[发明专利]曝光装置

说明书

技术领域

本发明涉及光刻领域，尤其涉及一种曝光装置。

背景技术

先进的超大规模集成电路的制造过程是一个庞大的系统工程，它包括五个制造阶段：硅片制备、硅片制造、硅片测试、装配与封装、终测。硅片制造阶段是将一整套集成电路永久刻蚀在硅片上的过程，它包括硅片清洗、成膜、光刻、刻蚀、掺杂等工序，其中光刻被认为是大规模集成电路制造中的核心步骤。

光刻机即是硅片制造阶段用于光刻的一种曝光装置，它是利用光学投影成像的原理将掩模版上的高分辨率图形成像在涂胶硅片上。随着大规模集成电路器件集成度的提高，光刻工作分辨力要求愈来愈高，即要求光刻机整机机械系统及曝光系统的稳定性越来越高，测量系统和运动平台的精度也越来越高，同时工作波长也愈来愈短。提高光刻工作分辨率的同时，不能造成产率的损失，以免影响设备的经济性能。

于2005年公开的公开号为CN1617048A的发明专利公布了一种曝光装置，该曝光装置通过使用一种特殊的材料，比如具有高热膨胀系数、高可制造性、低成本、短加工周期的铝合金，同时在曝光装置的框架结构内增加冷却循环管路，增加温度控制环路等措施，实现对框架温度变化的高精度控制，从而提高整机机械系统的热稳定性、曝光系统的热稳定性及测量系统的精度，但该曝光装置只是通过增加其热稳定性来提高其曝光精度，而没有从曝光装置的其他方面着手来对曝光装置的曝光精度进行补偿，也没有提供可增加其曝光效率的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种曝光装置，在增大曝光视场、减小框架稳定时间、提高产率等方面提供了一些解决方案，以提高曝光装置的曝光精度，增加曝光装置的曝光效率。

为达到上述目的，本发明提供一种曝光装置，其用于将电路图形投影于涂有光刻胶的硅片上，所述曝光装置包括整机框架系统、传输系统以及设置在所述整机框架系统内部的曝光系统、运动台系统、测量系统和对准系统，所述曝光系统用于将电路图形投影于所述硅片上，包括照明模块、物镜及灯室，所述物镜采用放大倍率，所述运动台系统包括掩模台和工件台，所述掩模台和工件台分别用于承载掩模版和硅片，所述掩模台长行程采用粗微动结构，所述工件台上还设有反力外引机构，所述测量系统用于测量工件台及掩模台长行程的相对运动距离，所述对准系统用于测量所述掩模版、掩模台和工件台三者之间的相对位置，所述传输系统用于所述掩模版及硅片的交换工作。

进一步的，所述物镜的放大倍率为1：2。

进一步的，所述曝光装置还包括环境控制系统，所述环境控制系统用于控制该曝光装置中的其他系统的温度、湿度、压力和洁净度。

进一步的，所述灯室提供的光源经所述照明模块滤波、匀光、扩束后，照射到所述掩模版上，光束接收所述掩模版上的掩模信息后经所述物镜照射到所述硅片上。

进一步的，所述整机框架系统包括减振器系统以及由所述减振器系统分隔开的内部框架和外部框架。

进一步的，所述运动台系统还包括工件台长行程电机定子，所述反力外引机构包括两个工件台反力外引支架、弹簧和缓冲器，所述两个工件台反力外引支架间隔设置于所述整机框架系统的外部框架上，所述工件台长行程电机定子的两端分别通过所述弹簧和缓冲器与所述两个工件台反力外引支架连接，所述工件台在所述工件台长行程电机定子上运动。

进一步的，所述内部框架包括吊框、主基板、掩模台支架和照明支架，所述减振器系统设置于所述外部框架上，所述吊框设置于所述减振器系统上，所述主基板设置于所述吊框上，所述掩模台支架设置于所述主基板上，所述照明支架设置于所述掩模台支架上，所述吊框用于承载所述工件台，所述物镜穿设于所述掩模台支架与主基板中，所述掩模台支架用于承载所述掩模台，所述照明支架用于承载所述照明模块。

进一步的，所述主基板为“桥”式结构。

进一步的，所述主基板部分镂空。

进一步的，所述主基板的镂空处填充阻尼材料。

进一步的，所述阻尼材料为树脂或橡胶。

进一步的，所述减振器系统包括四个减振器，分别设置于所述外部框架的四角。

进一步的，所述减振器系统根据所述工件台及掩模台提供的水平向加速信号和位置信号对所述内部框架做前馈补偿。

进一步的，所述运动台系统还包括调平垫铁，所述调平垫铁设置于所述外部框架下，所述调平垫铁用于调平所述运动台系统。

进一步的，所述测量系统包括掩模台激光干涉仪和工件台激光干涉仪，所述掩模台激光干涉仪和工件台激光干涉仪分别用于测量所述掩模台和工件台的长行程相对运动距离。