[发明专利]一种可调光束能量衰减装置

说明书

技术领域

本发明属于光刻设备技术领域，涉及一种可调光束能量衰减装置，根据不同的光刻要求，调整进入光刻设备照明系统的光束能量。

背景技术

光刻技术是现代加工技术中制造微细结构最好也是最普遍的一种加工技术，特别是其中的光学投影光刻技术，是现代制造极大规模集成电路(工C)、微机电系统(MEMS)、平板显示器(LCD、OLED等)最主要的加工手段。

投影光刻技术的基本原理类似照相机照相原理，光源通过照明系统，形成满足要求的高均匀照明场，照明固定在掩膜台上的掩膜板，掩膜板上有所需的光刻图形，投影物镜将被照明掩膜图形无像差的成像到固定在工件台上的基片上，再通过后续工艺，得到所需的微细结构。而照明系统要形成满足要求的高均匀照明场，精确的控制曝光剂量主要是应用可调衰减装置来实现的。

目前应用光束可调衰减装置多是变密度盘式的衰减器，每一个小区域具有不同的透射性能，通过旋转这种盘式的衰减器实现不同程度的光能量衰减。但是，这种衰减器工艺复杂，容易受热升温，对器件本身的参数及内部环境影响较大，导致影响系统性能的某些因素，如投影束的均匀性等。

发明内容

为了克服现有技术中变密度盘式衰减器对整个照明装置的影响，本发明的目的是使得基片上的曝光剂量被精确控制的同时没有不利的影响性能参数；无论入射光束是会聚、发散或平行，都允许投影系统不改变入射光束位置而连续的改变投影束的强度，实现曝光剂量的精确控制，为此本发明提供一种光束能量可调衰减装置。

为实现本发明的目的，本发明提出一种投影光刻机中的光束能量可调衰减装置解决技术问题所采用的技术方案是：所述的装置用于调节从光源进入光刻设备照明系统的光束能量，并放置于投影光刻机中照明光源和照明系统之间，第一平板玻璃、第二平板玻璃、第一装夹机构、第二装夹机构、传动机构、电机和角度探测装置，第一平板玻璃与第二平板玻璃相对放置，第一平板玻璃的一端面部置于第一装夹机构的装夹部之间，第二平板玻璃的一端面部置于装夹机构的装夹部之间，第一装夹机构的固接端和第二装夹机构的固接端分别与传动机构的两端刚性连接在一起，电机的轴的两端分别连接传动机构和角度探测装置；第一平板玻璃位于照明光源之后，照明光源发出的光束透射过第一平板玻璃后，由于入射光束同第一平板玻璃有一定入射角度，光束的位置发生了偏移，光束的强度产生了衰减。电机和角度探测装置通过电动传杆驱动两个互相咬合的齿轮转动，带动装夹机构控制相对放置的第一平板玻璃和第二平板玻璃反向同步旋转运动，用以改变照明光源的光束在第一平板玻璃和第二平板玻璃上的入射角度，从而改变光源发出的光束经过光束能量可调衰减装置后的输出强度，控制了照明系统的入射光能量，也就控制了基片上的曝光剂量，达到提高光刻质量的目的。

本发明的原理是：采用电机驱动控制两平板玻璃做反向同步旋转运动，其原理是基于光的折射定理和反射定理，在保持光路不变的前提下，改变透射光束的能量，从而实现曝光剂量的控制。

本发明的有益效果是：

(1)采用角度探测装置和电机控制玻璃板的旋转角度及速度，通过改变其透射光束的能量实现曝光剂量的控制。

(2)两玻璃板反向同步旋转，改变输出光束强度的同时不改变输出光束的位置。

(3)光束能量可调衰减装置结构简单，易调整，成本低。

本发明允许连续改变光束的强度而不改变入射光束的位置，改善了投影光刻机中投影束的均匀性，控制了基片上曝光剂量，提高了光刻质量。

附图说明

图1是本发明的组成结构示意图

图2是本发明调整光路俯视示意图

图3是光束传输示意图

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

如图1示出本发明光束能量可调衰减装置布置于投影光刻机中光源和光刻设备照明系统之间，其主要作用是对光源发出的光束能量进行调节，控制输入光刻设备照明系统中的光束能量，从而达到控制曝光剂量，保证光刻质量的目的。