[發明專利]用于光刻設備的掩模整形裝置及掩模整形方法

有效

• 申請號: 201310563365.0
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN104635427B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 李玉龍;李玲雨;許琦欣
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 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

本發明公開一種用于光刻設備的掩模固位系統，包括：掩模臺和被承載的掩模；其特征在于，還包括掩模真空整形裝置，用于使所述掩模保持面形、補償撓曲。本發明同時公開一種用于光刻設備的掩模整形的方法。與現有技術相比較，本發明解決了步進掃描光刻機中，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，自重變形得到有效控制，無需通過物鏡對物面進行調節。通過在掩模臺和密封艙之間設置卡合裝置，避免發生位移。

技術領域

本發明涉及一種集成電路裝備制造領域，尤其涉及一種用于光刻設備的掩模整形裝置及掩模整形方法。

背景技術

液晶顯示元件或半導體元件等電子元件，是通過如圖1所示的光刻設備10制造，圖1中，1是照明光學系統，2是掩模， 3是承載掩模的掩模臺，4是投影物鏡，5是掩模空間像的像面，6是涂有光刻膠的基片，7是承載基片的工件臺。照明光學系統1中出射的照明光均勻的照明掩模2，將掩模上的圖案經由投影物鏡在硅片上成像，從而將掩模上的圖形轉移到硅片上。

高世代TFT光刻機所用的掩模巨大。大的掩模板尺寸會產生如圖1（a）所示的重力變形。這種變形會導致曝光時掩模板上各圖形區域嚴重偏離最佳物面8。對于重力所導致的掩模變形，現有技術的做法如圖1（b）所示，首先通過設計掩模吸附方式（例如兩邊吸附），使掩模重力變形基本上沿掃描方向(X方向)對稱，然后通過調整多個拼接物鏡的可動鏡片9的高度以適應掩模板在非掃描方向的自重變形，使空間像在非掃描方向（Y方向）基本保持在一個平面5內。然而即便如此，掩模在掃描方向上(X方向)仍然有很大起伏。為了獲得好的像質，現有技術要求TFT光刻機的物鏡還是要保證較大的焦深，這樣就不可避免的犧牲了分辨率需求。而且，引入過多的可動元件使物鏡的設計變得復雜，也不利于整機的可靠性。

現有技術CN102955373公開另一種技術方案通過玻璃蓋板在掩模上方形成密閉空間、對密閉空間內的空氣進行抽吸，使空間內部減壓的抽吸機構。該技術方案專門針對接近式曝光場景中，如圖2所示該曝光場景中，掩模板吸附于凸緣的下表面，掩模的交換片也在凸緣的下方進行。且從專利可以看出，整個曝光過程中掩模臺保持靜止，不進行掃描運動。然而，高世代TFT光刻機的掩模大且重，并且在曝光過程中掩模臺進行高速掃描運動，在這種情況下，掩模吸附于凸緣下表面方案風險巨大，不可行。吸附在掩模臺凸緣的上表面，凸緣支撐掩模的自重是當前高世代TFT光刻機中較好的方案。因此，該方案并不適用于高世代TFT掃描投影光刻機。

發明內容

針對以上問題，本發明提出了一種應用于高世代TFT掃描投影光刻機中補償掩模自重變形的裝置。

本發明公開一種用于光刻設備的掩模固位系統，包括：掩模臺和被承載的掩模；其特征在于， 還包括掩模真空整形裝置，用于使所述掩模保持面形、補償撓曲。

更進一步地，所述掩模臺的凸緣上設有掩模吸附腔，所述掩模的邊緣就擱置在所述凸緣的掩模吸附腔上。

更進一步地，所述掩模真空整形裝置包括：掩模覆蓋機構，用于在上方與在下方的所述掩模配合形成或者脫離封閉區域； 氣動控制系統，用于探測所述封閉區域內的氣壓值并控制所述封閉區域的氣壓值小于大氣壓。

更進一步地，所述掩模覆蓋機構包括掩模艙蓋和升降裝置，所述升降裝置用于驅使所述掩模艙蓋上升或下降，當所述掩模艙蓋上升時所述封閉區域消失，當所述掩模艙蓋下降時，形成所述封閉區域。

更進一步地，所述氣動控制系統包括包括：風機，用于將所述封閉區域內空氣抽出；和壓力傳感器，用于探測所述封閉區域內的氣壓值；和流量控制器。

更進一步地，所述掩模艙蓋由覆蓋于金屬框架上的石英玻璃組成。

更進一步地，所述掩模艙蓋與所述掩模臺連接處還包括一密封圈。

更進一步地，所述升降裝置包括直線導軌、滑塊和直線電機，所述滑塊與所述掩模艙蓋固連，所述導軌與所述掩模臺固連，所述直線電機驅動所述滑塊沿所述直線導軌上升或下降。