[發明專利]一種用于光刻設備的大掩模板面型補償裝置

有效

• 申請號: 201310064813.2
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN104020643A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 許琦欣;龔輝
• 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: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

技術領域

本發明涉及半導體集成電路裝備制造領域，尤其涉及一種用于光刻設備的大掩模板面型補償裝置。

背景技術

隨著薄膜場效應晶體管TFT基板尺寸的增加，TFT光刻機掩模板的尺寸也相應增大，由最初的6寸掩模板，到5.5代TFT光刻技術中，掩模板尺寸已達920mm×800mm，到8.5代掩模板尺寸更是達到了驚人的1320mm???????????????????????????????????????????????1108mm。如此“巨大”的掩模板，吸附在掩模臺上，不可避免地將受其自重影響，在垂向產生形變(可達40um以上)，如圖1所示。對于5.5代以上的高世代TFT光刻設備，多鏡頭拼接(Nikon)或超大視場(Canon)技術已是必然趨勢，掩模的自重變形將極大影響投影物鏡的焦深范圍，使成像質量難以得到保證。

為解決這一問題，Nikon公司甚至被迫在物鏡中加入調節物面的機構以適應掩模板的自重變形，如圖2所示。這無疑會使物鏡設計變得復雜，同時引入過多的可動元件勢必不利于整機可靠性。

此外，在Nikon公司公開的專利US2009207394A1中，提出了一種新的掩模臺設計概念，在傳統掩模臺非掃描方向的兩側增加一對通徑逐漸收窄的進風口，如圖3所示。這樣掩模臺在運動時，迎面氣流通過進風口后，流速增加，使掩模上表面的流場壓力減小，從而利用掩模上下表面的壓力差對掩模進行抬升，起到補償掩模自重變形的作用。但這種方法存在四個主要問題：1）掩模自重變形補償效果受掩模臺運動速度影響，在慢速運動情況下對掩模面型的改善有限；2）掩模臺運動速度不可能無限大，在應對超大掩模板(如8.5代掩模)時，該方法無法提供足夠的抬升力；3）氣流在掩模運動方向始終存在擾動，不利于掩模臺的運動控制；4）無法對掩模上特定區域的吸附效果進行控制，難以達到最佳的優化效果。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺陷，本發明提出一種新的大掩模板面型補償裝置，在不改變現有硬件架構的條件下，解決步進掃描光刻機中，大掩模板自重變形補償問題，使掩模板在整個掃描運動過程中，物方視場內的自重變形得到有效控制，無需通過物鏡對物面進行調節。

為了實現上述發明目的，本發明提出一種用于光刻設備的大掩模板面型補償裝置，其特征在于，所述面型補償裝置位于照明單元與掩模板之間，包括：設置有若干抽排孔的玻璃板、抽排控制單元；

所述玻璃板位于掩模板上方，與掩模板平行設置；所述玻璃板相對物鏡組固定設置，且至少覆蓋掩模板當前曝光區域；

所述抽排控制單元通過所述抽排孔對所述玻璃板與掩模板之間的間隙進行抽排，在掩模板上下表面間形成壓力差，補償所述掩模板的自重變形量。

2????較優地，所述抽排孔對應分布在物方視場區域的周圍。??

較優地，所述抽排孔對稱地分布在物方視場區域的兩側，數量至少為2個。

較優地，所述掩模板上表面與所述玻璃板下表面間隔為1mm~5mm。

????較優地，所述玻璃板位于光刻設備的外部框架，掩模臺位于光刻設備的內部框架，且內、外部框架之間無剛性連接。

較優地，所述抽排控制單元包括相互連結的風機和控制系統，對各抽排孔的抽速進行實時調整。

較優地，所述玻璃板為紫外光透過率大于90%的材料。

較優地，所述玻璃板為石英玻璃或光學玻璃。

較優地

?較優地較優地，所述面型補償裝置還包括玻璃板支撐框架，其與所述玻璃板剛性連接；所述玻璃板通過玻璃板支撐框架固定于光刻設備的外部框架。

較優地，所述各抽排孔的抽速可單獨進行控制。

與現有技術相比，本發明提出的大掩模板面型補償裝置的有益效果如下：

1、在不改變現有硬件架構的條件下，解決步進掃描光刻機中，大掩模板自重變形補償問題，使掩模板在整個掃描運動過程中，物方視場內的自重變形得到有效控制，無需通過物鏡對物面進行調節。

2、僅針對物方視場區域面型進行補償，提高補償效率。通過對局部的吸附力進行控制，可達到更好的吸附效果。

3、掩模面型補償不依賴于運動臺運動速度，且在掩模臺水平方向無擾動。

4、通過進行抽排，有利于帶走掩模表面由汞燈照射帶來的熱量積累，從而減小掩模的熱變形，有利于提高成像質量。

5、通過調整抽速，可擴展到更高世代的大掩模板的應用。

附圖說明

關于本發明的優點與精神可以通過以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。