[發明專利]光刻機的雙工件臺系統

無效

• 申請號: 201010118812.8
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN101770181A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 鄭樂平;顧鮮紅
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及一種光刻機，且特別涉及一種具有光刻機中的雙工件臺系統。

背景技術

在集成電路芯片的生產過程中，芯片的設計圖形在硅片表面光刻膠上的曝光轉印(光刻)是其中最重要的工序之一，該工序所用的設備為光刻機(曝光機)。光刻機的分辨率和曝光效率，又在很大程度上決定了光刻機的分辨率和曝光效率。

步進掃描投影光刻機基本原理如圖1所示。來自光源10的深紫外光透過掩膜版20、透鏡系統30將掩膜版上的一部分圖形成像在硅片40的某個芯片上。掩膜版和硅片反向按一定的速度比例作同步運動，最終將掩膜版上的全部圖形成像在硅片的特定芯片上。

硅片臺運動定位系統的基本作用就是在曝光過程中承載著硅片并按設定的速度和方向運動，以實現掩膜版圖形向硅片上各區域的精確轉移。由于芯片的線寬非常小(目前最小線寬已經達到45nm)，為保證光刻的套刻精度和分辨率，就要求硅片臺具有極高的運動定位精度。同時，由于硅片臺的運動速度在很大程度上影響著光刻的生產率，從提高生產率的角度，又要求硅片臺的運動速度不斷提高。硅片臺需要在穩定度和速度之間達到平衡。

傳統的硅片臺，如專利EP0729073和專利US5996437所描述的，光刻機中只有一個硅片運動定位單元，即一個硅片臺。調平調焦等準備工作都要在硅片臺上完成，這些工作所需的時間很長。特別是對準工作，由于要求進行精度極高的低速掃描(典型的對準掃描速度為1mm/s)，因此所需時間很長，這樣的情形下，要減少光刻機的工作時間非常困難。

為了提高光刻機的生產效率，就必須不斷提高硅片臺的步進和曝光掃描的運動速度。而速度的提高將不可避免導致系統動態性能的惡化，需要采取大量的技術措施保障和提高硅片臺的運動精度。因此，為保持現有精度或達到更高精度的同時提高速度，付出的成本大大提高。

專利WO98/40791所描述的結構采用雙硅片臺結構如該專利公開說明書的圖3，在第一個硅片臺21進行曝光時，將上下片、預對準、對準等曝光準備工作在第二個硅片臺23上進行。且兩個硅片臺同時獨立運動，在不提高硅片臺運動速度的前提下，曝光硅片臺大量的準備工作由第二個硅片臺分擔，從而大大縮短了每片硅片在曝光光程上的停留時間。

然而該雙臺專利方案在實現光刻工序時，兩個硅片臺21、23需要停留在如圖所示的交換位置上，以進行硅片臺21、23連接到另一個移動裝置上，進行切換操作，將做好準備工作的硅片臺轉移至曝光光程中，以進行曝光工序。而上述切換操作與光刻工序無關，其產生了相當多的時間消耗，影響產率。

發明內容

本發明提出一種光刻機中的雙工件臺系統，能夠解決上述問題，提高光刻機的產率。

為了達到目的，本發明提出一種光刻機的雙工件臺系統包括：沿平行于X向設置的導向表面；第一硅片臺和第二硅片臺，其沿平行于X向和Y向從第一位置移動到第二位置；置換系統，設置成沿該導向表面移動，該置換系統包括沿平行于Y向設置的第一置換單元和第二置換單元，第一硅片臺和第二硅片臺各自設置于第一置換單元和第二置換單元上并在各自的第一置換單元和第二置換單元上沿平行于Y向移動，第一置換單元和第二置換單元相互對接，使第一硅片臺和第二硅片臺交換位置。

相比現有技術，本發明所提供的雙工件臺系統，第一硅片臺和第二硅片臺利用Y向設置的第一置換單元和第二置換單元同時沿平行于X向設置的導向表面移動并可在各自的第一置換單元和第二置換單元上沿平行于Y向移動來調換位置，這樣的位置調換方式節約了現有技術因調換位置而讓第一硅片臺和第二硅片臺在某個位置滯留的時間，從而提高了雙硅片臺的交換效率，以致提高了使用該雙工件臺系統的光刻機的產率。

附圖說明

圖1所示為已知的步進掃描投影光刻機結構示意圖；

圖2a所示為本發明較佳實施例的光刻裝置中的雙工件臺系統初始位置結構示意圖；

圖2b-2c所示為圖2a中雙工件臺系統處于交換過程的結構示意圖；

圖2d所示為圖2a中雙工件臺系統交換完畢后的結構示意圖。

具體實施方式

為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。