光刻机的快门叶片的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种光刻机的快门叶片，用于光刻机的曝光系统，所述快门叶片的基体材料为金属材料，所述快门叶片包括接受汞灯光照射的正面和与之相背的背面，所述快门叶片的正面和背面中至少一面上设有一层非金属涂层。本发明通过在所述快门叶片的正面和背面中至少一面上设有涂层，实现了对快门叶片的温度控制，避免了快门受热辐射出的可见光被剂量控制系统中的探测器探测到，进而防止了热辐射对剂量控制造成干扰，克服快门叶片受热的辐射对剂量控制的精度的影响。
【专利说明】光刻机的快门叶片
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种光刻机的快门叶片。
【背景技术】
[0002] 光刻技术是用于在衬底表面上印刷具有特征的构图。经常使用的基片为表面涂有 光敏感介质的半导体晶片或玻璃基片。在光刻过程中，晶片放在晶片台上，通过处在光刻设 备内的曝光装置，将特征构图投射到晶片表面。
[0003] 光刻机的一个重要指标是最小线宽，曝光剂量的过大或不足都将影响光刻胶显影 效果，从而降低最小线宽指标。曝光剂量的精密控制，为整个光刻工艺稳定打好基础。
[0004] 现有中低端光刻机的曝光系统采用高压汞灯作为光源，曝光开始、结束由光路中 的机械快门控制，曝光剂量大小由曝光时间确定。具体过程如下：
[0005] 首先通过预热和环境控制使高压汞灯输出光功率达到稳定；
[0006] 接着计算曝光时间，打开快门开始曝光，同步开始计时；
[0007] 最后时间到，关闭快门，曝光结束。
[0008] 随着对产率要求的提高，曝光光源功率也在攀升，目前已经有超过1万W的光刻用 汞灯投入产线。
[0009] 机械快门开闭的速度对曝光剂量影响较大，同时高压汞灯的发热量大，对机械快 门的寿命产生严重影响。
[0010] 目前通用的快门装置中的传动方式一般基于继电器技术，通过控制继电器的吸合 与释放来控制快门的开闭。虽然利用这种方式的快门速度快，但由于继电器的负载能力有 限，导致所采用的快门叶片的材料厚度薄、质量小，经不起在太强的光照与过高的温度的环 境下工作，使得这种快门的装置不适合应用于大剂量高光强的曝光。
[0011] 此外，ASML与Nikon公司的光刻机快门采用旋转电机带动快门叶片作往复旋转运 动，达到快门通光孔开闭的目的。虽然这种技术避免了因继电器负载能力差所引起的传动 快门的缺点，但由于旋转电机的启动速度慢，这种快门曝光所需要的时间较长，因而这种方 式的曝光产率较低，并且也不适合薄胶工艺。
[0012] 快门叶片会向外辐射电磁波。常温下物体向外辐射以低频的远红外为主，随着温 度的升高，物体辐射波长会减小。快门受热辐射出的可见光容易被剂量控制系统中的探测 器探测到，从而对剂量控制造成干扰，影响剂量控制的精度。
【发明内容】
[0013] 本发明要解决的技术问题是如何克服快门叶片受热的辐射对剂量控制的精度的 影响。
[0014] 为了解决这一技术问题，本一种光刻机的快门叶片，用于光刻机的曝光系统，所述 快门叶片的基体材料为金属材料，所述快门叶片包括接受汞灯光照射的正面和与之相背的 背面，所述快门叶片的正面和背面中至少一面上设有一层非金属涂层。
[0015] 所述非金属涂层的吸收率与发射率的比值的范围为0. 01至0. 25。
[0016] 所述非金属涂层的材料为氧化铝或者其他氧化物。
[0017] 所述快门叶片的背面设有一层高发射率涂层，该高发射率涂层的发射率的范围为 0. 85 至 0. 99。
[0018] 所述高发射率涂层的材料为黑色氧化层或者镀黑镍层。
[0019] 所述高发射率涂层通过将所述快门叶片的金属基体钝化发黑、氧化发黑或者镀黑 镍的方式得到。
[0020] 所述快门叶片的背面表面做有粗糙处理，且评定其表面的粗糙度大于12. 5。
[0021] 所述背面开设有辐射槽。
[0022] 所述辐射槽的形状为三角形、梯形或者矩形。
[0023] 所述快门叶片的厚度的范围为0. 75毫米至1毫米，所述辐射槽的槽深范围为0. 1 毫米至0. 3毫米。
[0024] 所述快门叶片在结构上区分为位于重心位置附近的中心部、位于边缘位置的边缘 部以及所述中心部与边缘部之间的连接部，所述连接部包括若干两端分别连接所述中心部 和所述边缘部的连接筋部，所述快门叶片的中心部、边缘部和连接筋部的厚度比所述快门 叶片的其他部位厚。
[0025] 本发明还提供了一种光刻机的快门叶片，所述快门叶片的基体材料为金属材料， 所述快门叶片包括接受汞灯光照射的正面和与之相背的背面，所述背面开设有辐射槽或者 做有粗糖处理。
[0026] 本发明通过在所述快门叶片的正面和背面中至少一面上设有涂层，实现了对快 门叶片的温度控制，避免了快门受热辐射出的可见光被剂量控制系统中的探测器探测到， 进而防止了热辐射对剂量控制造成干扰，克服快门叶片受热的辐射对剂量控制的精度的影 响。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1、图2为本发明实施例1中还未设涂层的快门叶片的结构示意图；
[0028] 图3为本发明实施例1的快门叶片的结构示意图；
[0029] 图4为本发明实施例2的快门叶片的结构示意图；
[0030] 图5为本发明实施例4的快门叶片的结构示意图；
[0031] 图6为本发明实施例6的快门叶片的结构示意图；
[0032] 图7、图8为本发明实施例6的快门叶片的结构示意图；
[0033] 图中，1-快门叶片；2-旋转轴；3-光阑；4-汞灯光；5-正面；6-背面；7-非金属涂 层；8-高发射率涂层；9-辐射槽；11-中心部；12-边缘部；13-连接部；131-连接筋部。
【具体实施方式】
[0034] 以下将结合图1至图8通过五个实施例对本发明提供的快门叶片的结构进行详细 的描述，其均为本发明可选的实施例，可以认为本领域的技术在不改变本发明精神和内容 的范围内，能够对其进行修改和润色。
[0035] 实施例1
[0036] 请参考图2,其描述了快门叶片1的使用环境，快门叶片1前有一光阑3,汞灯光4 穿过光阑3,到达快门叶片1的正面5 ;汞灯光4 一部分被快门叶片1正面5吸收转化为热 能，汞灯光4转化的热能，通过快门叶片1的正面5、快门叶片背面6向空间散发。
[0037] 请参考图3,并结合图1和图2,本实施例提供了一种快门叶片，所述快门叶片1的 基体材料为金属材料，所述快门叶片1包括接受汞灯光4照射的正面5和与之相背的背面 6,所述快门叶片1的正面5和背面6中至少一面上设有非金属涂层7。在本实施例中，所述 非金属涂层7的吸收率与发射率的比值的范围为0. 01至0. 25。所述非金属涂层7的材料 为氧化铝或者其他氧化物。
[0038] 快门叶片1会向外辐射电磁波。常温下物体向外辐射以低频的远红外为主，随着 温度的升高，物体辐射波长会减小。快门叶片1受热辐射出的可见光容易被剂量控制系统 中的探测器探测到，从而对剂量控制造成干扰，影响剂量控制的精度。
[0039] 黑体最大光谱辐射波长
【权利要求】
1. 一种光刻机的快口叶片，用于光刻机的曝光系统，其特征在于：所述快口叶片的基 体材料为金属材料，所述快口叶片包括接受隶灯光照射的正面和与之相背的背面，所述快 口叶片的正面和背面中至少一面上设有一层非金属涂层。
2. 如权利要求1所述的光刻机的快口叶片，其特征在于；所述非金属涂层的吸收率与 发射率的比值的范围为0. 01至0. 25。
3. 如权利要求2所述的光刻机的快口叶片，其特征在于；所述非金属涂层的材料为氧 化铅或者其他氧化物。
4. 如权利要求1所述的光刻机的快口叶片，其特征在于；所述快口叶片的背面设有一 层高发射率涂层，该高发射率涂层的发射率的范围为0. 85至0. 99。
5. 如权利要求4所述的光刻机的快口叶片，其特征在于；所述高发射率涂层的材料为 黑色氧化层或者锻黑媒层。
6. 如权利要求4所述的光刻机的快口叶片，其特征在于；所述高发射率涂层通过将所 述快口叶片的金属基体纯化发黑、氧化发黑或者锻黑媒的方式得到。
7. 如权利要求1所述的光刻机的快口叶片，其特征在于；所述快口叶片的背面表面做 有粗趟处理，且其表面的粗趟度大于12. 5。
8. 如权利要求1所述的光刻机的快口叶片，其特征在于：所述背面开设有福射槽。
9. 如权利要求8所述的光刻机的快口叶片，其特征在于；所述福射槽的形状为H角形、 梯形或者矩形。
10. 如权利要求8所述的光刻机的快口叶片，其特征在于；所述快口叶片的厚度的范围 为0. 75毫米至1毫米，所述福射槽的槽深范围为0. 1毫米至0. 3毫米。
11. 如权利要求1所述的光刻机的快口叶片，其特征在于：所述快口叶片在结构上区分 为位于重也位置附近的中也部、位于边缘位置的边缘部W及位于所述中也部与边缘部之间 的连接部，所述连接部包括若干两端分别连接所述中也部和所述边缘部的连接筋部，所述 快口叶片的中也部、边缘部和连接筋部的厚度比所述快口叶片的其他部位厚。
12. -种光刻机的快口叶片，其特征在于：所述快口叶片的基体材料为金属材料，所述 快口叶片包括接受隶灯光照射的正面和与之相背的背面，所述背面开设有福射槽或者做有 粗趟处理。
【文档编号】G03F7/20GK104345578SQ201310347787
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】湛宾洲, 崔建波, 张升进, 陈旻峰 申请人:上海微电子装备有限公司