曝光系統技術方案

本發明專利技術公開了一種用于把光柵圖形轉印到晶片上的曝光系統，它包括：用于產生光的光源，光傳輸部分和投影光學器件。光可以是具有相同振幅并在彼此垂直方向振動的單偏振或雙偏振光?？梢岳霉庠椿蛲队肮鈱W部件產生雙偏振光。其中一束偏振光能穿過可分離偏振光的反射棱鏡而另一光則從可分離偏振光的反射棱鏡反射。至少該雙偏振光中的一個被可分離偏振光的反射棱鏡傳輸到晶片上。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及曝光系統，特別涉及在用于制作半導體的工藝過程中和光照射晶片表面的曝光系統。光學平版印刷術已經使用了包括透射和反射鏡的反射折射系統。該反射折射系統包括單獨使用透鏡的系統和在主要部件部分中使用反射鏡的系統。在單獨使用透鏡的系統中，已經進行了利用諸如氟化鈣等化合物的試驗，從而制成大約0．1pm的波長的窄帶寬。但是，由于帶寬具有不超過1pm的空間(room)，所以已廣泛發展部分采用反射鏡的系統。根據半導體的高度集成，在反射折射系統中，曝光光源的波長減小到小于200nm。通過縮短曝光光源的波長可以提高分辨率。同時，采用反射鏡的曝光系統必須使用可分離偏振光的反射棱鏡(例如偏振光分離器)。當提供的波長大于或等于200nm時，由于曝光系統的棱鏡具有光的高透射率，所以能夠進行穩定曝光處理。但是，當提供的波長小于200nm時，曝光系統的可分離偏振光的反射棱鏡吸收熱量，從而進行放熱反應。這就會出現這樣的問題，即在曝光的波形前沿發生變形。如果透過棱鏡的光對棱鏡施加熱量不均等，那么根據光透射的位置會產生差值。這些差值使畸變很難補償。為抑制這種畸變，有一種限制光量的方法。但是，這個方法有一個問題，即傳輸到晶片表面上的光的曝光量減少了。由于上述問題，很難實現具有小于200nm波長的曝光系統。為避免上述問題，希望提出一種新的曝光系統，它能防止光所造成的可分離偏振光的反射棱鏡的反射面的非均勻性，并能保持使用具有小于200nm的波長的光的曝光系統的成品率具有與使用具有大于200nm的波長的光的曝光系統相比的同樣水平。根據本專利技術的一個方案，曝光系統包括用于產生光的光源，所述光被分裂成具有相同振幅并在彼此垂直方向振動的第一和第二偏振光；與光源耦合的光傳輸部分，用于調整光并改變光的路徑；傳輸至少第一和第二偏振光中的一個到晶片上投影(projection)光學器件。本專利技術的曝光系統的投影光學器件包括用于把圖形轉移到晶片上的光柵(retic1e)；用于分別會聚穿過光柵的第一和第二偏振光并改變第一和第二偏振光的路徑的裝置；用于使第一偏振光通過并反射第二偏振光的可分離偏振光的反射棱鏡；用于改變第一偏振光的振動方向的第一四分之一波片，所述振動方向與第二偏振光相同；和用于把穿過第一四分之一的波片的第一篇振光反射到可分離偏振光的反射棱鏡的第一反射鏡。投影光學器件還包括用于改變第二偏振光的振動方向的第二四分之一波片，所述振動方向與第一偏振光相同；和用于把穿過第二四分之一波片的第二偏振光反射到可分離偏振光的反射棱鏡的第二反射鏡。光的波長小于200nm。根據本專利技術另一方案，曝光系統包括用于產生具有單偏振的光源；與光源耦合的光傳輸部分，用于調節光和改變光的路徑；和用于把以光傳輸部分提供的光分裂成第一和第二偏振光并把至少第一和第二偏振光中的一個傳輸到晶片上的投影光學器件，其中第一偏振光與第二偏振光具有相同的振幅，第一和第二偏振光在彼此垂直方向振動。本專利技術曝光系統的投影光學器件包括用于把光分裂成第一和第二偏振光的偏振片；用于把圖形轉移到晶片上的光柵；用于分別會聚穿過光柵的第一和第二偏振光和改變第一和第二偏振光的路徑的傳輸部分；用于透過第一偏振光并反射第二偏振光的可分離偏振光的反射棱鏡；用于改變第一偏振光的振動方向的第一四分之一波片，所述振動方向與第二偏振光相同；用于把透過第一四分之一波片的第一偏振光反射到可分離偏振光的反射棱鏡上的第一反射鏡。該投影光學器件還包括；用于改變第二偏振光的振動方向的第二四分之一波片，所述振動方向與第一偏振光相同；和用于把穿過第二四分之一波片的第二偏振光反射到可分離偏振光的棱鏡上的第二反射鏡。該單偏振的光具有小于200nm的波長。本專利技術給可分離偏振光的反射棱鏡提供光，它的兩個偏振光彼此相對垂直振動，并在任何時候都具有相同的振幅。兩偏振光可以通過光源或投影光學器件產生。如果光源產生具有單偏振的光，作為第二例子，那么單偏振光需要利用所包含的偏振片分成兩個偏振光。通過參照附圖，對本領域技術人員來說，更易理解本專利技術，并且其目的更明確，其中附圖說明圖1是表示根據本專利技術曝光系統的結構圖；圖2是表示根據本專利技術第一例子提供給投影光學器件的光的路徑的示意圖；圖3是表示從圖2的可分離偏振光的反射棱鏡射出的光的路徑的示意圖；圖4是表示根據本專利技術第一例子的第一修改例子提供給投影光學器件的光的路徑的示意圖；圖5是表示根據專利技術第一例子的第二修改例子提供給投影光學器件的光的路徑的示意圖；圖6是表示根據本專利技術第二例子提供給投影光學器件的光的路徑的示意圖。下面參照圖1到圖6敘述本專利技術的例子，相同的參考標記表示想相同作用的部件。參照圖1，本專利技術的曝光系統包括光源62，光束供應64，光束調節器66，光束冷卻器68，中繼站70，投影光學器件80和基座74。光源62產生用在曝光處理中的光H。光束供應64在純氮氣氣氛中傳輸光源62中產生的光H。光束調節器66和光束冷卻器68與光束供應64耦合，并保持光H的鍵合強度和均勻性。中繼站70把光H傳輸到投影光學器件80。光束調節器66和光束冷卻器68由基座74的支架72支撐。投影光學器件80由基座74的橋76支撐。光源62產生包括具有小于200nm的相同振幅的第一偏振光和第二偏振光的光，這兩偏振光相對彼此在垂直方向振動。在投影光學器件80中，載有將進行曝光處理的晶片98(見圖2)。光源62產生的光通過光輸送提供給投影光學器件。光輸送包括光速供應64、光束調節器66、光束冷卻器68和中繼站70，如圖1所示。通過投影光學器件80，光H被分成第一偏振光和第二偏振光，并輸送到晶片98的表面上。圖2是表示根據本專利技術第一例子提供給投影光學器件的光的路線的示意圖。參照圖2，投影光學器件80包括光柵84、透鏡86和90，反射鏡88，可分離偏振光的反射棱鏡100，第一四分之一波片94和第一反射鏡96。在光柵84中，轉印到晶片98的圖形以預定的放大率被形成。從光輸送提供的光H通過光柵84提供給晶片，由此光柵的圖形轉印到晶片上。穿過光柵84的光H由透鏡86和90和反射鏡88提供給棱鏡100。透鏡86和90和反射鏡88是作為會聚光H和改變會聚的光的路線到預定方向，即垂直方向的裝置。詳細地說，穿過光柵84的光被透鏡86會聚。光H的路線利用反射鏡88改變。從反射鏡88射出的光又被透鏡90會聚，然后提供給棱鏡100。在棱鏡100中，光H的第一偏振光I穿過棱鏡100的反射面，而其第二偏振光J從反射面反射到垂直方向，如圖2的向上方向。第一偏振光I穿過第一四分之一波片，同時其振動方向改變。這樣，如此改變的第一偏振光K的振動方向變得與第二偏振光J的振動方向相同。第一偏振光K從第一反射鏡96反射。被反射的第一偏振光L從棱鏡100的反射面反射。被反射的第一偏振光M通過輸送到晶片98執行曝光處理。圖3是表示在圖2的可分離偏振光的反射棱鏡100中的光的路線的示意圖。參見圖3，在根據本專利技術的第一例子的棱鏡100內部的光產生的熱量是對稱的。如果光H提供給棱鏡100的第一區域102的光的強度假定為“2”，那么在棱鏡100的反射面上形成的第二區域104的光的強度是“3”。這是因為，在第二區域104中，提供給棱鏡100的光H的強度是“2”，而從反射面反射的第二偏振光本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種曝光系統，包括：用于產生光的光源，所述光被分成具有相同振幅并彼此在垂直方向振動的第一和第二偏振光；與光源耦合的光傳輸部分，用于調節光和改變光的傳輸路徑；和用于把至少第一和第二偏振光中的一個輸送到晶片上的投影光學器件。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姜浩英，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：KR[韓國]