曝光装置及曝光方法制造方法及图纸

技术编号:9033515 阅读:179 留言:0更新日期:2013-08-15 00:24
一种曝光装置及曝光方法,所述曝光装置包括:载物台,所述载物台包括第一区域和与第一区域对应的第二区域,所述载物台还包括位于第一区域的第一基底夹持器和位于第二区域的第二基底夹持器;光学投影单元,位于载物台上方,对第一基底夹持器或第二基底夹持器上的基底进行曝光;第一对准检测单元和第二对准检测单元,第一对准检测单元和第二对准检测单元对称的分布在光学投影单元的两侧,第一对准检测单元用于检测第一基底夹持器上的基底的对准标记,第二对准检测单元用于检测第二基底夹持器上的基底的对准标记。本发明专利技术实施例的曝光装置实现载物台的准确定位,提高曝光装置的产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域,特别涉及一种。
技术介绍
光刻作为半导体制造过程中的一道非常重要的工序,它是将掩模板上的图形通过曝光转移到基底上的工艺过程,被认为是大规模集成电路制造中的核心步骤。半导体制造中一系列复杂而耗时的光刻工艺主要是由相应的曝光机来完成。而光刻技术的发展或者说曝光机技术的进步主要是围绕着线宽、套刻(overlay)精度和产量这三大指标展开的。在半导体制作中,曝光过程主要包括三大步骤:更换载物台(stage)上基底的步骤;对载物台上的基底进行对准的步骤;将掩模板上的图案转移到基底上的步骤。上述三个步骤依次反复的在同一个载物台上进行。光刻作为半导体制作流程中一个关键的步骤,因此现实生产中如何提高曝光装置的产量是一个很重要的课题。近年来,为了进一步提高曝光装置的产量,出现了各种具有双载物台的曝光装置,利用双载物台同时进行晶片的更换动作、对准动作和曝光动作。参考图1,为现有具有双载物台(twin-stage)的曝光装置的结构示意图,包括:用于放置基底的第一载物台101和第二载物台102 ;用于检测基底上对准标记的对准检测单元103 ;用于对基底进行曝光的光学投影单元104 ;所述曝光装置还包括用于分别测量第一载物台101和第二载物台102 二维位置的两个测量单元(图中未示出),所述测量单元为光干涉计,每个载物台具有两个干涉计,光干涉计的可动反射镜固定在第一载物台101和第二载物台102的侧壁,包括位于第一载物台101侧壁的第一可动反射镜107和第二可动反射镜108,位于第二载物台102侧壁的第三可动反射镜109和第四可动反射镜110。在光学投影单元104对第一载物台101上的第一基底106进行曝光的时候,对准检测单元103检测第二 载物台102上的第二基底105上的对准标记,对第二基底105进行对准;在第一载物台101上的第一基底106曝光完成后,在第一载物台101装载新的基底,第一载物台101移动到对准检测单元103下方,对准检测单元103对新装载的基底进行对准,同时第二载物台102移动到光学投影单元104下方,光学投影单元104对第二基底105进行曝光。更多关于双载物台的曝光装置的介绍请参考公开号为US2005/0139790A1的美国专利。现有的双载物台的曝光装置的两个载物台位置很难准确匹配和控制,校准过程又比较复杂,影响曝光装置的精度(如套刻精度)和使用的便捷。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种,实现载物台的准确定位,提高曝光装置的精度和使用便捷性。为解决上述问题,本专利技术实施例提供了一种曝光装置,包括:载物台,所述载物台包括第一区域和与第一区域对应的第二区域,所述载物台还包括位于第一区域的第一基底夹持器和位于第二区域的第二基底夹持器;光学投影单元,位于载物台上方,对第一基底夹持器或第二基底夹持器上的基底进行曝光;第一对准检测单元和第二对准检测单元,第一对准检测单元和第二对准检测单元对称的分布在光学投影单元的两侧,第一对准检测单元用于检测第一基底夹持器上的基底的对准标记,第二对准检测单元用于检测第二基底夹持器上的基底的对准标记。可选的,所述第一对准检测单元的中轴线到光学投影单元中轴线的距离等于第二对准检测单元的中轴线到光学投影单元中轴线的距离。可选的,所述第一基底夹持器的中心与第二基底夹持器中心之间的距离等于第一对准检测单元或第二对准检测单元的中轴线到光学投影单元中轴线的距离。可选的,所述载物台的第一区域的表面还具有第一基准标记,所述第一对准检测单元检测第一基准标记作为计算第一基底夹持器上的基底位置坐标的基准。可选的,所述第一基准标记包括第一子基准标记和第二子基准标记,第一子基准标记和第二子基准标记在第一区域呈对角线分布。可选的,所述第一子基准标记中心和第二子基准标记中心之间的连线经过第一基底夹持器的中心。可选的,所述载物台的第二区域的表面还具有第二基准标记,所述第二对准检测单元检测第二基准标记作为计算第二基底夹持器上的基底位置坐标的基准。可选的,所述第二基准标记包括第三子基准标记和第四子基准标记,第三子基准标记和第四子基准标记在第二区域呈对角线分布。可选的,所述第三子基准标记中心和第四子基准标记中心之间的连线经过第二基底夹持器的中心。可选的,第一子基准标记中心和第二子基准标记中心之间的连线与第三子基准标记中心和第四子基准标记中心之间的连线相互平行。可选的,所述第一对准检测单元还包括第一调平单元,用于测量第一基底夹持器上的基底的高度。可选的,所 述第二对准检测单元还包括第二调平单元,用于测量第二基底夹持器上的基底的高度。可选的,所述第一对准检测单元和第二对准检测单元内部还分别包括光学成像系统,第一对准检测单元的光学成像系统根据第一调平单元测量的第一基底夹持器上的基底高度实现自动对焦;第二对准检测单元的光学成像系统根据第二调平单元测量的第二基底夹持器上的基底高度实现自动对焦。可选的,所述载物台的第一区域还具有第一掩模板对准传感器,用于检测掩模板对准标记。可选的,所述载物台的第二区域还具有第二掩模板对准传感器,用于检测掩模板对准标记。可选的,所述第一区域和第二区域的交界处具有光能量检测传感器,所述光能量检测传感器用于检测光学投影单元中的光能量。可选的,所述曝光装置还包括测量单元,用于测量载物台的位置。可选的,所述测量单元为光干涉计,所述光干涉计的可动反射镜位于载物台的侧壁。可选的,所述光干涉计包括第一光干涉计和第二光干涉计,第一光干涉计用于测量载物台沿第一方向移动的距离,第一光干涉计的可动反射镜设置在载物台沿第一方向的侧壁上;所述第二光干涉计用于测量载物台沿与第一方向正交的第二方向上移动的距离,第二光干涉计的可动反射镜设置在载物台第二方向的侧壁上。可选的,所述曝光装置还包括第一驱动装置,用于控制载物台的运动。可选的,所述曝光装置还包括第二驱动装置,用于控制第一对准检测单元和第二对准检测单元运动。可选的,所述曝光装置还包括主控制单元,用于以第一基准标记为基准获得第一基底夹持器上的基底的位置坐标或者以第二基准标记为基准获得第二基底夹持器上基底的位置坐标。可选的,所述载物台下部还包括使载物台浮起的气垫装置或者磁浮装置。可选的,所述曝光装置为浸没式曝光装置。本专利技术实施例还 提供了一种曝光方法,包括步骤:光学投影单元对第一基底夹持器上的第一基底进行曝光,同时第二对准检测单元检测第二基底夹持器上的第二基底的对准标记;光学投影单元对第二基底夹持器上的第二基底进行曝光,同时第一对准检测单元检测第一基底夹持器上的第三基底的对准标记。可选的,所述光学投影单元对第一基底夹持器上的第一基底进行曝光之前,还包括步骤:在第一基底夹持器上装载第一基底;第一对准检测单元检测第一子基准标记,获得第一子基准标记的位置信息;第一对准检测单元检测第二子基准标记,获得第一子基准标记的位置信息;第一对准检测单元检测第一基底的对准标记,获得第一基底的对准标记的位置信息,主控制单元将第一基底的对准标记的位置信息转换为以第一子基准标记或第二子基准标记的位置信息或者第一子基准标记位置信息和第二子基准标记平均位置信息作为原点的位置坐标;在第二基底夹持器上的装载第二基底,同时第一掩模板对准传感器检测掩模板对准标记;第二对准检本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种曝光装置,其特征在于,包括:载物台,所述载物台包括第一区域和与第一区域对应的第二区域,所述载物台还包括位于第一区域的第一基底夹持器和位于第二区域的第二基底夹持器;光学投影单元,位于载物台上方,对第一基底夹持器或第二基底夹持器上的基底进行曝光;第一对准检测单元和第二对准检测单元,第一对准检测单元和第二对准检测单元对称的分布在光学投影单元的两侧,第一对准检测单元用于检测第一基底夹持器上的基底的对准标记,第二对准检测单元用于检测第二基底夹持器上的基底的对准标记。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:伍强郝静安刘畅姚欣李天慧舒强顾一鸣
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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