一种光刻装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光刻装置，包括：对应分设于测量工位和曝光工位下方的第一工件台和第二工件台，所述第一工件台和所述第二工件台在完成针对各自放置的晶圆的操作后，通过作相对水平旋转，实现在所述测量工位和所述曝光工位之间的位置交换。本发明专利技术采用双工件台构架的光刻机设计，两个工件台可以同时进行2片硅片操作，并可在完成各自硅片的操作后，通过整体作180度旋转来实现工位交换，因而能节省曝光之外的待机时间，从而有效提高了产能。

【技术实现步骤摘要】
一种光刻装置
本专利技术涉及集成电路制造光刻设备
，特别是涉及一种具有旋转交换双工件台的光刻装置。
技术介绍
为了提高产能，现有的光刻机一般是采用如同荷兰ASML公司的双工件台技术，或者是采用日本Nikon公司的串列工件台技术。请参考图1，图1是荷兰ASML公司的双工件台光刻机曝光方法示意图。如图1a所示，在光刻机的测量工位和曝光工位上各设有一个工件台，每个工件台上放置一个硅片1、2。每个工件台的四角上设有用于对准等用途的传感器，例如TIS传感器等。其中，位于测量工位上的硅片1可通过TIS传感器进行坐标对准和调平；同时，位于曝光工位上的硅片2可通过TIS传感器进行掩模版对准，并曝光。之后，两个工件台通过水平移动方式交换工位，移动后，两个工件台的方位保持不变，如图1b所示。然后，交换到测量工位上的硅片2可通过TIS传感器进行坐标对准和调平；同时，交换到曝光工位上的硅片1可通过TIS传感器进行掩模版对准，并曝光，如图1c所示。请参考图2，图2是日本Nikon公司的串列工件台光刻机曝光方法示意图。如图2a所示，其设置一个工件台和一个测量台。其中，在工件台上进行硅片的上下片和预对准；测量台先后移动至曝光工位和对准工位，完成掩模版对准。然后，对工件台上的硅片进行对准和调平，图2b所示。之后，对硅片进行曝光，如图2c所示。因此，有必要减少曝光之外的待机时间，以进一步提高产能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种光刻装置。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种光刻装置，包括：对应分设于测量工位和曝光工位下方的第一工件台和第二工件台，所述第一工件台和所述第二工件台在完成针对各自放置的晶圆的操作后，通过作相对水平旋转，实现在所述测量工位和所述曝光工位之间的位置交换。进一步地，所述第一工件台和所述第二工件台共设于一旋转平台的两端上，所述旋转平台通过水平旋转，带动所述第一工件台和所述第二工件台在所述测量工位和所述曝光工位之间交换位置。进一步地，所述旋转平台下方设有驱动其旋转的磁悬浮平面电机。进一步地，所述磁悬浮平面电机包括设于所述旋转平台下方的永磁平面电机定子和对应设于所述旋转平台底面上的平面电机线圈。进一步地，所述永磁平面电机定子还作为平衡质量体。进一步地，所述永磁平面电机定子采用哈尔巴赫排布方式设置。进一步地，所述第一工件台和所述第二工件台各自通过一套水平双频干涉仪进行位置测控。进一步地，所述水平双频干涉仪至少为6轴水平双频干涉仪。进一步地，所述旋转平台的上方设有测量支架，所述测量支架上设有柱面光栅尺，所述旋转平台上对应设有5个或者以上水平编码器读数头和一个测高干涉仪。进一步地，所述水平编码器读数头通过一垂直伸缩机构升起至所述旋转平台的上表面以上，或者缩回至所述旋转平台的内部。进一步地，所述垂直伸缩机构采用机械直线轴承构成。进一步地，所述柱面光栅尺的周期为2400线/毫米以上。进一步地，所述第一工件台和所述第二工件台通过平面光栅尺进行位置测控。进一步地，所述第一工件台和所述第二工件台的表面上分别设有4个双轴平面光栅尺读数头，且所述第一工件台和所述第二工件台的上方分别对应设有相拼合的4块平面光栅尺，所述相拼合的4块平面光栅尺的中间设有容纳投影物镜和测量系统的开孔，两个所述相拼合的4块平面光栅尺之间设有中继光栅尺。进一步地，所述第一工件台和所述第二工件台相对于所述旋转平台具有6个自由度。进一步地，所述光刻装置包括深紫外光刻装置，深紫外浸没式光刻装置或极紫外光刻装置。本专利技术采用双工件台构架的光刻机设计，其中一个工件台对应测量工位，另一个工件台对应曝光工位，两个工件台可以同时进行2片硅片操作，并可在完成各自硅片的操作后，通过整体作180度旋转来实现工位交换，因而能节省曝光之外的待机时间，从而有效提高了产能。附图说明图1是荷兰ASML公司的双工件台光刻机曝光方法示意图。图2是日本Nikon公司的串列工件台光刻机曝光方法示意图。图3是本专利技术一较佳实施例的一种光刻装置结构示意图。图4是本专利技术一较佳实施例的一种水平双频干涉仪的布置示意图。图5是本专利技术一较佳实施例的一种平面光栅的布置示意图。图6是本专利技术的工位交换状态示意图。图7是本专利技术的光刻装置曝光方法示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本专利技术的实施方式时，为了清楚地表示本专利技术的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本专利技术的限定来加以理解。在以下本专利技术的具体实施方式中，请参考图3，图3是本专利技术一较佳实施例的一种光刻装置结构示意图。如图3所示，本专利技术的一种光刻装置，采用双工件台11、15的构架设计，其中一个工件台11对应光刻装置中的测量工位，另一个工件台15对应光刻装置中的曝光工位。测量工位上设有光刻装置的测量机构，曝光工位上设有光刻装置的投影物镜。双工件台(短程工件台(Shortstrokestage))11、15具体可包括：对应设于测量工位下方的第一工件台11，和对应设于曝光工位下方的第二工件台15。其中，第一工件台11和第二工件台15可以同时进行针对2片不同晶圆(硅片)1、2的操作，并可在完成针对各自放置的晶圆1、2的操作后，通过作相对水平旋转，实现在测量工位和曝光工位之间的位置交换，从而能够节省曝光之外的待机时间，提高产能。请参考图3。第一工件台11和第二工件台15共同设置在一个旋转平台(长程平台(Longstrokestage))17的两端上。旋转平台17可通过水平旋转，带动第一工件台11和第二工件台15在测量工位和曝光工位之间交换位置。作为一优选的实施方式，旋转平台17可采用磁悬浮旋转方式进行旋转。具体地，在旋转平台17的下方，可设置驱动旋转平台17水平旋转的磁悬浮平面电机。磁悬浮平面电机包括设于旋转平台17下方的永磁平面电机定子16，和对应设于旋转平台17底面上的多组平面电机线圈(未显示)。其中，永磁平面电机定子16可采用哈尔巴赫(Halbach)排布方式进行设置，以最大限度地使得磁场位于永磁平面电机定子16向上的一侧。并且，永磁平面电机定子16同时还可作为平衡质量体。工作状态下，旋转平台17可悬浮于永磁平面电机定子16之上，并在永磁平面电机定子16上实现无接触旋转。平面电机线圈可放置于旋转平台17内，并露出于旋转平台17的底面，且可通过接受外部指令完成水平移动，通过磁悬浮平面电机内各平面电机线圈的协同运动，完成旋转平台17的水平旋转运动。第一工件台11和第二工件台15的四角上可设有用于对准等用途的传感器12，例如TIS传感器等。请参考图4。第一工件台11和第二工件台15可各自通过一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光刻装置，其特征在于，包括：对应分设于测量工位和曝光工位下方的第一工件台和第二工件台，所述第一工件台和所述第二工件台在完成针对各自放置的晶圆的操作后，通过作相对水平旋转，实现在所述测量工位和所述曝光工位之间的位置交换。/n

【技术特征摘要】
1.一种光刻装置，其特征在于，包括：对应分设于测量工位和曝光工位下方的第一工件台和第二工件台，所述第一工件台和所述第二工件台在完成针对各自放置的晶圆的操作后，通过作相对水平旋转，实现在所述测量工位和所述曝光工位之间的位置交换。


2.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述第一工件台和所述第二工件台共设于一旋转平台的两端上，所述旋转平台通过水平旋转，带动所述第一工件台和所述第二工件台在所述测量工位和所述曝光工位之间交换位置。


3.根据权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，所述旋转平台下方设有驱动其旋转的磁悬浮平面电机。


4.根据权利要求3所述的光刻装置，其特征在于，所述磁悬浮平面电机包括设于所述旋转平台下方的永磁平面电机定子和对应设于所述旋转平台底面上的平面电机线圈。


5.根据权利要求4所述的光刻装置，其特征在于，所述永磁平面电机定子还作为平衡质量体。


6.根据权利要求4所述的光刻装置，其特征在于，所述永磁平面电机定子采用哈尔巴赫排布方式设置。


7.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述第一工件台和所述第二工件台各自通过一套水平双频干涉仪进行位置测控。


8.根据权利要求7所述的光刻装置，其特征在于，所述水平双频干涉仪至少为6轴水平双频干涉仪。


9.根据权利要求8所述的光刻装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍强，李艳丽，顾峥，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，上海集成电路装备材料产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31