一種掃描曝光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光刻領域，尤其涉及用于光刻機的掃描曝光裝置。
【背景技術】
[0002]投影曝光裝置廣泛應用于制造半導體元件或液晶顯示元件中，將掩模上的圖案經過投影光學系統，投影到硅片或者玻璃基板上。近年來，隨著液晶，LED等元件尺寸的不斷提高，單個投影光學系統已經不能滿足尺寸需求，將多個具有相同倍率的投影光學系統以規定間隔配置起來，組成一個大的投影光學系統，一邊將掩模和玻璃基板進行同時運動掃描，一邊利用投影光學系統將掩模上的圖案曝光至玻璃基板上。
[0003]日本專利JP2005024584提出一種多個物鏡組成的拼接式光學系統，各物鏡均為I倍放大倍率，單個物鏡拼接方向視場80mm，對于800mm*600mm玻璃基板，采用10個物鏡拼接成一個大的投影光學系統。
[0004]目前用于大尺寸TFT，IXD或者OLED制造的曝光系統，其單獨的拼接視場形狀多為梯形，即各曝光單元在基板上曝光圖案為梯形，通過拼接得到條形曝光視場。此方法的問題主要是拼接部分的能量均勻性無法保證。本發明設計了一種曝光裝置，其拼接視場為可調節的梯形結構，可以有效解決拼接部分能量不均勻的問題，在基板上得到能量均勻分布的曝光視場。
【發明內容】
[0005]本發明提供了一種多物鏡組成的拼接式投影光學系統，其中采用了一種新的階梯視場拼接方式，可以有效解決拼接部分能量不均勻的問題，在基板上得到能量均勻分布的曝光視場。
[0006]根據本發明的掃描曝光裝置，用于將掩模圖案形成在基板上，包括:照明光學系統，所述照明光學系統具有多個照明單元，所述多個照明單元在所述掩模的掩模面形成多個照明視場；能量傳感器，用于探測所述照明視場的能量分布；投影光學系統，所述投影光學系統具有分別與照明光學系統中的照明單元相應的多個投影單元，所述多個照明視場經多個投影單元在基板上形成拼接視場，所述投影單元包括視場光闌，所述視場光闌由多個光闌拼接而成；以及調整單元，依據所述能量傳感器的探測值，調整所述視場光闌的大小和形狀。
[0007]其中，所述視場光闌的形狀為階梯狀。
[0008]其中，所述視場光闌的階梯高度H可調。
[0009]其中，根據單個照明單元在掩模上形成的照明視場能量分布決定是否調整階梯高度H:當能量分布均勻時，不調整階梯高度H ;當能量分布不均勻，邊緣視場的能量下降時對階梯高度H進行調整，調整量H’ =H*t%，t%為邊緣能量下降值。
[0010]其中，所述階梯高度H的初始高度為D/2，D為視場光闌的高度。
[0011]其中，當照明單元的照明情況不同時，通過分別調節相應的視場光闌在基板上獲得均勻的能量。
[0012]其中，所述投影單元還包括兩組具有相同倍率的成像鏡組，所述視場光闌設置在所述兩組成像鏡組之間。
[0013]其中，所述投影單元的成像鏡組都采用折反射式結構。
[0014]其中，所述成像鏡組分別依次包括一棱鏡、一鏡組和一反射鏡，入射光經第一成像鏡組的棱鏡反射后進入鏡組，反射鏡將鏡組的出射光反射回鏡組，并再次被棱鏡反射，經棱鏡第二次反射的光通過視場光闌后入射至第二成像鏡組。
[0015]其中，所述成像鏡組的放大倍率均為-1倍，從而投影單元的放大倍率為I倍。
[0016]根據本發明的掃描曝光裝置，采用步進掃描方式使掩模M和玻璃基板P在掃描方向上相對于投影光學系統同步移動，由于采用了可調式階梯形拼接視場，可以有效校正由于照明視場邊緣能量下降造成的能量在基板上的不均勻性，從而可以對短邊外形尺寸在600mm以上的玻璃基板進行均勻曝光。
【附圖說明】
[0017]關于本發明的優點與精神可以通過以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。
[0018]圖1所示為根據本發明的掃描曝光裝置中的一個照明單元和一個投影單元以及掩模和基板的基本組成以及相對位置結構；
圖2所示為單個的矩形照明視場的示意圖；
圖3所示為視場光闌的結構示意圖；
圖4所示為各投影單元拼接后得到的掃描視場的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施例。
[0020]第一實施方式
根據本發明的第一實施方式的一種掃描曝光裝置，該裝置包括照明光學系統、掩模、基板和投影光學系統，照明光學系統由多個照明單元組成，投影光學系統由多個投影單元組成，圖1所示為該裝置中的一個照明單元和一個投影單元以及掩模和基板的基本組成以及相對位置結構。掩模M和玻璃基板P在掃描方向上相對于投影光學系統同步移動，同時在基板上形成曝光圖案。此曝光裝置具有提供照明視場的照明單元，該照明單元包括照明光源101、聚光和勻光單兀50和聚光鏡組102。照明光源101可以為萊燈。聚光和勻光單兀50，可以包括具有一定光焦度的會聚透鏡，以及具有勻光效果的光學元件，例如石英棒或者微透鏡陣列。聚光鏡組102包括一平面反射鏡60，用于在掩模面M上形成具有如圖2所示的形狀的矩形照明視場，矩形照明視場邊緣場可能存在一定的能量下降，但整體均勻性好于2%，且均勻區域E (均勻性好于0.5%)的區域范圍滿足一定要求。
[0021]投影光學系統PL包括多個投影單元，以其中一個投影單元201為例，該投影單元包括調整結構11，視場光闌12，以及兩組具有相同倍率的成像鏡組，第一成像鏡組包括直角棱鏡21，鏡組31和反射鏡41，第二成像鏡組包括直角棱鏡22，鏡組32和反射鏡42。兩組成像鏡組都采用折反射式結構。在第一成像鏡組中，系統光軸與掩模面和基板垂直，經過棱鏡一次反射后光軸轉折90°，與掩模面和基板平行，經反射鏡反射后再經棱鏡反射，光軸第二次轉折90°，此時的光軸又變為與掩模面垂直。在經過第二成像鏡組時，光軸的角度變化形式與第一成像鏡組中相同。
[0022]兩個成像鏡組均為-1倍放大倍率，組成投影單元的放大倍率為I倍。
[0023]視場光闌12位于兩個成像鏡組之間，其形狀為階梯狀，