快門單元、光刻裝置及物品的制造方法與流程

本發(fā)明涉及一種快門單元(shutterunit)、光刻裝置及物品的制造方法。

背景技術：

在半導體器件等的制造中，通常使用通過縮小投影透鏡來縮小原版(original)的圖案并將縮小的圖案投影到基板上的縮小投影曝光裝置。在這樣的裝置中，交替地反復進行載有基板的xy臺的步進移動的處理和曝光處理，以將原版的幾十個圖案轉(zhuǎn)印并印刷到單個基板上。

近年來，為了提高曝光裝置的生產(chǎn)率，嘗試了通過提高布置在曝光光的光路上的快門的打開和關閉速度來縮短曝光周期時間。例如，在日本特開平11-233423號公報中，提出了一種曝光裝置，該曝光裝置使用各個包括遮光部和透光部的兩個旋轉(zhuǎn)快門構件，以通過控制這兩個快門構件的旋轉(zhuǎn)而在用光照射基板與不照射基板之間進行切換。根據(jù)該布置，可以減小快門構件的尺寸和重量，由此使得快門操作速度能夠提高。

與此相關的一點，由于快門被驅(qū)動以打開和關閉，所以在快門構件周圍存在間隙。因此，在一些情況下，由于曝光光在被該間隙反復反射時能夠通過快門單元，因此不可能完全遮擋光，并且施加在基板上的抗蝕劑可能不期望地被曝光。

技術實現(xiàn)要素：

例如，本發(fā)明提供一種有利于遮光性能的用于光刻裝置的快門單元。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于光刻裝置的打開和關閉光的光路的快門單元。所述快門單元包括：電機，其被構造為可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動沿著該電機的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的軸；附裝到所述軸的多個快門構件，各個快門構件包括遮光部和透光部并且被構造為通過按遮光部和透光部與光路交叉的方向旋轉(zhuǎn)來打開和關閉光路；以及隔板，其被布置在所述多個快門構件之間的位置處，以避開光束通過的部分，并且，被構造為遮擋從前段的快門構件泄漏的光。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在基板上形成原版的圖案的光刻裝置，其包括被構造為對原版進行照明的照明光學系統(tǒng)。照明光學系統(tǒng)包括被構造為打開和關閉光的光路的快門單元。所述快門單元包括：電機，其被構造為可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動沿著該電機的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的軸；附裝到所述軸的多個快門構件，各個快門構件包括遮光部和透光部并且被構造為通過按遮光部和透光部與光路交叉的方向旋轉(zhuǎn)來打開和關閉光路；以及隔板，其被布置在所述多個快門構件之間的位置處，以避開光束通過的部分，并且，被構造為遮擋從前段的快門泄漏的光。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種物品制造方法，其包括以下步驟：通過使用光刻裝置在基板上形成原版的圖案；以及對通過所述形成步驟形成有圖案的基板進行處理。光刻裝置包括被構造為對原版進行照明的照明光學系統(tǒng)。照明光學系統(tǒng)包括被構造為打開和關閉光的光路的快門單元。所述快門單元包括：電機，其被構造為可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動沿著該電機的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的軸；附裝到所述軸的多個快門構件，各個快門構件包括遮光部和透光部，并且，其被構造為通過按遮光部和透光部與光路交叉的方向旋轉(zhuǎn)來打開和關閉光路；以及隔板，其被布置在所述多個快門構件之間的位置處，以避開光束通過的部分，并且，被構造為遮擋從前段的快門泄漏的光。

根據(jù)下面(參照附圖)對示例性實施例的描述，本發(fā)明的另外的特征將變得清楚。

附圖說明

圖1a是根據(jù)實施例的快門單元的側(cè)視圖；

圖1b是根據(jù)實施例的快門單元的快門構件的主視圖；

圖2是根據(jù)實施例的快門單元的截面圖；

圖3是示出傳統(tǒng)快門單元的布置的視圖；

圖4是用于說明根據(jù)實施例的快門單元的動作的視圖；以及

圖5是根據(jù)實施例的曝光裝置的示意性布置的視圖。

具體實施方式

下面將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的各種示例性實施例、特征和方面。

下面將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的實施例。請注意，本發(fā)明不限于以下實施例，并且這些實施例僅是實施本發(fā)明時有利的實際示例。另外，實施例中描述的特征的所有組合并非都是本發(fā)明的解決手段所必需的。

圖1a是根據(jù)實施例的快門單元10的側(cè)視圖，并且，圖1b是從光源側(cè)觀看的快門單元10的快門構件的主視圖?？扉T單元10是打開和關閉光刻裝置的曝光光的光路的快門單元?？扉T單元10可以包括通過按與光路3交叉的方向旋轉(zhuǎn)來打開和關閉光路3的快門構件?？扉T構件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動由電機17進行。另外，在電機17中布置旋轉(zhuǎn)編碼器18，并且可以基于來自旋轉(zhuǎn)編碼器18的輸出值來控制和驅(qū)動電機17。

在本實施例中，多個快門構件經(jīng)由凸起部(boss)15附裝到沿著電機17的旋轉(zhuǎn)軸線(rotationaxis)延伸的軸14。這里，假設第一快門構件1和第二快門構件2層疊并附裝。第一快門構件1和第二快門構件2通過利用螺紋連接到凸起部15中的螺栓101進行緊固而固定到電機17的軸14。

第一快門構件1和第二快門構件2中的各個都包括遮擋光的遮光部和使光透射的透光部。遮光部和透光部通過按與光路3交叉的方向旋轉(zhuǎn)來打開和關閉光路3。為了參照圖1b給出對從光源側(cè)觀看時朝前方布置的第一快門構件1的布置示例的更具體的描述，第一快門構件1被構造為具有等角度間隔的多個切口且繞旋轉(zhuǎn)軸線(軸14)旋轉(zhuǎn)的盤。因此，第一快門構件1包括以等間隔從旋轉(zhuǎn)軸線(軸14)徑向延伸的遮光部11a、12a和13a。通過切除遮光部11a、12a和13a之間的部分而形成的空間a、b和c分別構成透光部。例如，第一快門構件1的遮光部11a、12a和13a在相對于旋轉(zhuǎn)軸線(軸14)的圓周方向上按60°的間隔形成各個具有60°的中心角的遮光區(qū)域。如圖1a所示，第一快門構件1插入到相對于曝光光100的光路3的橢圓鏡的第二焦點附近，并且被布置為通過旋轉(zhuǎn)順序地遮擋曝光光100的光束截面。

當從光源側(cè)觀看時布置在第一快門構件1的后面的第二快門構件2以與第一快門構件相同的方式形成，并以遮光部和透光部分別與第一快門構件1的遮光部和透光部疊置的角度附裝。第二快門構件2包括遮光部11b、12b和13b。盡管曝光光的光束截面在遮光部11b、12b和13b的各個位置處展開，但是其被布置成使得快門切換操作的所有位置被遮光部11a、12a和13a遮擋并且上述位置都沒有被曝光光100的光束直接照射。也就是說，第二快門構件2包括在相對于旋轉(zhuǎn)軸線(軸14)的圓周方向上的60°+α°的透光部和120°等間隔的遮光部11b、12b和13b。

另外，在多個快門構件中，除了當從光源側(cè)觀看時的最前段(stage)的的快門構件(本實施例中的第一快門構件1)之外的快門構件(本實施例中的第二快門構件2)包括吸收入射光的吸光構件。用作光源側(cè)上的最前段的快門構件的第一快門構件的表面通常被給予鏡面拋光。這是因為如果遮光部在快門關閉時吸收曝光光的熱量，則遮光部可能會熔化或變形。相反，除了最前段的快門構件之外的快門構件(本實施例中的第二快門構件2)包括具有黑色鍍層的吸光構件。因此，其可以使泄漏光的減少效果增強。

接下來將參照圖2描述根據(jù)實施例的隔板的布置?？扉T單元10在快門構件之間的各個位置處包括隔板21，以遮擋從前段的快門構件(第一快門構件1)泄漏的光。通過將該隔板21插入在快門構件之間可以大大降低泄漏光的強度。

另外，在本實施例中，在第一快門構件1的前方(入射側(cè))布置第二隔板20。此外，第三隔板22布置在最后段的快門構件(本實施例中的第二快門構件2)的后面(出口側(cè))。隔板21、第二隔板20和第三隔板22以避開曝光光的光束通過的部分的方式布置。例如，曝光光100的光束通過的開口配設在隔板21、第二隔板20和第三隔板22中的各個中，并且，除了這些開口中的各個之外，針對曝光光100的光束不形成光路。

圖5是示出作為采用根據(jù)本實施例的快門單元10的光刻裝置的示例的曝光裝置200的示意性布置的視圖。雖然在本實施例中在曝光裝置中使用快門單元10，但它也可用于諸如壓印裝置等的、在基板上形成原版的圖案的其它光刻裝置。

在圖5中，曝光裝置200包括照明光學系統(tǒng)76和投影光學系統(tǒng)79。對原版(標線片)進行照明的照明光學系統(tǒng)76可以包括燈室30、快門室31、透鏡74和半反射鏡75。在照明光學系統(tǒng)76中，燈室30可以包括用作光源的汞燈71和對從汞燈71產(chǎn)生的曝光光100進行聚集的橢圓鏡72?？扉T室31可以包括上述快門單元10和使從燈室30發(fā)射的曝光光彎折的偏轉(zhuǎn)鏡51。請注意，如果由遮光部分反射的曝光光返回到光源，則在光源中將發(fā)生熱波動(thermalfluctuation)，因此，電機的旋轉(zhuǎn)軸線優(yōu)選地相對于曝光光的光路傾斜地布置，所以來自遮光部的反射光將不會返回到光源。透鏡74具有將由橢圓鏡72變窄的光束再次準直為平行光束的功能，并且，半反射鏡75具有提取曝光光100的一部分的功能。

曝光裝置200還可以包括放置有標線片r的標線片載物臺(reticlestage)77。標線片r用作具有要被轉(zhuǎn)印到用作基板的晶片w的各個投射區(qū)域的圖案的原版。照明光學系統(tǒng)76對位于標線片載物臺77上的標線片r進行照明。投影光學系統(tǒng)79可以包括縮小投影透鏡78，縮小投影透鏡78將標線片r上的圖案縮小并投影到晶片w。

此外，曝光裝置200可以包括晶片臺82，該晶片臺82包括在光軸方向上加載和移動晶片w的θz傾斜臺80和在xy方向上移動晶片w的xy臺81。xy臺81的位置由激光干涉儀83測量。

控制單元85可以經(jīng)由電機驅(qū)動器84控制快門單元10的電機17的旋轉(zhuǎn)。這使得控制單元85能夠控制快門單元10的打開時間，使得晶片w的累積曝光量基于來自光電檢測器86的輸出而變?yōu)轭A定值，該光電檢測器86檢測由半反射鏡75提取的曝光光100的一部分。

在標線片r上描繪的圖案區(qū)域被預定曝光量的光曝光，并且，該圖案通過投影光學系統(tǒng)79被縮小到預定倍率(例如，1/4或1/5)，并且被轉(zhuǎn)印到保持在晶片臺82上的晶片w。通過相對于投影光學系統(tǒng)79掃描標線片r和晶片w，將標線片r的圖案區(qū)域轉(zhuǎn)印到晶片w上的光致抗蝕劑。對晶片w上的多個轉(zhuǎn)印區(qū)域反復進行該掃描曝光。由于在多個轉(zhuǎn)印區(qū)域上反復進行掃描曝光，所以減少了當根據(jù)實施例的快門單元10遮擋光時的泄漏光。

下面將參照圖4描述根據(jù)本實施例的快門單元10的動作。曝光光100沿著光路3通過快門單元10，但是當其被快門單元10遮擋時，曝光光100的大部分被第一快門構件1的表面反射，并且未到達基板表面。然而，例如，曝光光100可以包括由于在來自光源的路徑的中間的漫反射而從理想光束之外的光束進入快門單元10的光。在這種情況下，曝光光100的一部分可以在第一快門構件1與第二隔板20之間被反復反射時通過隔板21的開口。以這種方式通過開口的光將到達布置在更前面的第二快門構件2。該光的強度通過第二快門構件2的表面上的吸光構件而減小。此外，由第二快門構件2反射的光在第二快門構件2與第一快門構件1之間、第二快門構件2與隔板21之間以及第二快門構件2與第三隔板22之間反復反射。通過這種反復反射可以進一步減小該光的強度。

圖3示出傳統(tǒng)快門單元10'的布置的示例?？扉T單元10'不包括配設在根據(jù)實施例的快門單元10中的第二快門構件2、隔板21和第三隔板22。根據(jù)本發(fā)明人的模擬，根據(jù)本實施例的圖4所示的布置相對于圖3所示的現(xiàn)有技術的布置可以將泄漏光的強度減小到5％或更小。

盡管在上述實施例中描述了包括第一快門構件1、第二快門構件2和三個隔板的布置，但是本發(fā)明不限于此。例如，對于本領域的技術人員來說，容易理解的是，可以通過將使用吸光構件制造的第三快門構件和隔板添加到電機的旋轉(zhuǎn)軸線來進一步抑制在光被快門單元遮擋時產(chǎn)生的泄漏光的強度。

請注意，上述實施例描述了在曝光裝置中打開和關閉曝光光的光路的快門單元的示例。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的快門單元可應用于壓印裝置。在壓印裝置的情況下，例如，可以使用快門單元，以打開和關閉用于固化壓印材料的光的光路。

<物品制造方法的實施例>

根據(jù)本發(fā)明的實施例的物品制造方法適于制造物品，例如，諸如半導體器件的微器件或具有微結構的元件。根據(jù)本實施例的物品制造方法包括：使用上述光刻裝置(曝光裝置、壓印裝置、繪圖裝置等)將原版的圖案轉(zhuǎn)印到基板上的步驟；以及對在前一步驟中轉(zhuǎn)印有圖案的基板進行處理的步驟。該制造方法還包括其他已知的步驟(氧化、沉積、氣相沉積、摻雜、平坦化、蝕刻、抗蝕劑去除、切割、粘合、封裝等)。根據(jù)本實施例的物品制造方法與傳統(tǒng)方法相比，在物品的性能、質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本中的至少一個方面是有利的。

雖然參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但是，應該理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實施例。下述權利要求的范圍應當被賦予最寬的解釋，以便涵蓋所有這類變型例以及等同的結構和功能。