一种光圈可调式曝光机的制作方法

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1.本技术涉及曝光机技术领域，尤其涉及一种光圈可调式曝光机。

背景技术：

2.目前，衰减式相位移光掩模(apsm，attenuated phase-shift mask)结构由下到上为熔融石英、钼及铬,制程中需要将图形区上的铬去除但保留四周的铬，因此要经过一道二次曝光的流程，在此过程中如果有颗粒掉落在图形上，阻挡了光刻胶的曝光，或阻挡了铬的刻蚀，造成图形区的上的铬去除不完全，称为铬残留，必需想方法将其去除干净。现在处理铬残留的方式为再走一次二次曝光的流程，虽然处理的方式不困难，但会占用到光刻机的时间，一是光刻机的造价高，导致生产成本的上升，二是会影响到整体的产能。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供一种光圈可调式曝光机，至少部分解决现有技术中存在的铬残留去除过程中效率低的问题。
4.本技术实施例提供一种光圈可调式曝光机，应用于衰减相移光掩模的铬残留去除中，包括：
5.光源；
6.光调节组件，用于使所述光源发出的光均匀化，设置于所述光源下侧；
7.光圈组件，位于所述光调节组件的下侧，所述光圈组件上设有通光孔，所述通光孔的大小和位置为可调节设置；
8.载台，所述载台上设置有所述光掩模，通过所述通光孔的光对所述光掩模进行曝光；以及
9.控制系统，所述控制系统分别与所述光圈组件和所述载台通信连接，用于对所述光圈组件和所述载台进行控制。
10.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述光圈组件包括上下叠层放置的第一光圈和第二光圈，所述第一光圈和所述第二光圈分别与所述控制系统通信连接；
11.所述第一光圈上设有第一开孔，所述第二光圈上设有第二开孔，所述第一开孔和所述第二开孔的重叠区域面积为所述通光孔的大小，所述第一开孔和所述第二开孔的重叠区域位置为所述通光孔的位置。
12.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述第一光圈和所述第二光圈中的一个为固定设置，所述第一光圈和所述第二光圈中的另一个设置为在x-y平面内进行移动。
13.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述第一光圈和所述第二光圈中的一个设置为沿x方向移动，第一光圈和所述第二光圈中的另一个设置为沿与所述x方向垂直的y方向移动。
14.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述第一开孔和/或所述第二开孔的形状设置为正方形。
15.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述正方形的边长范围为1cm-13.2cm。
16.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述光调节组件包括凸透镜，所述光源设置于所述凸透镜的焦点处。
17.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述光源的波长范围为350nm-400nm。
18.有益效果
19.本技术实施例中的光圈可调式曝光机，应用于衰减式相位移光掩模的铬残留去除中，通过设置光圈组件，控制两个光圈的开孔重合的区域大小来改变曝光范围，可以用较小的曝光范围针对每一个缺陷进行曝光，还可以调整成接近光掩模图形区大小，将整个范围一次曝光，不需要光刻机进行光刻曝光，从而可节省光刻机的时间，可有效的降低成本，提高产能。
20.相对于光刻机来说，本设备的结构简单且便宜，且可以控制光圈进行大范围的曝光，有效的提高了铬去除的速度，提高产能。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，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技术的一些实施例，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它的附图。
22.图1为根据本实用新型一实施例的光圈可调式曝光机的结构图；
23.图2为根据本实用新型一实施例的光圈可调式曝光机的光圈组件结构图；
24.图3为根据本实用新型一实施例的光圈可调式曝光机的移动平台结构图；
25.图4为现有技术的衰减式相位移光掩模的铬去除的流程图；
26.图5为现有技术的衰减式相位移光掩模的铬残留去除的流程图。
27.图中：1、壳体；2、光源；3、光调节组件；4、光圈组件；41、第一光圈；411、第一开孔；42、第二光圈；421、第二开孔；5、移动平台；51、y轴移动平台；52、x轴移动平台；53、滑轨；54、y轴马达；55、x轴马达；56、固定架；6、光掩模；7、载台；10、铬层；20、钼层；30、熔融石英层；40、光刻胶；50、杂质；60、铬残留。
具体实施方式
28.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
29.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
30.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面
可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
31.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
32.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
33.本技术实施例提供一种光圈可调式曝光机，本实施例中的曝光机应用于衰减相移光掩模的铬残留去除中。
34.目前，衰减式相位移光掩模的结构由下到上为熔融石英层30、钼层20及铬层10，制程中需要将图形区上的铬去除但保留四周的铬，参照图4，图4为现有技术中光掩膜板的铬去除的流程，该过程主要包括：(a)准备光掩模板；(b)在铬层10上涂布光刻胶40；(c)光刻机曝光；(d)显影；(e)铬刻蚀；(f)去除光刻胶40。在铬去除过程中如果有杂质50，如颗粒等物质掉落在图形上，阻挡了光刻胶40的曝光，或阻挡了铬的刻蚀，造成图形区的上的铬去除不完全，则存在铬残留60，需要将其去除，因此要经过一道二次曝光的流程将铬残留60去除掉，参照附图5，其中包括以下步骤：(g)在带有铬残留60的光掩模上涂布光刻胶40；(h)光刻机曝光；(i)显影；(j)铬残留60刻蚀；(k)去除光刻胶40。
35.虽然上述去除铬残留60的处理方式不困难，但会占用到光刻机的时间，又由于光刻机的造价高，导致生产成本的上升，而且会影响到整体的产能。
36.因此，本技术为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种光圈可调式曝光机，下面参照附图1至附图3进行详细描述。
37.参照图1，光圈可调式曝光机的整体结构主要包括：光源2、光调节组件3、光圈组件4、载台7和控制系统。光源2的波长选择需要与涂布的光刻胶40相匹配；光调节组件3设置于所述光源2的下侧，用于使所述光源2发出的光均匀化，光源2发射出的光线由于光源2的特点可能发射出的光线不够均匀，通过光调节组件3均匀化后，使光线均匀且大面积的投射到光圈组件4上，以使在曝光过程中光刻胶40受光均匀。光调节组件3包括凸透镜，光源2设置于凸透镜的焦点处，使其产生覆盖整个光圈的平行光。
38.光圈组件4位于所述光调节组件3的下侧，用于调节照射到光掩模上的光的面积和位置，具体的，所述光圈组件4上设有通光孔，所述通光孔的大小和位置为可调节设置。载台7位于光圈组件4的下侧，其上用于放置光掩模，通过所述通光孔的光对所述光掩模进行曝光。光圈组件4和载台7分别与控制系统通信连接，控制系统控制所述光圈组件4和所述载台7进行移动调节，从而实现光源2发出的光照射到光掩模上需要曝光的位置。
39.上述实施例中，通过对曝光机进行改进，增加光圈组件4，光圈组件4的通光孔大小和位置可根据铬残留60的大小和位置进行调节，能够精准的对铬残留60的位置进行曝光，不需要光刻机进行光刻曝光，从而可节省光刻机的时间，可有效的降低成本，提高产能。
40.下面对光圈组件4进行详细描述，光圈组件4包括上下叠层放置的第一光圈41和第
二光圈42，第一光圈41和第二光圈42分别与控制系统通信连接，控制系统可分别有效控制第一光圈41和第二光圈42的移动。具体的，第一光圈41上设有第一开孔411，第二光圈42上设有第二开孔421，第一光圈41和第二光圈42在控制系统的控制下会发生相对移动，则第一开孔411和第二开孔421会发生部分区域重合，光源2发出的光则会通过重合区域照射到光掩模上，因此，第一开孔411和第二开孔421的重叠区域面积为通光孔的大小，第一开孔411和第二开孔421的重叠区域位置为通光孔的位置，因此，可以通过控制第一光圈41和第二光圈42的相对位置，即控制第一开孔411和第二开孔421的相对位置即可控制光照射的面积大小和光照射的位置。参照图2，图中示出了一个示例，第一光圈41和第二光圈42的相对位置改变，则第一开孔411和第二开孔421的重叠区域构成的通光孔的位置和大小也会随之改变，因此，通过控制第一光圈41和第二光圈42的相对位置即可控制通光孔的大小和位置。
41.在铬残留60去除时，可先缺陷检测铬残留60的坐标，并计算出光圈组件4中的通光孔的大小和位置，调节第一光圈41和第二光圈42和相对位置，使通光孔的大小和位置与铬残留60的大小和位置相对应，再进行光刻胶40涂布、快速曝光机曝光、显影、铬刻蚀、去除光刻胶40的步骤，最后进行缺陷检测，检测铬是否全部去除。
42.第一光圈41和第二光圈42的移动需要移动平台5进行带动，考虑到装置结构的简易性和易操作性，第一光圈41和第二光圈42中的一个为固定设置，第一光圈41和第二光圈42中的另一个设置为在x-y平面内进行移动。在本实施例中，将第一光圈41设置为固定结构，第二光圈42设置为可移动结构，参照图1和图3，第二光圈42与移动平台5连接，移动平台5包括与第二光圈42连接的y轴移动平台51，y轴移动平台51通过滑轨53与x轴移动平台52连接，x轴移动平台52通过滑轨53与固定架56连接，x轴移动平台52和y轴移动平台51分别与对应的x轴马达55和y轴马达54连接，马达用于提供驱动动力并与制系统连接，在马达的驱动下，x轴移动平台52沿滑轨53在固定架56上进行x轴方向的移动，y轴移动平台51沿滑轨53在x轴移动平台52上进行y轴方向的移动，从而实现移动平台5带动第二光圈42在x-y平面内移动。
43.在一个实施例中，还可将第一光圈41和第二光圈42中的一个设置为沿x方向移动，将第一光圈41和第二光圈42中的另一个设置为沿与x方向垂直的y方向移动。
44.在另一个实施例中，还可将第一光圈41和第二光圈42均设置为可在x-y平面内移动。
45.需要解释的是，光圈组件4的通光孔的调节方式并不限定于上述的将两个光圈叠层放置的方式，还可以选择其他可以调节通光孔大小和位置的方式。
46.为了便于实现通光孔大小和位置的调节，第一开孔411和/或第二开孔421的形状设置为正方形。需要解释的是，开孔的形状还可设置为其它形状。
47.优选的，第一开孔411和第二开孔421均设置为大小相同的正方形。
48.进一步的，正方形的边长范围为1cm-13.2cm。一方面，由于目前常用6英寸光掩模，衰减式相位移光掩模周围需要保留一定宽度的铬，光掩膜图形区的长宽最大为10.4cm x 13.2cm，若一次将整个光掩模图形区曝光，则光圈(通光孔)要做到13.2cm，即第一开孔411和第二开孔421的正方形边长设置为13.2cm。光圈做大的优点是可以只曝光一次就可以将铬缺陷的位置曝光，但光源2及光调节组件3也要相对的做大，因此制作的难度及成本会提高。另一方面，铬缺陷的大小一般为几个um到几百um，所以正方形的边长可设置为1cm左右，
铬缺陷小于1cm时，可通过调整第一光圈41和第二光圈42的相对位置进行调节。
49.在一个实施例中，由于光刻胶40一般选用ip3500/ip3600，因此，光源2的波长为配合光刻胶40，其波长范围为350nm-400nm。
50.另外，本技术实施例还提供一种光圈可调式曝光机的使用方法，包括以下步骤：
51.s1、检测光掩模上的铬残留60大小和位置；
52.s2、调节光圈组件4和载台7，使通光孔的大小和位置与铬残留60大小和位置相对应；
53.需要说明的是，在步骤s2中，若光圈组件4中的第一光圈41和第二光圈42均设置为可在x-y面内移动时，则需要调节载台7将光掩模移动至光圈组件4下面，对于“通光孔的大小和位置与铬残留60的大小和位置相应”只需调节第一光圈41和第二光圈42的相对位置即可实现；若光圈组件4中的一个光圈是固定设置，或者光圈组件4中的一个为x方向移动，另一个为y方向移动时，通过调节第一光圈41和第二光圈42的相对位置，可使通光孔的大小与铬残留60的大小相对应，但通光孔的位置可能无法与铬残留60的位置相对应，此时则需要配合调节载台7，使铬残留60的位置与通光孔的位置相应。
54.s3、对铬残留60的位置进行曝光。
55.步骤s3之后还包括显影、铬刻蚀、去除光刻胶40和缺陷检测的步骤，直至将铬残留60完全去除。
56.进一步的，步骤s2中包括：调节光圈组件4中的第一光圈41和第二光圈42的位置，使第一光圈41的第一开孔411和第二光圈42的第二开孔421的重叠区域面积对应铬残留60的大小，使第一开孔411和第二开孔421的重叠区域位置对应铬残留60的位置。
57.本技术为设计一个光圈可调的(通光孔大小可调的)快速曝光设备来取代铬残留去除流程中光刻机的使用，来达到节省生产成本及提升产能的目的，通过控制两个方形的开孔重合的区域大小来改变曝光范围，可以用较小的曝光范围针对每一个缺陷曝光，也可以调整成接近图形区大小，将整个范围一次曝开。相对于光刻机来说，本设备的结构简单且便宜，且可以控制光圈进行大范围的曝光，有效的提高了铬去除的速度，提高产能。
58.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种光圈可调式曝光机，其特征在于，应用于衰减相移光掩模的铬残留去除中，包括：光源；光调节组件，用于使所述光源发出的光均匀化，设置于所述光源下侧；光圈组件，位于所述光调节组件的下侧，所述光圈组件上设有通光孔，所述通光孔的大小和位置为可调节设置；载台，所述载台上设置有所述光掩模，通过所述通光孔的光对所述光掩模进行曝光；以及控制系统，所述控制系统分别与所述光圈组件和所述载台通信连接，用于对所述光圈组件和所述载台进行控制。2.根据权利要求1所述的光圈可调式曝光机，其特征在于，所述光圈组件包括上下叠层放置的第一光圈和第二光圈，所述第一光圈和所述第二光圈分别与所述控制系统通信连接；所述第一光圈上设有第一开孔，所述第二光圈上设有第二开孔，所述第一开孔和所述第二开孔的重叠区域面积为所述通光孔的大小，所述第一开孔和所述第二开孔的重叠区域位置为所述通光孔的位置。3.根据权利要求2所述的光圈可调式曝光机，其特征在于，所述第一光圈和所述第二光圈中的一个为固定设置，所述第一光圈和所述第二光圈中的另一个设置为在x-y平面内进行移动。4.根据权利要求2所述的光圈可调式曝光机，其特征在于，所述第一光圈和所述第二光圈中的一个设置为沿x方向移动，第一光圈和所述第二光圈中的另一个设置为沿与所述x方向垂直的y方向移动。5.根据权利要求2-4任一所述的光圈可调式曝光机，其特征在于，所述第一开孔和/或所述第二开孔的形状设置为正方形。6.根据权利要求5所述的光圈可调式曝光机，其特征在于，所述正方形的边长范围为1cm-13.2cm。7.根据权利要求1所述的光圈可调式曝光机，其特征在于，所述光调节组件包括凸透镜，所述光源设置于所述凸透镜的焦点处。8.根据权利要求1所述的光圈可调式曝光机，其特征在于，所述光源的波长范围为350nm-400nm。

技术总结

本申请提供了一种光圈可调式曝光机，属于曝光机技术领域，具体应用于衰减相移光掩模的铬残留去除中，包括：光源；光调节组件，用于使光源发出的光均匀化，设置于光源下侧；光圈组件，位于光调节组件的下侧，光圈组件上设有通光孔，通光孔的大小和位置根据光掩模的铬残留大小和位置进行调节；载台，载台上设置有光掩模，通过通光孔的光对光掩模进行曝光；以及控制系统，控制系统分别与光圈组件和载台通信连接，用于对光圈组件和载台进行控制。通过本申请的处理方案，节省光刻机的时间，降低成本，提高产能。高产能。高产能。