用于光刻機(jī)的汞燈分光裝置及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于光刻機(jī)的汞燈分光裝置及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光刻機(jī)是用于在晶片、印刷電路板、掩膜板、平板顯示器、生物晶片、微機(jī)械電子晶片、光學(xué)玻璃平板等襯底材料上印刷構(gòu)圖的設(shè)備。光刻機(jī)曝光光源部分是光刻機(jī)的重要部件之一，其曝光量、壽命、均勻性、發(fā)熱量都直接和其他各部件的設(shè)計(jì)相關(guān)。在實(shí)踐中，高壓汞燈是光刻機(jī)常用的曝光光源。
[0003]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于光刻機(jī)的汞燈裝置。其中，每臺(tái)光刻機(jī)均設(shè)有汞燈1，依照設(shè)備需求，每臺(tái)光刻機(jī)可能設(shè)有I?3個(gè)汞燈1，每個(gè)汞燈I可配備獨(dú)立的燈箱。在使用過(guò)程中，汞燈I為常亮的狀態(tài)。汞燈I發(fā)出的光線經(jīng)由固定反射鏡3被引導(dǎo)至擋板
2。當(dāng)光刻機(jī)不需要曝光時(shí)，擋板2會(huì)關(guān)閉，從而將汞燈I發(fā)出的光線截?cái)嘀翐醢?處，如圖1A所示。當(dāng)光刻機(jī)需要曝光時(shí)，擋板2會(huì)打開(kāi)，讓汞燈發(fā)出的光線通過(guò)，從而進(jìn)行曝光動(dòng)作，如圖1B所示。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的汞燈裝置的缺陷主要在于，
[0005]1、每個(gè)萊燈的能量?jī)H能應(yīng)用于一臺(tái)光刻機(jī)，也就是說(shuō)，當(dāng)有多臺(tái)光刻機(jī)需要曝光時(shí)，必須設(shè)置與光刻機(jī)數(shù)量對(duì)應(yīng)的汞燈，甚至需要設(shè)置多于光刻機(jī)數(shù)量的汞燈，這造成汞燈的消耗數(shù)量多，使用成本增加；
[0006]2、在整個(gè)使用過(guò)程中，不管光刻機(jī)是否在進(jìn)行曝光動(dòng)作，汞燈都處于常亮的狀態(tài)，因而擋板打開(kāi)以進(jìn)行曝光動(dòng)作的時(shí)間占整個(gè)使用時(shí)間的比例平均僅有1/3以下，也就是說(shuō)，在整個(gè)使用時(shí)間的2/3以上的大多數(shù)時(shí)候，汞燈的能量被白白浪費(fèi)了 ；甚至，如果光刻機(jī)包括一個(gè)以上的汞燈I時(shí)，這種浪費(fèi)將成倍增加。
[0007]因此，有必要研發(fā)一種用于光刻機(jī)的汞燈分光裝置，使其能夠避免現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提出了一種用于光刻機(jī)的汞燈分光裝置，其通過(guò)采用分光原理，借助可動(dòng)導(dǎo)光單元將汞燈發(fā)出的光線依時(shí)間差分別引導(dǎo)至多個(gè)不同的光刻機(jī)以進(jìn)行曝光動(dòng)作，通過(guò)設(shè)計(jì)好各個(gè)光刻機(jī)進(jìn)行曝光動(dòng)作的時(shí)間點(diǎn)，可以使汞燈的數(shù)量少于光刻機(jī)的數(shù)量，不僅減少了汞燈的消耗數(shù)量，而且充分利用了每個(gè)汞燈的能量。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提出了一種用于光刻機(jī)的汞燈分光裝置，其特征在于，所述汞燈分光裝置包括:至少一個(gè)汞燈；至少一個(gè)可動(dòng)導(dǎo)光單元，每個(gè)可動(dòng)導(dǎo)光單元均與所述至少一個(gè)汞燈中的一個(gè)汞燈對(duì)應(yīng)，而且對(duì)應(yīng)的汞燈發(fā)出的光線能夠被所述可動(dòng)導(dǎo)光單元改變方向而被引導(dǎo)至不同的光刻機(jī)。
[0010]優(yōu)選地，所述可動(dòng)導(dǎo)光單元包括可動(dòng)反射鏡。
[0011]優(yōu)選地，在所述可動(dòng)反射鏡上聯(lián)接有驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置能夠驅(qū)動(dòng)所述可動(dòng)反射鏡，以使得所述可動(dòng)反射鏡能夠?qū)⑺龉療舭l(fā)出的光線引向多個(gè)不同的方向。
[0012]優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)裝置包括馬達(dá)。
[0013]優(yōu)選地，所述汞燈分光裝置還包括控制器，所述控制器與所述光刻機(jī)及所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接，以便控制所述驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)所述可動(dòng)反射鏡的驅(qū)動(dòng)。
[0014]優(yōu)選地，所述汞燈分光裝置還包括一組固定反射鏡，該組固定反射鏡由至少一個(gè)固定反射鏡構(gòu)成并被布置在所述汞燈與所述可動(dòng)反射鏡之間，以便將所述汞燈的發(fā)出的光線引導(dǎo)至所述可動(dòng)反射鏡。
[0015]優(yōu)選地，所述可動(dòng)導(dǎo)光單元包括光纖，所述光纖能夠?qū)⑺龉療舭l(fā)出的光線引導(dǎo)至不同的光刻機(jī)。
[0016]優(yōu)選地，所述汞燈分光裝置包括照度傳感器，所述照度傳感器對(duì)引導(dǎo)至所述光刻機(jī)的光線的照度進(jìn)行確認(rèn)。
[0017]優(yōu)選地，所述汞燈分光裝置還包括照度控制單元，以便控制從所述汞燈發(fā)出的光線的照度。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提出了一種用于光刻機(jī)的汞燈分光裝置的操作方法，其特征在于，所述汞燈分光裝置包括:至少一個(gè)汞燈；至少一個(gè)可動(dòng)導(dǎo)光單元，每個(gè)可動(dòng)導(dǎo)光單元均與所述至少一個(gè)汞燈中的一個(gè)汞燈對(duì)應(yīng)，而且對(duì)應(yīng)的汞燈發(fā)出的光線能夠被所述可動(dòng)導(dǎo)光單元改變方向而被引導(dǎo)至不同的光刻機(jī)；所述操作方法包括:步驟I)從所述至少一個(gè)汞燈中選定一個(gè)汞燈作為曝光光源；步驟2)與選定的汞燈對(duì)應(yīng)的所述可動(dòng)導(dǎo)光單元將所述選定的汞燈發(fā)出的光線引導(dǎo)至待進(jìn)行曝光的光刻機(jī)。
[0019]優(yōu)選地，其特征在于，所述可動(dòng)導(dǎo)光單元包括可動(dòng)反射鏡，在所述可動(dòng)反射鏡上聯(lián)接有驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置能夠驅(qū)動(dòng)所述可動(dòng)反射鏡，以使得所述可動(dòng)反射鏡能夠?qū)⑺鲞x定的汞燈發(fā)出的光線引向多個(gè)不同的方向，所述汞燈分光裝置包括控制器，所述控制器與所述光刻機(jī)及所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接，以便控制所述驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)所述可動(dòng)反射鏡的驅(qū)動(dòng)。
[0020]優(yōu)選地，所述步驟I)包括:待曝光的光刻機(jī)在曝光前發(fā)送曝光訊號(hào)給所述控制器，所述控制器從所述至少一個(gè)汞燈中選定一個(gè)汞燈作為曝光光源。
[0021]優(yōu)選地，所述步驟2)包括:所述控制器在接收到所述待曝光的光刻機(jī)發(fā)送的曝光訊號(hào)以后，向與選定的汞燈對(duì)應(yīng)的可動(dòng)反射鏡的驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送控制訊號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)裝置于是驅(qū)動(dòng)所述可動(dòng)反射鏡，從而所述可動(dòng)反射鏡將所述選定的汞燈發(fā)出的光線引導(dǎo)至所述待曝光的光刻機(jī)。
[0022]優(yōu)選地，所述汞燈分光裝置包括照度傳感器，所述照度傳感器對(duì)引導(dǎo)至所述光刻機(jī)的光線的照度進(jìn)行確認(rèn)。
[0023]本發(fā)明的有益效果在于，通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的用于光刻機(jī)的汞燈分光裝置，在滿足光刻機(jī)的曝光需求的前提下，可以使汞燈的數(shù)量減小1/3。當(dāng)設(shè)備數(shù)量更多時(shí)，經(jīng)過(guò)計(jì)算配比，可減少更多比例的汞燈，從而大大節(jié)省汞燈的消耗數(shù)量和消耗能量。
[0024]從以下結(jié)合附圖的本發(fā)明的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的前述及其它的目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0025]附圖被包含于本文以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，并且被并入本說(shuō)明書(shū)中，構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與下面的描述一起用于說(shuō)明本發(fā)明的理念。在附圖中，
[0026]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于光刻機(jī)的汞燈裝置的示意圖。
[0027]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于光刻機(jī)的汞燈分光裝置的示意圖；
[0028]圖3是圖2中的汞燈分光裝置的操作流程圖；
[0029]圖4是圖2中的汞燈分光裝置的示例性原理圖；
[0030]圖5是圖2中的汞燈分光裝置的最佳化曝光流程的圖表。
[0031]附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0032]1、11、12 汞燈
[0033]2 擋板
[0034]3固定反射鏡
[0035]4光刻機(jī)
[0036]41第一光刻機(jī)
[0037]42第二光刻機(jī)
[0038]5可動(dòng)反射鏡
[0039]6驅(qū)動(dòng)裝置
[0040]7照度控制單元
【具體實(shí)施方式】
[0041 ] 下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0042]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于光刻機(jī)的汞燈分光裝置的示意圖。汞燈分光裝置包括:至少一個(gè)汞燈I (在圖2的示例中為兩個(gè)汞燈11、12)，所述至少一個(gè)汞燈I可以被設(shè)置在各自的燈箱中；至少一個(gè)可動(dòng)導(dǎo)光單元，每個(gè)可動(dòng)導(dǎo)光單元均與至少一個(gè)汞燈I中的一個(gè)汞燈對(duì)應(yīng)，而且對(duì)應(yīng)的汞燈發(fā)出的光線能夠被可動(dòng)導(dǎo)光單元改變方向而被引導(dǎo)至不同的光刻機(jī)4，以分別進(jìn)行曝光。
[0043]在圖2所示的實(shí)施例中，可動(dòng)導(dǎo)光單元包括可動(dòng)反射鏡5，該可動(dòng)反射鏡5可受控地運(yùn)動(dòng)，以便將汞燈I發(fā)出的光線引向多個(gè)不同的方向。
[0044]在每個(gè)可動(dòng)反射鏡5上均聯(lián)接有驅(qū)動(dòng)裝置6，該驅(qū)動(dòng)裝置6能夠驅(qū)動(dòng)可動(dòng)反射鏡5，以使得可動(dòng)反射鏡5能夠?qū)⒐療鬒發(fā)出的光線引向多個(gè)不同的方向。在一些情況下，可動(dòng)反射鏡5上可以不聯(lián)接驅(qū)動(dòng)裝置6，而是由人工來(lái)手動(dòng)地驅(qū)動(dòng)可動(dòng)反射鏡5。
[0045]在本發(fā)明中，驅(qū)動(dòng)裝置6可以是馬達(dá)，也可以是諸如液壓缸或杠桿機(jī)構(gòu)等適合驅(qū)動(dòng)可動(dòng)反射鏡5的其它裝置。
[0046]汞燈分光裝置還可包括控制器(未圖示)，與光刻機(jī)4及驅(qū)動(dòng)裝置6電連接，以便控制驅(qū)動(dòng)裝置6對(duì)可動(dòng)反射鏡5的驅(qū)動(dòng)。具體而言，控制器從待曝光的光刻機(jī)4接收曝光訊號(hào)，隨后選定一個(gè)汞燈I作為曝光光源，并向與該汞燈I對(duì)應(yīng)的可動(dòng)反射鏡5的驅(qū)動(dòng)裝置6發(fā)送控制訊號(hào)，驅(qū)動(dòng)裝置6于是驅(qū)動(dòng)可動(dòng)反射鏡5，從而可動(dòng)反射鏡5將選定的汞燈I發(fā)出的光線引導(dǎo)至待曝光的光刻機(jī)4。
[0047]汞燈分光裝置還可以包括一組固定反射鏡3，其由至少一個(gè)固定反射鏡構(gòu)成，該組固定反射鏡3被布置在汞燈I與可動(dòng)反射鏡5之間，以便將汞燈I的發(fā)出的光線引導(dǎo)至可動(dòng)反射鏡5,如圖2中所示。
[0048]可動(dòng)導(dǎo)光單元可包括光纖，所述光纖能夠?qū)⒐療鬒發(fā)出的光線引導(dǎo)至不同的光刻機(jī)4。當(dāng)然，可動(dòng)導(dǎo)光單元也可以包括可動(dòng)反射鏡、光纖以及其它可動(dòng)導(dǎo)光器件(諸如可動(dòng)棱鏡等)中的一個(gè)或多個(gè)，它們單獨(dú)地或相互配合地將汞燈I發(fā)出的光線引導(dǎo)至不同的光刻機(jī)4。
[0049]另外，在