[发明专利]一种投影曝光装置及方法

说明书

本发明提出了一种投影曝光装置和方法，在掩膜台和工件台之间的焦面测量系统和对准测量系统中，通过焦面测量系统测量基板面型的变化，对准测量装置系统具有调焦功能，通过焦面测量系统测量基板面型的变化后，对准测量系统根据焦面测量系统测量的数据进行调焦，在调焦完成后，对准测量系统装置中显示的基板上各点的坐标即为各点在基板面型发生变化后的坐标，计算各点的坐标变化可得到掩膜版与现在基板的相对位置关系，即可通过移动工件台进行补偿。这样即使对准测量系统和焦面测量系统的测量焦面不相同，但也可以通过计算、调焦弥补该误差。

技术领域

本发明涉及半导体光刻领域，特别涉及一种投影曝光装置及方法。

背景技术

TFT(Thin Film Transistor)是薄膜场效应晶体管的简称，是一种采用新材料和新工艺的大规模半导体全集成电路制造技术。TFT是在玻璃或塑料基板等非单晶片或者晶片上通过溅射、化学沉积工艺形成制造电路必需的各种膜，通过对膜的加工制作大规模半导体集成电路。随着相关电子消费类产品的发展，对TFT的尺寸要求越来越大，集成的单元越来越多，单一的照明系统很难满足TFT光刻的需求。通常使用在集成电路制造、封装等步进光刻设备的最大的照明视场一般为8英寸，扫描光刻也只是在扫描方向有更大的视场，一般也不超过10英寸。但是现在五代以上的TFT曝光视场都在17英寸以上，单一镜头的照明视场远远不能满足大视场光刻的要求，所以多视场拼接扫描投影光刻机便应运而生，其很好的解决了大面积的器件制作与产率之间的矛盾，广泛用于大面积半导体器件、平板显示、薄膜的生产上。

多物镜、多视场的扫描拼接对对准系统提出来更高的要求，因曝光器件的面积增大，为实现准确的对准需要设置多个对准视场点。现有技术中揭示了一种多视场拼接曝光装置的对准及焦面测量系统，其结构主要包括一个照明光源、多个照明系统、掩膜版、掩膜载物台、多个投影光学系统、感光基板、基板载物台，在掩膜版两侧还设置有若干个移动镜和激光干涉仪，在掩膜版每个曝光区域之间还设置掩膜检测系统，在多个投影光学系统之间还设置基板检测系统、调正系统，还包括控制装置，控制装置分别与所有照明系统、所有投影光学系统、所有移动镜、所有激光干涉仪、所有掩膜检测系统、所有基板检测系统和所有调正系统以及基板载物台、掩膜载物台连接，通过将需要曝光的图案分为若干个曝光区域，在每个曝光区域内进行对准和扫描曝光，在对准和扫描曝光的同时，每个区域两侧的掩膜检测系统、基板检测系统以及调正系统分别检测本区域内曝光的参数，确保每个区域内的曝光精准进行，同时控制装置对每个区域的曝光参数进行修正，进一步提高曝光的精准度，但是这种曝光装置和曝光方法存在的问题是：在半导体加工过程中，基板会因为受热或者受力不均匀而产生不同程度的翘曲，而且受感光基板翘曲的影响，在曝光时，控制系统需要根据基板面型的变化先测量并调节焦面，而该现有技术中，对准焦面和焦面测量系统测得焦面并不是同一个平面，这样在测量与对准之间需要转换焦面，必然会产生误差，因此有必要发明一种操作方便、结构简单、占用空间小、解决对准测量系统和焦面测量系统测量焦面不相同而带来的误差且适用于大视场光刻的曝光装置或者曝光方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种投影曝光装置和方法，在掩膜台和工件台之间的焦面测量系统和对准测量系统中，在对准测量系统上设置调焦装置，通过焦面测量系统测量基板面型的变化后，对准测量系统根据焦面测量系统测量的数据进行调焦，在调焦完成后，对准测量系统装置中显示的基板上各点的坐标即为各点在基板面型发生变化后的坐标，计算各点的坐标变化可得到掩膜版与现在基板的相对位置关系，即可进行补偿。这样即使对准测量系统和焦面测量系统的测量焦面不相同，但也可以通过计算、调焦弥补该误差。

为达到上述目的，本发明提供一种投影曝光装置，依次包括：

一照明光源；

一照明光学系统；

掩膜台，用于承载掩膜版，所述掩膜版由若干个单元掩膜版拼接形成；

投影物镜组；