[發明專利]一種大掩模整形裝置、方法及應用

有效

• 申請號: 201310245138.3
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN104238276A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 王鑫鑫;江旭初;朱文靜;王小剛
• 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;G02B27/09
• 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

本發明涉及光刻領域，特別涉及一種大掩模整形裝置、方法及應用。

背景技術

光刻裝置，主要用于集成電路IC或平板顯示領域以及其它微型器件的制造。通過光刻裝置，具有不同掩模圖案的多層掩模在精確對準下依次成像在涂覆有光刻膠的晶片上，例如半導體晶片或LCD板。光刻裝置大體上分為兩類，一類是步進光刻裝置，掩模圖案一次曝光成像在晶片的一個曝光區域，隨后晶片相對于掩模移動，將下一個曝光區域移動到掩模圖案和投影物鏡下方，再一次將掩模圖案曝光在晶片的另一曝光區域，重復這一過程直到晶片上所有曝光區域都擁有掩模圖案的像。另一類是步進掃描光刻裝置，在上述過程中，掩模圖案不是一次曝光成像，而是通過投影光場的掃描移動成像，在掩模圖案成像過程中，掩模與晶片同時相對于投影系統和投影光束移動。在上述的光刻設備中，需具有相應的裝置作為掩模版和硅片的載體，裝載有掩模版/硅片的載體產生精確的相互運動來滿足光刻需要。上述掩模版的載體被稱之為承版臺，硅片/基板的載體被稱之為承片臺。

在掃描光刻裝置中，掩模臺一般通過微動臺和粗動臺構成，微動臺完成掩模版的精密微調，粗動臺完成掩模版的大行程掃描曝光運動。掩模版的交接是掃描光刻機中最為關鍵的一個動作流程，而對于曝光來說，掩模臺的平面度和位置精度會大大影響到曝光的質量。

但在大掩模版掃描光刻機中，比如應用于平板顯示領域的拼接鏡頭光刻機中，G4.5代到G6一般采用520*610mm和520*800mm，而G6以上則采用850*1200mm和850*1400mm，甚至更大。由于掩模版尺寸增大，上述掩模版厚度一般為8mm，為完成大面積曝光的效率問題，需要采用大尺寸掩模，但大尺寸在吸附時會引起自重變形，導致掩模版水平向位置發生變化，Z向變形可達50um，這種情況如不加以控制，會對成像質量造成嚴重影響。

針對此問題，本領域人員采用光電探測系統對掩模水平位置的Z向變化進行實時測量，然后將測量結果作為輸入來實時控制物鏡成像面，這一解決方案實現難度較大，對投影物鏡要求很高，成本也較大。還有一種曝光裝置，該裝置通過使用多個吸附點，對掩模版進行真空吸附，通過調節真空壓力大小來修正掩模的變形。但該裝置存在下列問題，由于掩模和其整形裝置位置固定，當掩模變形過大時，兩者間隙過大，負壓將不能形成。

發明內容

本發明提供一種大掩模整形裝置、方法及應用，可以克服掩模的大變形，使掩模在曝光過程中有較好的平面度，能較容易的在大變形的掩模和整形裝置中間建立真空和氣浮。

為解決上述技術問題，本發明提供一種大掩模整形裝置，包括：吸附墊以及設置于所述吸附墊內的真空缸，所述真空缸通過一球頭形鉸鏈與定位面接觸，所述球頭形鉸鏈將所述真空缸分為正壓氣室和負壓氣室兩部分，所述吸附墊底部設有一真空腔，所述真空腔與所述負壓氣室連通，所述真空腔周圍還設有正壓通道。

作為優選，在所述的大掩模整形裝置中，所述球頭形鉸鏈中心設有一圓柱形通道，所述負壓氣室通過所述圓柱形通道與所述定位面連通。

作為優選，在所述的大掩模整形裝置中，所述正壓通道的入口端位于所述吸附墊側面，所述正壓通道的出口端位于所述吸附墊底面。

本發明還一種大掩模整形方法，應用于所述的大掩模整形裝置中，包括：正壓氣室內接入正壓，吸附墊提升，等待掩模整形指令；接收掩模整形指令，停止往正壓氣室接入正壓，負壓氣室接入負壓、正壓氣室接入正壓；吸附墊下降到達掩模上方，在吸附墊和掩模之間形成氣浮面；吸附墊帶動掩模向上提升到達定位面；掩模整形完成。

作為優選，在所述的大掩模整形方法中，調節定位面的高度，使得吸附墊提升的高度量和掩模的變形量一致。

本發明還一種拼接鏡頭曝光裝置，包括：所述的大掩模整形裝置，還包括照明系統、掩模臺、拼接物鏡和基板臺，其中，所述大掩模整形裝置與定位面接觸，所述定位面設置于所述照明系統與所述掩模臺之間，所述拼接物鏡設置于所述掩模臺與所述基板臺之間，并且所述拼接物鏡與所述照明系統的位置對應。

作為優選，在所述的拼接鏡頭曝光裝置中，所述多組照明系統和拼接物鏡與所述大掩模整形裝置交叉布置。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：克服掩模的大變形，使掩模在曝光過程中有較好的平面度，能較容易的在大變形的掩模和吸附墊建立真空和氣浮面。

附圖說明

圖1為本發明一具體實施方式中大掩模整形裝置的結構示意圖；

圖2為本發明一具體實施方式中大掩模整形裝置的原理圖（不需要掩模整形）；