[發明專利]光刻系統及其曝光補償方法

在審

• 申請號: 202110184385.1
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112965344A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海度寧科技有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海大邦律師事務所 31252
• 代理人: 陳丹楓

本發明涉及光刻系統及其曝光補償方法，其中所述光刻系統包括光源、照明機構、工件臺機構、掩模臺機構、投影物鏡、調焦調平機構及對準機構等。工件臺機構具有第一運動機構及與第一運動機構連接的第二運動機構，承載平臺設置于第二運動機構，第二運動機構可相對于第一運動機構作運動，以用于實現第二運動機構相對于第一運動機構位置可調；本發明將掩模臺機構與具有粗動功能的第一運動機構連接在一起，同時將第二運動機構也與第一運動機構連接，使光刻系統在掃描曝光時第二運動機構可以根據第一運動機構的位置信息、掩模版的圖形位置信息及硅片實際對準標記位置信息對硅片曝光區域的套刻偏差進行實時補償，以提高光刻系統的套刻精度。

技術領域

本發明涉及光刻領域，尤其涉及光刻系統及其曝光補償方法。

背景技術

光刻是將掩模版上的圖形轉移到涂覆有光致抗蝕劑(或稱光刻膠)的硅片上，通過一系列生產步驟將硅片表面薄膜的特定部分除去的一種圖形轉移技術，其可被廣泛用于集成電路(IC)及其封裝、平板顯示(FPD)、LED照明、微機電系統器件(MEMS)和其他精密器件的制造。光刻技術中的光刻設備是實現預期圖形轉移到基板或硅片目標區域上的一種工具。光刻設備具有接觸式、接近式、1：1投影式和微縮投影式等多種工作方式，但不管上述采用任意一種工作方式的光刻設備均需要使用掩模版。

目前，為了在良率、分辨率和制造成本之間取得平衡，在先進封裝、LED等領域大量采用1:1投影式光刻設備，這種1:1投影式光刻設備存在兩種結構形式如下：

第一種為類似微縮投影的光刻設備，這種光刻設備的鏡頭倍率為1：1，其掩模臺與工作臺之間運動相互獨立，通過步進或掃描方式實現對硅片或基板的曝光，且每個曝光場之間大部分不需要拼接，該種光刻設備中掩模版可以大于硅片尺寸也可以小于硅片尺寸。

第二種是采用鏡頭視場面積較小的1:1投影物鏡的光刻設備，這種光刻設備中掩模板和硅片固定在同一個運動平臺，并且在曝光過程中掩模版和硅片保持相對靜止，運動平臺同時載著掩模版和硅片按照一定的軌跡往復穿過鏡頭進行步進和掃描運動，從而完成對硅片的曝光，該種光刻設備的掩模版尺寸必須大于或等于硅片尺寸。

但上述兩種結構形式的光刻設備存在以下問題：

(一)第一種1：1光刻設備由于每個曝光場之間往往不需要拼接，因此單個曝光視場面積比較大，鏡頭成本比較高，增加了設備的使用成本。

(二)第二種1：1光刻設備的運動臺和鏡頭的成本均可大幅降低，但硅片曝光圖形往往需要拼接，且由于硅片在制造過程中存在漲縮、平移和旋轉，該光刻機在曝光過程中硅片和掩模版處于相對靜止狀態，無法有效補償硅片的漲縮、平移和旋轉影響，從而造成套刻精度比前一種1：1投影光刻機差，從而在大規模量產的競爭中處于劣勢，無法在IC先進封裝、LED、MEMS以及平板顯示等領域中被廣泛應用。

發明內容

針對上述現有技術的缺點，本發明的目的是提供光刻系統及其曝光補償方法，以解決現有技術中的一個或多個問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種光刻系統的曝光補償方法，包括以下步驟：

獲取硅片實際標記位置；

根據所述硅片實際標記位置計算出硅片偏差；

將所述硅片劃分成若干柵格，并根據所述硅片偏差計算出每一柵格中硅片實際圖形位置相對硅片理論圖形位置的偏移量；

工件臺機構沿掃描軌跡運動并根據所述偏移量對經過掃描軌跡的每一柵格的曝光位置進行補償，以使所述硅片實際標記位置與硅片理論標記位置一致。

進一步的，所述掃描軌跡包括掃描起點、掃描終點以及設置于所述掃描起點和所述掃描終點之間的至少一掃描停止位置。