[發明專利]曝光裝置及其曝光方法

有效

• 申請號: 201310069610.2
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN104035285A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 伍強;祖延雷;胡華勇;顧一鳴
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種曝光裝置，其特征在于，包括：

基臺；

晶圓載物臺組，用于裝載晶圓，位于基臺上，所述晶圓載物臺組包括若干晶圓載物臺，若干晶圓載物臺依次在基臺上的第一位置和第二位置之間循環移動；

對準檢測單元，位于基臺的第一位置上方，用于檢測位于第一位置的晶圓載物臺上的基準標記，以及該晶圓載物臺上的晶圓上的對準標記，進行晶圓的對準；

掩膜板載物臺，位于基臺的第二位置上方，用于裝載圓筒形掩膜板，并使所述圓筒形掩膜板繞掩膜板載物臺的中心軸旋轉；

光學投影單元，位于掩膜板載物臺和基臺之間，將透過圓筒形掩膜板的光投射到晶圓載物臺上晶圓的曝光區；

其中，當晶圓載物臺從第一位置移動到第二位置，然后沿掃描方向的單方向掃描時，圓筒形掩膜板繞掩膜板載物臺的中心軸旋轉，透過圓筒形掩膜板的光投射到晶圓載物臺上的晶圓上，對晶圓上的沿掃描方向排列的某一列曝光區進行曝光。

2.如權利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述晶圓載物臺采用磁懸浮裝置驅動。

3.如權利要求2所述的曝光裝置，其特征在于，所述每個晶圓載物臺具有對應的子控制單元，子控制單元位于晶圓載物臺內，用于控制晶圓載物臺的定位、晶圓載物臺的移動以及晶圓的對準，子控制單元與磁懸浮裝置和對準檢測單元之間進行通信。

4.如權利要求3所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置還包括主控制單元，跟晶圓載物臺、對準檢測單元、掩膜板載物臺、光學投影單元和子控制單元之間進行通信，對晶圓的對準和曝光過程進行管理。

5.如權利要求4所述的曝光裝置，其特征在于，所述晶圓載物臺上的子控制單元與主控制單元之間采用無線通信技術進行通訊。

6.如權利要求5所述的曝光裝置，其特征在于，所述每個晶圓載物臺上還具有電能存儲單元，用于存儲晶圓載物臺工作用的電量。

7.如權利要求6所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置還包括電纜連接單元，用于將充電電纜與所述晶圓載物臺上的電能存儲單元進行可拆卸連接，當充電電纜與電能存儲單元連接時，充電電纜向電能存儲單元進行充電。

8.如權利要求7所述的曝光裝置，其特征在于，當所述晶圓載物臺數量為2個時，充電電纜與晶圓載物臺之間為可拆卸連接或固定連接；當所述晶圓載物臺數量為大于2個時，充電電纜與晶圓載物臺之間為可拆卸連接。

9.如權利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置還具有位置檢測單元，用于檢測晶圓載物臺的位置信息，所述位置檢測單元包括位于對準檢測單元、光學投影單元與晶圓載物臺之間的編碼光柵板，以及位于晶圓載物臺頂部表面的編碼光柵讀取器。

10.如權利要求9所述的曝光裝置，其特征在于，所述編碼光柵板上具有若干等間距平行排布的凹槽和凸起，凹槽和凸起構成反射光柵，凹槽和凸起間隔排布，編碼光柵板具有凹槽和凸起的表面朝向晶圓載物臺的頂部表面。

11.如權利要求9所述的曝光裝置，其特征在于，所述編碼光柵板包括左右相互對稱的第一子光柵板和第二子光柵板，第一子光柵板和第二子光柵板之間的對稱線與對準檢測單元和光學投影單元中心之間的連線位于垂直于基臺的同一個平面。

12.如權利要求9所述的曝光裝置，其特征在于，所述編碼光柵板的寬度大于晶圓載物臺的寬度，編碼光柵板的長度大于對準檢測單元和光學投影單元之間的直線距離，所述編碼光柵板上具有第一開口和第二開口，第一開口的位置與對準檢測單元的位置相對應，第二開口的位置與光學投影單元的位置相對應。

13.如權利要求9所述的曝光裝置，其特征在于，所述晶圓載物臺的頂部表面包括晶圓裝載區域和包圍所述晶圓裝載區域的外圍區域，編碼光柵讀取器位于晶圓載物臺的頂部表面的外圍區域，每個編碼光柵讀取器包括兩個編碼檢測單元，每個編碼檢測單元包括光發射單元、光接收單元和識別單元，光發射單元用于發射檢測光，光接收單元用于接收從編碼光柵板反射的反射光，并將光信號轉換為電信號，所述識別單元用于對電信號進行辨向和計數處理，得到晶圓載物臺的位移。

14.如權利要求13所述的曝光裝置，其特征在于，所述編碼光柵讀取器的數量至少為三個，三個編碼光柵讀取器分別位于晶圓載物臺外圍區域不同位置。