[發(fā)明專利]多載臺光刻系統(tǒng)及曝光方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410329571.X
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN105319857B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭樂平
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅

本發(fā)明公開一種多載臺光刻系統(tǒng)，包括：一工件臺，該工件臺可沿六自由度運動；承載系統(tǒng)，位于該工件臺之上，用于承載多個基底，該承載系統(tǒng)通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)基底之間的位置交換；一測量單元和一曝光單元，該測量單元對位于測量位的基底進行對準測量或形貌測量的同時，該曝光單元對位于曝光位的基底進行曝光。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集成電路裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種多載臺光刻系統(tǒng)及曝光方法。

背景技術(shù)

專利WO98/40791中披露了一種雙工件臺光刻機。如圖1中所示，該發(fā)明的光刻機主要針對前道曝光工藝要求，在提高成像性能的同時提高了產(chǎn)能，其特點在于將光刻系統(tǒng)核心框架中的測量和曝光在空間上進行了分離，能使兩個工件臺分別對應(yīng)測量位和曝光位進行測量和曝光，完畢后兩工件臺通過交換，使得曝光完的工件臺進入交接位進行硅片交接和測量，測量完的工件臺進入曝光位進行后續(xù)曝光，由于兩個工件臺分別進行曝光和測量，使得這兩個操作在時間上并行，從而在提高硅片曝光質(zhì)量的同時，產(chǎn)率也提高。但該雙臺方案使得整個曝光系統(tǒng)占地面積加大，交換過程中還存在者諸多安全隱患，面對直徑450mm的硅片時，該方案所蘊含的成本問題將進一步加劇。

美國專利US2005264777A1中披露了一種能并行曝光的光刻方案。如圖2中所示，該方案特征是單工件臺上放置多個能承載硅片的載臺，每載臺對應(yīng)一套曝光物鏡，可同時使用多個物鏡同時對多個硅片進行曝光。該方案主要針對后道封裝，每次曝光時工件臺靜止，承載硅片的載臺也靜止，載臺對應(yīng)的曝光系統(tǒng)需通過對曝光場進行實時測量，再通過掩模臺6自由度調(diào)整運動對曝光像面空間位置進行實時調(diào)整，從而使曝光像面與硅片場在水平和垂直方向上對準，待多個曝光系統(tǒng)完成曝光后，工件臺再做步進運動，定位到下一曝光位。這種方式因為同時對多個硅片曝光，使得產(chǎn)能得以提高，但每次曝光前需進行實時測量，使得產(chǎn)率受到限制。

芯片生產(chǎn)廠為進一步提高產(chǎn)能同時降低成本，整個半導(dǎo)體行業(yè)的硅片直徑正經(jīng)歷著從300mm向450mm的轉(zhuǎn)型過程中，為適應(yīng)這種發(fā)展趨勢，現(xiàn)有技術(shù)需要一種在保證曝光質(zhì)量的同時，也能提高產(chǎn)能的光刻機系統(tǒng)和方法，尤其適合處理450mm大硅片。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種高產(chǎn)量的多載臺光刻系統(tǒng)及曝光方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種多載臺光刻系統(tǒng)，包括：一工件臺，該工件臺可沿六自由度運動；承載系統(tǒng)，位于該工件臺之上，用于承載多個基底，該承載系統(tǒng)通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)基底之間的位置交換；一測量單元和一曝光單元，該測量單元對位于測量位的基底進行對準測量或形貌測量的同時，該曝光單元對位于曝光位的基底進行曝光。

更進一步地，該承載系統(tǒng)包括多個承載臺，每個承載臺用于承載一基底，通過該工件臺帶動該承載系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)。

更進一步地，該承載臺的數(shù)量是2N個，其中N是自然數(shù)。

更進一步地，該工件臺通過一平面電機實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。

更進一步地，該承載系統(tǒng)為一轉(zhuǎn)盤。

更進一步地，該轉(zhuǎn)盤上設(shè)有轉(zhuǎn)盤標記，用于探測該轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的角度。

更進一步地，進一步包括一基底交換系統(tǒng)，用于將未曝光的基底加載至該承載系統(tǒng)上，并卸載已曝光基底。

更進一步地，該測量單元位于一測量框架上，該曝光單元位于一曝光框架上。

更進一步地，該測量框架和曝光框架相互平行。

更進一步地，該承載系統(tǒng)沿中心位置旋轉(zhuǎn)180度以實現(xiàn)基底之間的位置交換。

更進一步地，該測量框架和曝光框架相互垂直。

更進一步地，該承載系統(tǒng)沿中心位置旋轉(zhuǎn)90度以實現(xiàn)基底之間的位置交換。