一种光源能量强度监测系统及光刻机的制作方法

本实用新型涉及光刻技术领域，更具体地，涉及一种光源能量强度监测系统及光刻机。

背景技术：

在光刻技术领域，对光斑的能量分布均匀性及光强稳定性要求较高，如果光源能量不稳定，会直接影响经过光刻或切割后的产品质量。

因此，传统地光刻机需要定期检测光照性能，以保障光源能量稳定。然而，光照性能检测通常采用人工检查方式，人工使用探测器对照射光斑进行直接测量，然后人工修正照明光斑的光强大小及光强一致性，效率很低，无法实现对光刻机的光源能量的实时动态监控。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的问题在于，提供一种光源能量强度监测系统及光刻机，用于解决上述问题。

为解决上述问题，本实用新型所采用的一种技术方案是：提供一种光源能量强度监测系统，包括：照明光路和监测光路，所述照明光路包括沿光路设置在同一水平方向上的光源、分光镜，所述监测光路包括光电探测器；所述光源发出的光在经过所述分光镜后，一部分被所述分光镜部分反射或部分透射至所述监测光路，并能够被所述光电探测器所采集。

其中，所述照明光路还包括准直镜；所述准直镜设置于所述光源与所述分光镜之间，所述光源与所述准直镜沿光路设置在同一水平方向上，所述准直镜用于维持所述光源发出的光束的准直性。

其中，所述照明光路还包括光学积分器；所述光学积分器设置于所述准直镜与所述分光镜之间，所述光学积分器用于均匀所述光源发出的光束光强。

其中，所述监测光路还包括监测聚光镜；所述监测聚光镜设置于所述光电探测器之前，所述监测聚光镜与所述光电探测器设置在同一水平方向上，所述监测聚光镜用于聚拢经所述分光镜部分反射或部分透射射向所述光电探测器的光束。

其中，所述监测光路还包括滤光片；所述滤光片设置于所述监测聚光镜与所述光电探测器之间，所述监测聚光镜与所述滤光片、所述光电探测器沿光路设置在同一水平方向上，所述所述滤光片用于过滤特定波长的光线。

其中，所述照明光路还包括照明物镜，所述照明物镜设置于所述分光镜之下。

其中，所述光源为led光源或高压汞灯。

其中，所述光电探测器为光电二极管。

其中，所述光电探测器为面阵探测器。

为解决上述问题，本实用新型所采用的另一种技术方案是：提供一种光刻机，包括：上述的一种光源能量强度监测系统以及光刻投影镜头、晶圆载台、镜头支架和大理石平台；所述镜头支架和所述晶圆载台分别设置于所述大理石平台之上，所述光刻投影镜头设置于所述镜头支架之上。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

在照明光路中添加分光镜，使得光源发射部分反射或部分透射至监测光路中，并被监测光路中的光电探测器所采集，从而实现对光刻机工作时的照明光斑的光强大小及光强一致性的监测，解决了通过传统的人工检查的方式中存在的困难和不便之处。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种采用了激光能量强度监测系统的光刻机的结构示意图。

附图标记说明：光刻机-10，照明光路-11,光源-111，准直镜-112，光学积分器-113，分光镜-115，照明物镜-114,监测光路-12，监测聚光镜-121，滤光片-122，光电探测器-123，掩模板-13，光刻投影镜头-14，晶圆-15，晶圆载台-16，镜头支架-17，大理石平台-18。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例中一种采用了激光能量强度监测系统的光刻机的结构示意图，其中，一种采用了激光能量强度监测系统包括：照明光路11和监测光路12；

其中，照明光路11可以包括沿光路设置在同一水平方向上的光源111、分光镜115，监测光路12包括光电探测器123；当光源111发出的光在经过分光镜115时，一部分被分光镜115部分反射或部分透射至监测光路12，并能够被光电探测器123所采集。

进一步地，光源111发出的光在经过分光镜115被部分反射或部分透射是由具体采用何种分光镜115决定的，在本实施例中，分光镜115优选为平面型分束镜。

进一步地，照明光路11还可以包括准直镜112，准直镜112设置于光源111与分光镜115之间，光源111与准直镜112沿光路设置在同一水平方向上，准直镜112用于维持光源111发出的光束的准直性。

进一步地，照明光路11还可以包括光学积分器113，光学积分器113设置于准直镜112与分光镜115之间，光学积分器113用于均匀光源111发出的光束光强。

进一步地，光学积分器113可以是复眼透镜组或者导光管。

进一步地，监测光路12还可以包括监测聚光镜121，监测聚光镜121设置于光电探测器123之前，监测聚光镜121与光电探测器123设置在同一水平方向上，监测聚光镜121用于聚拢经分光镜115部分反射或部分透射射向光电探测器123的光束。

进一步地，监测光路12还可以包括滤光片122；滤光片122设置于监测聚光镜121与光电探测器123之间，监测聚光镜121与滤光片122、光电探测器123沿光路设置在同一水平方向上，滤光片122用于过滤特定波长的光线。

进一步地，照明光路11还可以包括照明物镜114，照明物镜114设置于分光镜115之下。

在一些实施例中，光源111可以为led光源，用于发射包含特定波长的紫外线光。

在一些实施例中，光源111可以为高压汞灯，用于发射特定波长的紫外线光。

在一些实施例中，光电探测器123可以为光电二极管，用于将光转变为电信号，从而检测实时的光强。

在本实施例中，光电探测器123优选为面阵探测器，可以是由在一平面上阵列成面的多个光电探测器构成，能够同时将一平面上的光转变为电信号，从而检测实时的光强以及判断光班的光强是否均匀，亦可以为ccd探测器。

进一步地，因为监测光斑与照明光斑共用一个光学积分器113，不同点在于聚光镜焦距不同使得光斑大小不同。因此照明光斑和监测光斑的能量分布相同，大小不一致，能量密度比也是定值，基于上述原理，在监测光斑处放置光电探测器，通过探测监测光斑的能量大小及分布情况，可实时掌握照明光斑的能量分布及大小。

综上，本实施例提供了一种光源能量强度监测系统，其包括在照明光路中添加分光镜，使得光源发射部分反射或部分透射至监测光路中，并被监测光路中的光电探测器所采集，从而实现对光刻机工作时的照明光斑的光强大小及光强一致性的监测，解决了通过传统的人工检查的方式中存在的困难和不便之处。

请再次请参阅图1，其中，一种采用了激光能量强度监测系统的光刻机10，包括：上述的一种光源能量强度监测系统以及光刻投影镜头14、晶圆载台16、镜头支架17和大理石平台18；

其中，镜头支架17和晶圆载台16分别设置于大理石平台18之上，光刻投影镜头14设置于镜头支架17之上。

进一步地，一种光源能量强度监测系统中的照明光路11和监测光路12可以分别通过一些支架等支撑结构和大理石平台18相连接，也可以不与大理石平台18相连接。

综上，本实施例中的一种采用了光源能量强度监测系统的光刻机在工作时，通过照明光路中的光源发出的光线经分光镜时，被分光镜部分反射或部分透射至监测光路，监测光路通过光电探测器能够实时采集光强信息或检测实时的光强以及判断光班的光强是否均匀，另外射出的经过照明光路射出的光线经过掩模板13时，部分被掩模板13遮挡，其余光线经过光刻投影镜头14投射至晶圆载台16之上的晶圆15之上，从而完成光刻中的光阻曝光过程。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。