光刻装置及调整方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光刻装置及调整方法，在光刻装置中设置有光强测量传感器与照明透过率调节装置，使用光强测量传感器扫描投影物镜视场内的基板照度得到投影物镜的剂量值，通过调整照明透过率调节装置使得剂量值一致，从而提高曝光精度。同时在掩模版或掩模台基准版上设置多个测量标记，在光刻装置中设置像测量传感器，使用像测量传感器检测测量标记在基板运动台上的成像位置，得到成像偏差并进行修正，进一步提高曝光精度。进一步提高曝光精度。进一步提高曝光精度。

【技术实现步骤摘要】
光刻装置及调整方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，具体涉及一种光刻装置及调整方法。

技术介绍

[0002]在平板显示领域，基板面积按世代不断扩大，光刻机需提供大的曝光视场以保证高产率。大曝光视场可由多个较小的单元物镜视场组合拼接而成，通过掩模图像与涂胶基板的同步扫描运动实现曝光。与之对应地，照明系统也存在多个单元照明及照明拼接的方案需求，拼接的方案往往带来单元照明间的光强均匀性问题，影响最终曝光线宽的一致性，在相邻两个单元视场的拼接区域，此问题尤为严重。因此为保证拼接照明均匀性，也需要设计测量和补偿的方法。

技术实现思路

[0003]基于以上所述的问题，本专利技术的目的在于提供一种光刻装置及调整方法，调整使得每个投影物镜视场内的照明剂量值一致，并修正投影物镜的成像偏差，达到提高曝光精度的目的。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种光刻装置，包括：
[0005]多组光源、多组照明系统、多个照明透过率调节装置、用于承载掩模版的掩模台、多组投影物镜单元、基板运动台以及安装在所述基板运动台上的光强测量传感器，每组光源、每组照明系统以及每组投影物镜单元一一对应设置，所述光强测量传感器扫描所述投影物镜单元视场内的基板照度得到所述投影物镜单元的剂量值，通过调整所述照明透过率调节装置使得剂量值一致。
[0006]可选的，所述照明系统与所述投影物镜单元均设置有两组，每组所述投影物镜单元内包含有一个或多个投影物镜，所述照明透过率调节装置与所述投影物镜一一对应设置；将多个投影物镜排列的方向设为第一方向X，将所述基板运动台扫描的方向设为第二方向Y，所述第一方向X与所述第二方向Y垂直，第三方向Z分别与所述第一方向X、所述第二方向Y垂直。
[0007]可选的，每组所述投影物镜单元内包含有1个投影物镜，所述光源发出的光依次经过对应的所述照明系统和掩模版后，照射到对应的投影物镜。
[0008]可选的，每组所述投影物镜单元内包含有3个投影物镜，3个投影物镜沿所述第一方向X排布，所述光源发出的光经过对应的所述照明系统后形成3束光，通过掩模版后分别照射到对应的3个所述投影物镜。
[0009]可选的，所述光强测量传感器与所述投影物镜一一对应设置，分别对相对应的所述投影物镜视场内的基板照度进行扫描。
[0010]可选的，每组所述光源内均设置有光源照度传感器和反馈调节装置，所述反馈调节装置基于所述光源照度传感器的测量值调节所述光源的出光功率，以使得每组所述光源提供的光源照度一直保持一致，以及使得多组所述光源提供的光源照度也一直保持一致。
[0011]可选的，所述光源采用g、h、i线波长光源。
[0012]可选的，所述掩模版上设有多个沿着所述第一方向X排布的测量标记。
[0013]可选的，所述光刻装置还包括掩模台基准版，所述掩模台基准版上设有多个沿着所述第一方向X排布的测量标记。
[0014]可选的，所述测量标记的数量比所述投影物镜的数量至少多一个，所述基板运动台上还设有多个像测量传感器，其用于检测所述测量标记在所述基板运动台上的成像位置，所述像测量传感器与测量标记一一对应设置，每个所述投影物镜的视场内的两侧处均对应设有一个所述测量标记。
[0015]可选的，所述成像位置包括所述测量标记的X、Y、Z向位置，基于所述成像位置计算得到对应投影物镜视场的成像偏差，所述成像偏差包括平移偏差、旋转偏差、缩放倍率偏差、焦面高度偏差和焦面倾斜偏差。
[0016]可选的，所述投影物镜内设有用于调节所述投影物镜视场的成像偏差的可动元件。
[0017]相应的，本专利技术还提供一种光刻装置的调整方法，采用如上所述的曝光装置，包括以下步骤：
[0018]步骤S11：所述基板运动台沿第二方向Y扫描的过程中，当所述光强测量传感器移至其对应的所述投影物镜视场内时，所述光强测量传感器连续采集其对应的所述投影物镜视场内基板的照度值，计算得到对应的投影物镜视场内一位置的照度
‑
位置曲线，并进行积分得到投影物镜视场当前位置的累积剂量值；
[0019]步骤S12：所述基板运动台沿所述第一方向X移动，使得所述光强测量传感器对应于所述投影物镜视场的另一位置，重复步骤S1获得所述投影物镜视场内另一位置的累积剂量值；
[0020]步骤S13：重复步骤S12获得所述投影物镜不同位置处的多个累积剂量值，并计算各投影物镜视场内的剂量均值；
[0021]步骤S14：以其中一个投影物镜的剂量均值为基准剂量，计算其余所述投影物镜对应的光强透过率，并通过调整照明透过率调节装置调节所述透过率，使得每个所述投影物镜视场内剂量值一致。
[0022]可选的，在步骤S11中，每个所述光强测量传感器均位于每个所述投影物镜中心X0处，获得该处的计量值为Dose(i,X＝X0),i＝1,2,
……
,n，n≥1。
[0023]可选的，在步骤S12中，所述光强测量传感器位于X＝X0
‑
t处，t>0，每个所述投影物镜视场内的剂量值为Dose(i,X＝X0
‑
t),i＝1,2,
……
，n，n≥1。
[0024]可选的，在步骤1S3中，所述光强测量传感器位于X＝X0+t处，t>0，每个所述投影物镜视场内的剂量值为Dose(i，X＝X0+t)，i＝1,2,
……
,n≥1。
[0025]可选的，在步骤S13中，每个所述投影物镜视场内的剂量均值为
[0026]Dose(i)＝[Dose(i,X＝X
‑
t)+Dose(i,X＝X0)+Dose(i,X＝X0+t)]/3,i＝1,2,
……
,n，n≥1。
[0027]可选的，在步骤S14中，以所有剂量均值中的最小值作为基准剂量，即Dose
base
＝min(Dose(i)),i＝1,2,
……
,n，n≥1。
[0028]可选的，在步骤S14中，透过率T
i
的计算公式为：T
i
＝Dose
base
/Dose(i)
×
T
set
，其中，
T
set
为当前设置透过率。
[0029]可选的，在步骤S11中，所述基板运动台从初始位置Y1沿第二方向Y加速移动，当所述光强测量传感器在其对应的所述投影物镜的视场内时，所述基板运动台保持匀速运动，所述光强测量传感器连续采集所述基板的照度值，直至所述光强测量传感器移出其对应的所述投影物镜的视场，最后减速运动至结束位置Y2。
[0030]相应的，本专利技术还提供一种光刻装置的调整方法，采用如上所述的曝光装置，包括以下步骤：
[0031]步骤S21：移动掩模台，使得掩模版上的所述测量标记位于一组所述投影物镜单元上方；
[0032]步骤S22：移动基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光刻装置，其特征在于，包括：多组光源、多组照明系统、多个照明透过率调节装置、用于承载掩模版的掩模台、多组投影物镜单元、基板运动台以及安装在所述基板运动台上的光强测量传感器，每组光源、每组照明系统以及每组投影物镜单元一一对应设置，所述光强测量传感器扫描所述投影物镜单元视场内的基板照度得到所述投影物镜单元的剂量值，通过调整所述照明透过率调节装置使得剂量值一致。2.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述照明系统与所述投影物镜单元均设置有两组，每组所述投影物镜单元内包含有一个或多个投影物镜，所述照明透过率调节装置与所述投影物镜一一对应设置；将多个投影物镜排列的方向设为第一方向X，将所述基板运动台扫描的方向设为第二方向Y，所述第一方向X与所述第二方向Y垂直，第三方向Z分别与所述第一方向X、所述第二方向Y垂直。3.如权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，每组所述投影物镜单元内包含有1个投影物镜，所述光源发出的光依次经过对应的所述照明系统和掩模版后，照射到对应的投影物镜。4.如权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，每组所述投影物镜单元内包含有3个投影物镜，3个投影物镜沿所述第一方向X排布，所述光源发出的光经过对应的所述照明系统后形成3束光，通过掩模版后分别照射到对应的3个所述投影物镜。5.如权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，所述光强测量传感器与所述投影物镜一一对应设置，分别对相对应的所述投影物镜视场内的基板照度进行扫描。6.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，每组所述光源内均设置有光源照度传感器和反馈调节装置，所述反馈调节装置基于所述光源照度传感器的测量值调节所述光源的出光功率，以使得每组所述光源提供的光源照度一直保持一致，以及使得多组所述光源提供的光源照度也一直保持一致。7.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述光源采用g、h、i线波长光源。8.如权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，所述掩模版上设有多个沿着所述第一方向X排布的测量标记。9.如权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，所述光刻装置还包括掩模台基准版，所述掩模台基准版上设有多个沿着所述第一方向X排布的测量标记。10.如权利要求8或9所述的光刻装置，其特征在于，所述测量标记的数量比所述投影物镜的数量至少多一个，所述基板运动台上还设有多个像测量传感器，其用于检测所述测量标记在所述基板运动台上的成像位置，所述像测量传感器与测量标记一一对应设置，每个所述投影物镜的视场内的两侧处均对应设有一个所述测量标记。11.如权利要求10所述的光刻装置，其特征在于，所述成像位置包括所述测量标记的X、Y、Z向位置，基于所述成像位置计算得到对应投影物镜视场的成像偏差，所述成像偏差包括平移偏差、旋转偏差、缩放倍率偏差、焦面高度偏差和焦面倾斜偏差。12.如权利要求11所述的光刻装置，其特征在于，所述投影物镜内设有用于调节所述投影物镜视场的成像偏差的可动元件。13.一种光刻装置的调整方法，采用如权利要求1～12中任一项所述的光刻装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤S11：所述基板运动台沿第二方向Y扫描的过程中，当所述光强测量传感器移至其
对应的所述投影物镜视场内时，所述光强测量传感器连续采集其对应的所述投影物镜视场内基板的照度值，计算得到对应的投影物镜视场内一位置的照度
‑
位置曲线，并进行积分得到投影物镜视场当前位置的累积剂量值；步骤S12：所述基板运动台沿所述第一方向X移动，使得所述光强测量传感器对应于所述投影物镜视场的另一位置，重复步骤S1获得所述投影物镜视场内另一位置的累积剂量值；步骤S13：重复步骤S12获得所述投影物镜不同位置处的多个累积剂量值，并计算各投影物镜视场内的剂量均值；步骤S14：以其中一个投影物镜的剂量均值为基准剂量，计算其余所述投影物镜对应的光强透过率，并通过调整照明透过率调节装置调节所述透...

【专利技术属性】
技术研发人员：李煜芝，周畅，朱岳彬，张民山，朱振南，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：