曝光装置的制作方法

本技术涉及集成电路制造，尤其涉及一种曝光装置。

背景技术：

1、光刻是指利用特定波长的光进行辐照，将掩膜板上的图形转移到光刻胶上的过程。光学曝光是一个复杂的物理化学过程，具有大面积、重复性好、易操作以及成本低等特点，是半导体器件与大规模集成电路制造的核心步骤。

2、图1为一传统的曝光装置的光路设计示意图，所述曝光装置10用于将掩膜板a1上的图形转移到基底b1上。参阅图1，传统的曝光装置10的光路设计中，光源(light source)11发出的光线依次经过聚焦透镜组(condenser lens)12、掩膜板(reticle)a1和物镜组(objective lens)13，并最终到达基底b1(所述基底b1例如为晶圆)。传统的曝光装置10的数值孔径(na)小于1。

3、参阅图2，为了进一步提高曝光机台的解像度(resolution，即分辨率)，现有的浸润式曝光装置20在传统的曝光装置10的光路设计上进行改进，在物镜组23和基底b2之间添加液体介质23a。所述曝光装置20的光路设计中，光源21发出的光线依次经过聚焦透镜组22、掩膜板a2、物镜组23以及液体介质23a，并最终到达基底b2。然而，浸润式曝光装置20中添加的液体介质23a存在侵蚀物镜组23或基底b2的风险，且液体介质23a中的杂质可能粘附于物镜组23中接触液体介质23a透镜的表面，从而影响装置寿命和晶圆良率。

4、鉴于此，需要一种曝光装置在获得高解像度和较大焦深的同时提高装置的使用寿命。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种曝光装置，提高了曝光的解像度和焦深，延长了曝光装置的使用寿命。

2、为了达到上述目的，本实用新型提供了一种曝光装置，用于将掩膜板上的图形转移到基底上，包括光源、聚焦透镜组、第一储液模块和物镜组，其中，所述第一储液模块包括装有第一液体介质的第一储液槽，所述掩膜板的至少包括下表面的部分浸入所述第一液体介质中，所述第一储液槽中远离所述掩膜板一侧的内壁上设有开口，所述物镜组的入射端从所述开口处伸入所述第一储液槽内，且所述物镜组的入射端浸入所述第一液体介质；

3、所述光源发出的光线依次经过所述聚焦透镜组、所述掩膜板、所述第一液体介质和所述物镜组后到达所述基底的表面。

4、可选的，所述第一液体介质的折射率范围为1.00～1.60。

5、可选的，所述第一储液槽为方形槽或圆形槽，所述开口位于所述第一储液槽的底壁，所述掩膜板平行于所述第一储液槽的顶壁。

6、可选的，所述第一储液模块还包括滑轨组件和夹持部，所述滑轨组件包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨设置于所述第一储液槽的侧壁，所述第二滑轨滑动设置于所述第一滑轨上，且所述第一滑轨的延伸方向与所述第二滑轨的延伸方向垂直，所述夹持部滑动设置于所述第二滑轨上，所述夹持部包括伸缩杆和设置于所述伸缩杆的一端的抓手，所述伸缩杆的另一端滑动设置于所述第二滑轨上，所述伸缩杆的延伸方向垂直于所述第一滑轨的延伸方向和所述第二滑轨的延伸方向，所述抓手夹持所述掩膜板。

7、可选的，所述第一储液槽还包括输液端口和排液端口，所述输液端口设置于所述第一储液槽的底壁，所述排液端口设置于所述第一储液槽的远离所述输液端口一侧的侧壁。

8、可选的，所述第一储液槽的顶壁设置有窗口，所述光线经过所述窗口射入所述第一储液槽内，并照射至所述掩膜板的上表面。

9、可选的，所述开口处设置有密封圈，所述密封圈套设于所述入射端的外表面。

10、可选的，所述掩膜板的表面设置有亲液膜，或所述掩膜板的表面涂附有亲水材料。

11、可选的，所述第一储液模块还包括温控组件，所述温控组件包括设置于所述第一储液槽内的温度传感器和设置于所述输液端口的温度调节器。

12、可选的，所述曝光装置还包括第二储液模块，所述第二储液模块设置于所述物镜组和所述基底之间，所述第二储液模块包括装有第二液体介质的第二储液槽，所述物镜组的出射端从所述第二储液槽的顶部开设的入口处伸入所述第二储液槽内，且所述物镜组的出射端浸入所述第二液体介质，所述基底设置于所述第二储液槽的底部，且所述基底的至少包括上表面的部分浸入所述第二液体介质内。

13、综上所述，本实用新型提供了一种曝光装置，在掩膜板和物镜组之间设置第一储液模块，所述第一储液模块包括装有第一液体介质的第一储液槽，所述掩膜板的至少包括下表面的部分浸入所述第一液体介质中，所述第一储液槽中远离所述掩膜板一侧的内壁上设有开口，所述物镜组的入射端从所述开口处伸入所述第一储液槽内，且所述物镜组的入射端浸入所述第一液体介质；所述曝光装置中光源发出的光线依次经过聚焦透镜组、所述掩膜板、所述第一液体介质和所述物镜组后到达基底(如晶圆)的表面。本实用新型通过在掩膜板和物镜组之间设置第一储液模块，使曝光装置具有高解像度和较大焦深，同时延长了曝光装置的使用寿命，节约了生产成本。

技术特征：

1.一种曝光装置，用于将掩膜板上的图形转移到基底上，其特征在于，包括光源、聚焦透镜组、第一储液模块和物镜组，其中，所述第一储液模块包括装有第一液体介质的第一储液槽，所述掩膜板的至少包括下表面的部分浸入所述第一液体介质中，所述第一储液槽中远离所述掩膜板一侧的内壁上设有开口，所述物镜组的入射端从所述开口处伸入所述第一储液槽内，且所述物镜组的入射端浸入所述第一液体介质；所述光源发出的光线依次经过所述聚焦透镜组、所述掩膜板、所述第一液体介质和所述物镜组后到达所述基底的表面。

2.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述第一液体介质的折射率范围为1.00～1.60。

3.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述第一储液槽为方形槽或圆形槽，所述开口位于所述第一储液槽的底壁，所述掩膜板平行于所述第一储液槽的顶壁。

4.如权利要求3所述的曝光装置，其特征在于，所述第一储液模块还包括滑轨组件和夹持部，所述滑轨组件包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨设置于所述第一储液槽的侧壁，所述第二滑轨滑动设置于所述第一滑轨上，且所述第一滑轨的延伸方向与所述第二滑轨的延伸方向垂直，所述夹持部滑动设置于所述第二滑轨上，所述夹持部包括伸缩杆和设置于所述伸缩杆的一端的抓手，所述伸缩杆的另一端滑动设置于所述第二滑轨上，所述伸缩杆的延伸方向垂直于所述第一滑轨的延伸方向和所述第二滑轨的延伸方向，所述抓手夹持所述掩膜板。

5.如权利要求3中所述的曝光装置，其特征在于，所述第一储液槽还包括输液端口和排液端口，所述输液端口设置于所述第一储液槽的底壁，所述排液端口设置于所述第一储液槽的远离所述输液端口一侧的侧壁。

6.如权利要求3所述的曝光装置，其特征在于，所述第一储液槽的顶壁设置有窗口，所述光线经过所述窗口射入所述第一储液槽内，并照射至所述掩膜板的上表面。

7.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述开口处设置有密封圈，所述密封圈套设于所述入射端的外表面。

8.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述掩膜板的表面设置有亲液膜，或所述掩膜板的表面涂附有亲水材料。

9.如权利要求5所述的曝光装置，其特征在于，所述第一储液模块还包括温控组件，所述温控组件包括设置于所述第一储液槽内的温度传感器和设置于所述输液端口的温度调节器。

10.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述曝光装置还包括第二储液模块，所述第二储液模块设置于所述物镜组和所述基底之间，所述第二储液模块包括装有第二液体介质的第二储液槽，所述物镜组的出射端从所述第二储液槽的顶部开设的入口处伸入所述第二储液槽内，且所述物镜组的出射端浸入所述第二液体介质，所述基底设置于所述第二储液槽的底部，且所述基底的至少包括上表面的部分浸入所述第二液体介质内。

技术总结
本技术提供了一种曝光装置，在掩膜板和物镜组之间设置第一储液模块，所述第一储液模块包括装有第一液体介质的第一储液槽，所述掩膜板的至少包括下表面的部分浸入所述第一液体介质中，所述第一储液槽中远离所述掩膜板一侧的内壁上设有开口，所述物镜组的入射端从所述开口处伸入所述第一储液槽内，且所述物镜组的入射端浸入所述第一液体介质；所述曝光装置中光源发出的光线依次经过聚焦透镜组、所述掩膜板、所述第一液体介质和所述物镜组后到达基底(如晶圆)的表面。本技术通过在掩膜板和物镜组之间设置第一储液模块，使曝光装置具有高解像度和较大焦深，同时延长了曝光装置的使用寿命，节约了生产成本。

技术研发人员：童立峰,李铭,何洪波
受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日：20230728
技术公布日：2024/3/17