專利名稱：自動光闌裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用在半導體器件平板印刷工藝中的自動控制分步機(stepper)的相干度的自動光闌裝置。
在半導體平板印刷中，分辨率和焦深(DOF)依賴于相干度，相干度σ由下式決定σ＝ld/NA這里，ld是通過聚光鏡投射到投射鏡的入射光瞳上的光圖象的直徑，NA是投射鏡的數值孔徑。
由于改進照明度的方法和相移掩模具有增強分辨率的能力，近來已引起了人們的關注，然而，在利用它們時，需要根據它們的特性，由調節相干度σ來控制光的干涉。
通常，由于是用蠅眼透鏡產生的焦點來作分步機的基本光源，相干度σ便由設置在分步機的蠅眼透鏡前面的光闌來調節。
圖1是用來解釋存在于常規光闌設置方法中的問題。數字標號10表示一光闌。數字標號20表示一蠅眼透鏡。
參考圖1，因為在常規技術中分步機的光軸a與光闌的軸b不能精確對準，所以照明的均勻性多半較低。
由于致力于調節分步機的相干度，近來已研制出了一種平板型光闌和一種輪型光闌。
圖2A表示的是平板型光闌。光闌安裝架14上設有活動的光闌板12，該光闌板具有各種尺寸的孔徑10。
圖2B表示的是輪式光闌。轉動具有各種尺寸的孔徑的輪狀物，就可以選擇想要的光闌。
但是，只有在預先配備好金屬附件后，上述類型的光闌才是可行的，而在金屬附件的開發研制階段，要把這樣的光闌安裝到不包括這樣光闌的設備上是困難的。
下面的表1表示所測出的配備常規光闌的分步機的照明均勻性情況。這里，“標準(normal)”是不具有光闌的一種分步機樣品，“間隙(gap)”是指光闌與蠅眼透鏡間的距離，“ang”是指為通過將光發散過蠅眼透鏡來消除在光闌側壁的散射光之光闌的角度。
表1
上述表1顯示出，常規光闌的缺點是，光闌的安裝引起的陰影效應和散射光引起的失真光軸造成了照明均勻性較低。
尤其是在大規模生產中，由于分步機早期階段的組裝改變了光軸，此后，既然許多外界條件是已確定的，就應根據光軸的改變，周期性地精確調準光闌中心的位置。然而，對常規光闌，這種精確的調準作用是無法進行的。另外，常規光闌的大小也是限定的。
本發明的目的是提供一種自動光闌裝置，用它控制相干度，解決常規光闌的上述問題。
為實現上述目的，本發明提供一種控制分步機的相干度的自動光闌裝置，該裝置包括由外力改變其半徑和中心的可變光闌；從外部自動控制所述可變光闌的半徑和中心的驅動裝置。
較好的是，控制所述可變光闌半徑的所述驅動裝置包括一由步進馬達組成的半徑控制馬達、螺栓和螺母，由所述半徑控制馬達的驅動力產生直線運動。
較好的是，控制所述可變光闌半徑的所述驅動裝置包括一半徑控制馬達和一個與所述半徑控制馬達的軸連接的皮帶輪。
較好的是，改變所述可變光闌中心的所述驅動裝置包括一精確控制所述光闌中心的X軸坐標的X軸驅動馬達，和一精確控制所述光闌中心的Y軸坐標的Y軸驅動馬達。
更好的是，所述驅動裝置還包括，與所述X軸驅動馬達連接的X軸導軌，和與所述Y軸驅動馬達連接的Y軸導軌，以便滑動地驅動所述可變光闌中心坐標。
根據本發明的優選實施例，自動驅動該光闌，該光闌的半徑可以連續變化。另外，由于該光闌的中心沿X軸和Y軸做精確運動，所以能夠準確對準任何分步機的光軸。
參照附圖對本發明優選實施例所作詳細描述，可使本發明的上述目的和優點更明顯，其中圖1用于解釋常規光闌安裝方法中存在的問題。
圖2A表示控制相干度的常規平板型光闌。
圖2B表示控制相干度的常規輪型光闌。
圖3是表示應用了本發明的可變光闌的分步機的簡圖。
圖4是表示根據本發明的一個實施例用于控制相干度的自動光闌裝置的詳細圖。
圖5是表示根據本發明的另一個實施例用于控制相干度的自動光闌裝置的詳細圖。
下面將參照附圖對本發明的優選實施例進行詳細描述。
圖3簡示采用了本發明的可變光闌的分步機，數字標號200表示蠅眼透鏡，數字標號100表示設置于蠅眼透鏡前面由馬達驅動的可變光闌，標號300表示分步機內的分色器，標號400表示能量監控系統。其它標號120、130和140皆表示步進馬達，以后將參照圖4對它們進行描述。
如圖3所示，不改變常規分步機也可容易地安裝本發明的自動光闌裝置。
然后，參照圖4，說明根據本發明的一個實施例的以滑動方式導向控制的自動光闌裝置。
在圖4中，本發明的自動光闌裝置包括可變光闌110，其半徑和中心可根據特定外力而變化；和三個由外部提供的驅動裝置，用于自動控制可變光闌110。
每個驅動裝置包括控制可變光闌110半徑的半徑控制馬達120，由馬達120驅動的做線性運動的螺桿/螺母125，以及分別沿X和Y軸精確移動可變光闌中心的X軸和Y軸驅動馬達130和140。
在這個實施例中，通過X和Y軸驅動馬達130和140，可變光闌110的中心可分別沿與其相連接的導軌135和145滑動。
根據本發明的用于控制相干度的自動光闌裝置，通過X和Y軸驅動馬達130和140，可精確移動可變光闌110的中心，使之能與分步機的光軸對準。這里，X和Y軸驅動馬達130和140分別沿X和Y軸導軌135和145滑動。另外，通過半徑控制馬達120和螺桿/螺母125，以與光闌中心移動相同方式可連續調節可變光闌110的半徑。
半徑控制馬達120、X軸和Y軸驅動馬達130和140皆由步進馬達組成。
根據本發明的實施例，由于采用產生線性運動力的馬達來調節可變光闌的半徑，所以，光闌的半徑只在一限定范圍內變化。
圖5是表示根據本發明的另一個實施例用于控制相干度的自動光闌裝置的詳細圖。其中，可變光闌半徑的可變范圍擴大了。即，有一皮帶輪220連接到半徑控制馬達的軸上，由此控制可變光闌110的半徑，并且可變光闌110的中心也可由X和Y軸驅動馬達130和140驅動做精確運動。
根據本發明的另一個實施例，因為可變光闌110的半徑是由馬達和皮帶輪220來調節，所以半徑的調節量不受限制。
可獨立地安裝一個控制器(未示出)，用于控制自動光闌裝置。
下面的表2表示的是，分別將本發明的自動光闌裝置和常規光闌安裝到分步機上后，測得的照明均勻性。表2
表2表明，本發明光闌的照明均勻性比常規光闌有相當大的增加。
原因是本發明光闌的半徑是可變的，其中心能精確調節，因此，與常規光闌相對比，它能與任何種類的分步機的光軸精確對準。
如上所述，本發明用于控制相干度的自動光闌裝置的優點在于，因通過自動驅動可變光闌，可使其半徑連續變化，使其中心本身可沿X和Y軸精確運動，所以它可與任何分步機的光軸精確對準。
本發明自動光闌裝置的另一個優點是，既使在常規分步機上，也不必插入任何額外的元件便能很容易地安裝該自動光闌裝置。
另外，本發明的光闌的半徑是連續變化的，不需要提供各種尺寸的常規光闌。
本發明并不限于上述實施例。本領域任何一個普通技術人員都能理解到，許多對本發明的改變都不脫離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種控制分步機的相干度的自動光闌裝置，包括一半徑和中心隨外力而改變的可變光闌；和從外部自動控制所說可變光闌的半徑和中心的驅動裝置。
2.根據權利要求1的自動光闌裝置，其特征是，控制所述可變光闌半徑的所述驅動裝置包括一由步進馬達組成的半徑控制馬達。
3.根據權利要求2的自動光闌裝置，還包括一螺桿和一螺母，用于由所述半徑控制馬達的驅動力產生直線運動。
4.根據權利要求1的自動光闌裝置，其特征是，控制所述可變光闌半徑的所述驅動裝置包括一半徑控制馬達和一與所述半徑控制馬達軸連接的皮帶輪。
5.根據權利要求1的自動光闌裝置，其特征是，改變所說可變光闌中心的所述驅動裝置包括，一精確控制所述光闌中心的X軸坐標的X軸驅動馬達，和一精確控制所述光闌中心的Y軸坐標的Y軸驅動馬達。
6.根據權利要求1的自動光闌裝置，還包括一與所述X軸驅動馬達連接的X軸導軌和一與所述Y軸驅動馬達連接的Y軸導軌，以便滑動地驅動所述可變光闌的中心坐標。
7.根據權利要求5的自動光闌裝置，其特征是，所述X和Y軸驅動馬達各包括一步進馬達。
全文摘要
一種控制相干度的新型自動光闌裝置，它包括一可變光闌；和自動控制可變光闌的驅動馬達。驅動馬達分X軸和Y軸馬達，分別用來沿X軸和Y軸精細地移動可變光闌的中心；和一控制可變光闌半徑的馬達。通過自動控制光闌，光闌的半徑可連續改變，光闌中心可沿X和Y軸精細地移動。因此，能夠與任何分步機的光軸精確對準。
文檔編號G02B5/00GK1159602SQ9610552
公開日1997年9月17日 申請日期1996年3月1日 優先權日1995年3月3日
發明者金起鎬, 金鐵洪, 韓宇聲 申請人:三星電子株式會社