环行成圈放列于上盘内；所述的下层镜座包括：下盘、下镜片压圈、下盘反光片，下镜片压圈置于下盘、下盘反光片之间，下盘反光片依次紧密环行成圈放列于下盘内；

所述的反光镜组包括：小反光镜组、大反光镜组，小反光镜组、大反光镜组平行对峙放置，并与水平夹角为45°；

所述的曝光装置包括：快门组、曝光准镜组、准直座轴、工作曝光面，快门组置于小反光镜组、大反光镜组之间，快门组、曝光准镜组、工作曝光面适应于光路依次放置；

所述的多面镜组装置，共有64个平面反光片组成。

所述的超高压汞灯发出的弧光通过上层镜座、下层镜座，形成64个点光源，投射到准直镜，准直镜的物距S重合在超高压汞灯的发光弧点上，然后经准直镜汇聚S’点，会聚角为3°。

所述64个平面反光片，其每片反光镜与超高压汞灯光源中心之间的夹角U为5.16°，即SinU＝0.09。

与现有传统技术相比，本发明平面反射式复眼冷光源曝光系统具有如下有益效果：

(1)NA达到了5.76，大大提高了光能利用率，这是传统的曝光系统无法比拟的。

(2)采用上下两层64个平面反光片，形成了64个点光源，各点光源各自形成3°会聚角，有效的抑制了衍射对光刻的影响，这是多椭球反光镜曝光系统难以实现的。

(3)平面反射式复眼冷光源曝光系统的多点光源部分是利用反射的原理，有效地避免了光学透镜对紫外光的吸收，这也是传统的曝光系统无法比拟的。

(4)由于采用了平面反射式复眼冷光源曝光系统的技术，使曝光面积得以扩大。可以为大面积液晶屏幕的光刻提供有效的手段。

本发明采用64个平面反光片，通过精确计算，将64个平面反光片按不同角度和位置进行排列组合，重新形成了64个新的点光源，且各点光源经过准直镜后，相互之间形成的夹角为2.5°～3°，能有地效改善光刻衍射效应。

附图说明

图1为本发明曝光系统的结构示意图。