[发明专利]一种可变光阑及光刻机

说明书

本发明公开了一种可变光阑及光刻机。可变光阑包括：X向组件以及Y向组件；X向组件包括：X向滑轨；两个X向滑块，两个X向滑块沿X向间隔分布在X向滑轨上；X向刀片，设于X向滑块上；X向驱动装置，与X向滑块连接；Y向组件包括：Y向滑轨；两个Y向滑块，两个Y向滑块沿Y向间隔分布在Y向滑轨上；Y向刀片，设于Y向滑块上；Y向驱动装置，与Y向滑块连接；其中，两个X向滑块上的X向刀片与两个Y向滑块上的Y向刀片共同围成用于曝光的狭缝窗口。本发明还公开一种光刻机，包括上述可变光阑。本发明结构紧凑，且能增大刀片的运动行程，提高刀片运行平稳性。

技术领域

本发明涉及半导体设备制造技术领域，尤其涉及一种可变光阑及光刻机。

背景技术

由于极大规模集成电路的发展，光刻技术从接触式曝光逐渐过渡到投影式曝光，伴随着光刻分辨率的逐渐提高，曝光系统的数值孔径也不断变大，这使得光刻投影物镜的制造变得越来越复杂。为了降低光刻投影物镜的设计难度，现代光刻机普遍采用步进扫描的方式来实现高分辨率下的大视场曝光。为了在扫描曝光过程中限定掩模面照明视场大小及其中心位置，避免成像光束对曝光视场以外的区域曝光，则需利用可变狭缝单元来作为可变光阑，限定曝光区域，光阑是指在光学系统中对光束起着限制作用的实体，泛指一些用于拦光的零件或组件。可变狭缝单元上设有可移动的刀片，通过多个刀片来挡光，多个刀片之间形成狭缝窗口，狭缝窗口可供光束通过，窗口之外的部分被刀片遮挡，不能透过光。

可变狭缝与掩模的同步扫描速度、扫描加速度大小直接影响扫描曝光的等待及曝光时间，进而影响步进扫描光刻机的曝光产率。步进扫描光刻机的用于形成狭缝的刀片包括扫描刀片(一般沿Y向运动扫描)和非扫描刀片(一般沿X向步进运动)，扫描刀片和非扫描刀片正交运动所形成的窗口大小直接影响步进扫描光刻机的曝光视场。

传统的可变狭缝单元的扫描和非扫描运动结构呈现矩形分布，图1是现有技术中可变光阑的结构示意图，可变光阑即狭缝窗口，如图1所示，现有技术中将两组X向滑轨相对设置，两组Y向滑轨相对设置，两组X向滑轨和两组Y向滑轨共同围成一个矩形，每条X向滑轨上设置一个X向刀片，每条Y向滑轨设置一个Y向刀片，总共四个刀片来围成狭缝窗口1，这样四条滑轨围成矩形的结构整体上需要占用较大的安装空间，提供给刀片的行程空间较小，限制了刀片的运动行程，进而限制了曝光区域，无法实现更高速度、加速度、大行程的运动性能及大的视场窗口。另外，同一方向运动的两个刀片设置在不同的滑轨上，导致同一方向运动的两个刀片的驱动出力不一致，进而导致同一方向运动的两个刀片运动不一致，定位精度差。

因此，亟待提出一种结构紧凑、刀片行程较长且步进扫描性能较佳的可变光阑及光刻机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可变光阑及光刻机，以解决现有技术中光刻机的可变狭缝单元结构复杂，体积较大，且步进扫描行程短，步进扫描性能较差的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种可变光阑，其中，包括：

X向组件以及Y向组件；

所述X向组件包括：

X向滑轨；

两个X向滑块，两个所述X向滑块沿X向间隔分布在所述X向滑轨上；

X向刀片，设于所述X向滑块上；以及

X向驱动装置，与所述X向滑块连接；

所述Y向组件包括：

Y向滑轨；

两个Y向滑块，两个所述Y向滑块沿Y向间隔分布在所述Y向滑轨上，

Y向刀片，设于所述Y向滑块上；以及

Y向驱动装置，与所述Y向滑块连接；