[发明专利]一种大掩模整形装置、方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及光刻领域，特别涉及一种大掩模整形装置、方法及应用。

背景技术

光刻装置，主要用于集成电路IC或平板显示领域以及其它微型器件的制造。通过光刻装置，具有不同掩模图案的多层掩模在精确对准下依次成像在涂覆有光刻胶的晶片上，例如半导体晶片或LCD板。光刻装置大体上分为两类，一类是步进光刻装置，掩模图案一次曝光成像在晶片的一个曝光区域，随后晶片相对于掩模移动，将下一个曝光区域移动到掩模图案和投影物镜下方，再一次将掩模图案曝光在晶片的另一曝光区域，重复这一过程直到晶片上所有曝光区域都拥有掩模图案的像。另一类是步进扫描光刻装置，在上述过程中，掩模图案不是一次曝光成像，而是通过投影光场的扫描移动成像，在掩模图案成像过程中，掩模与晶片同时相对于投影系统和投影光束移动。在上述的光刻设备中，需具有相应的装置作为掩模版和硅片的载体，装载有掩模版/硅片的载体产生精确的相互运动来满足光刻需要。上述掩模版的载体被称之为承版台，硅片/基板的载体被称之为承片台。

在扫描光刻装置中，掩模台一般通过微动台和粗动台构成，微动台完成掩模版的精密微调，粗动台完成掩模版的大行程扫描曝光运动。掩模版的交接是扫描光刻机中最为关键的一个动作流程，而对于曝光来说，掩模台的平面度和位置精度会大大影响到曝光的质量。

但在大掩模版扫描光刻机中，比如应用于平板显示领域的拼接镜头光刻机中，G4.5代到G6一般采用520*610mm和520*800mm，而G6以上则采用850*1200mm和850*1400mm，甚至更大。由于掩模版尺寸增大，上述掩模版厚度一般为8mm，为完成大面积曝光的效率问题，需要采用大尺寸掩模，但大尺寸在吸附时会引起自重变形，导致掩模版水平向位置发生变化，Z向变形可达50um，这种情况如不加以控制，会对成像质量造成严重影响。

针对此问题，本领域人员采用光电探测系统对掩模水平位置的Z向变化进行实时测量，然后将测量结果作为输入来实时控制物镜成像面，这一解决方案实现难度较大，对投影物镜要求很高，成本也较大。还有一种曝光装置，该装置通过使用多个吸附点，对掩模版进行真空吸附，通过调节真空压力大小来修正掩模的变形。但该装置存在下列问题，由于掩模和其整形装置位置固定，当掩模变形过大时，两者间隙过大，负压将不能形成。

发明内容

本发明提供一种大掩模整形装置、方法及应用，可以克服掩模的大变形，使掩模在曝光过程中有较好的平面度，能较容易的在大变形的掩模和整形装置中间建立真空和气浮。

为解决上述技术问题，本发明提供一种大掩模整形装置，包括：吸附垫以及设置于所述吸附垫内的真空缸，所述真空缸通过一球头形铰链与定位面接触，所述球头形铰链将所述真空缸分为正压气室和负压气室两部分，所述吸附垫底部设有一真空腔，所述真空腔与所述负压气室连通，所述真空腔周围还设有正压通道。

作为优选，在所述的大掩模整形装置中，所述球头形铰链中心设有一圆柱形通道，所述负压气室通过所述圆柱形通道与所述定位面连通。

作为优选，在所述的大掩模整形装置中，所述正压通道的入口端位于所述吸附垫侧面，所述正压通道的出口端位于所述吸附垫底面。

本发明还一种大掩模整形方法，应用于所述的大掩模整形装置中，包括：正压气室内接入正压，吸附垫提升，等待掩模整形指令；接收掩模整形指令，停止往正压气室接入正压，负压气室接入负压、正压气室接入正压；吸附垫下降到达掩模上方，在吸附垫和掩模之间形成气浮面；吸附垫带动掩模向上提升到达定位面；掩模整形完成。

作为优选，在所述的大掩模整形方法中，调节定位面的高度，使得吸附垫提升的高度量和掩模的变形量一致。

本发明还一种拼接镜头曝光装置，包括：所述的大掩模整形装置，还包括照明系统、掩模台、拼接物镜和基板台，其中，所述大掩模整形装置与定位面接触，所述定位面设置于所述照明系统与所述掩模台之间，所述拼接物镜设置于所述掩模台与所述基板台之间，并且所述拼接物镜与所述照明系统的位置对应。

作为优选，在所述的拼接镜头曝光装置中，所述多组照明系统和拼接物镜与所述大掩模整形装置交叉布置。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：克服掩模的大变形，使掩模在曝光过程中有较好的平面度，能较容易的在大变形的掩模和吸附垫建立真空和气浮面。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式中大掩模整形装置的结构示意图；

图2为本发明一具体实施方式中大掩模整形装置的原理图（不需要掩模整形）；