專(zhuān)利名稱(chēng)：多掩模的光刻機(jī)硅片臺(tái)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光刻機(jī)硅片臺(tái)雙臺(tái)交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用于半導(dǎo)體光刻機(jī)
中，屬于半導(dǎo)體制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在集成電路芯片的生產(chǎn)過(guò)程中，芯片的設(shè)計(jì)圖形在硅片表面光刻膠上的曝光轉(zhuǎn)印(光刻)是其中最重要的工序之一，該工序所用的設(shè)備稱(chēng)為光刻機(jī)(曝光機(jī))。光刻機(jī)的分辨率和曝光效率極大的影響著集成電路芯片的特征線寬(分辨率)和生產(chǎn)率。而作為光刻機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)的硅片超精密運(yùn)動(dòng)定位系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為硅片臺(tái))的運(yùn)動(dòng)精度和工作效率，又在很大程度上決定了光刻機(jī)的分辨率和曝光效率。 步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)基本原理如圖l所示。來(lái)自光源45的深紫外光透過(guò)掩模版47、透鏡系統(tǒng)49將掩模版上的一部分圖形成像在硅片50的某個(gè)Chip上。掩模版和硅片反向按一定的速度比例作同步運(yùn)動(dòng)，最終將掩模版上的全部圖形成像在硅片的特定芯片(Chip)上，目前的光刻機(jī)是在掩模臺(tái)上只設(shè)有一塊掩模版，曝光結(jié)束后換裝其他掩模版，采用一臺(tái)光刻機(jī)分多步完成就需要依次更換掩模版，每更換一次掩模，就要重新對(duì)準(zhǔn)一次；而采用兩臺(tái)光刻機(jī)同時(shí)工作，就會(huì)大幅增加生產(chǎn)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種多掩模的光刻機(jī)硅片臺(tái)系統(tǒng)，以節(jié)省更換下一塊掩模版后重新對(duì)準(zhǔn)的時(shí)間和在曝光過(guò)程中一次步進(jìn)的時(shí)間，降低成本，進(jìn)而提高光刻機(jī)的曝光效率。[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 多掩模的光刻機(jī)硅片臺(tái)系統(tǒng)，該系統(tǒng)含有基臺(tái)，至少一個(gè)硅片臺(tái)，一組光學(xué)透鏡和掩模臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于所述的掩模臺(tái)系統(tǒng)包括掩模臺(tái)基座和掩模承載臺(tái)，掩模臺(tái)基座長(zhǎng)邊為Y方向，短邊為X方向，所述的掩模承載臺(tái)在掩模臺(tái)基座上沿Y方向作直線運(yùn)動(dòng)，掩模承載臺(tái)上沿Y方向至少設(shè)置兩個(gè)掩模版安裝槽和兩個(gè)掩模版，每個(gè)掩模版安裝槽內(nèi)放置一個(gè)掩模版。 上述技術(shù)方案所述的多掩模的光刻機(jī)硅片臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于所述的掩模承載臺(tái)在掩模臺(tái)基座上沿Y方向作直線運(yùn)動(dòng)采用氣浮導(dǎo)軌和直線電機(jī)做導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)，或采用直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠和伺服電機(jī)做導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出性的優(yōu)點(diǎn)一是將多塊掩模版順次沿運(yùn)動(dòng)方向布置，與使用一臺(tái)光刻機(jī)相比，硅片臺(tái)在掃描曝光時(shí)可以減少一次步進(jìn)的時(shí)間；二是多塊掩模版一次安裝，節(jié)省一次對(duì)準(zhǔn)的時(shí)間，總體上，提高了工作效率。

圖1為現(xiàn)有光刻機(jī)工作原理示意圖。[0010] 圖2為本實(shí)用新型采用雙掩模的光刻機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。 圖3為本實(shí)用新型采用雙掩模的光刻機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的工作原理示意圖。
圖中l(wèi)-基臺(tái)；2-預(yù)處理硅片臺(tái)；3-曝光硅片臺(tái)；4_透鏡；5_掩模臺(tái)基座；6_掩模 承載臺(tái)；7a-第一掩模版；7b-第二掩模版。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型提供的多掩模的光刻機(jī)硅片臺(tái)系統(tǒng)，該系統(tǒng)含有基臺(tái)l，至少一個(gè)硅片 臺(tái)，一組光學(xué)透鏡4和掩模臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于所述的掩模臺(tái)系統(tǒng)包括掩模臺(tái)基座5和掩 模承載臺(tái)6，掩模臺(tái)基座5長(zhǎng)邊為Y方向，短邊為X方向，所述的掩模承載臺(tái)6在掩模臺(tái)基 座5上沿Y方向作直線運(yùn)動(dòng)，掩模承載臺(tái)6上沿Y方向至少設(shè)置兩個(gè)掩模版安裝槽和兩個(gè) 掩模版，每個(gè)掩模版安裝槽內(nèi)放置一個(gè)掩模版。所述的掩模承載臺(tái)在掩模臺(tái)基座上沿Y方 向作直線運(yùn)動(dòng)采用氣浮導(dǎo)軌和直線電機(jī)做導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)，或采用直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠和伺服電 機(jī)做導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)。 圖2為本實(shí)用新型采用雙掩模的光刻機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。該系統(tǒng) 含有基臺(tái)l，一個(gè)預(yù)處理硅片臺(tái)2和一個(gè)曝光硅片臺(tái)3，一組光學(xué)透鏡4，兩個(gè)硅片臺(tái)在基臺(tái) 1上表面分別做預(yù)處理運(yùn)動(dòng)和曝光運(yùn)動(dòng)；在基臺(tái)1的上方，設(shè)有一個(gè)掩模臺(tái)系統(tǒng)，該掩模臺(tái) 系統(tǒng)包括一個(gè)掩模臺(tái)基座5和一個(gè)掩模承載臺(tái)6，設(shè)掩模臺(tái)基座5長(zhǎng)邊為Y方向，短邊為X 方向；掩模承載臺(tái)6上沿Y方向按一列布置兩個(gè)掩模版安裝槽，第一掩模版7a和第二掩模 版7b依次安裝在掩模版安裝槽內(nèi)；該掩模臺(tái)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)為單自由度直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)氣浮導(dǎo) 軌和直線電機(jī)的導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)，使掩模承載臺(tái)6在掩模臺(tái)基座上沿Y方向作直線運(yùn)動(dòng)采用。 圖3為本實(shí)用新型采用雙掩模的光刻機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的工作原理示意圖。在進(jìn)行 掃描曝光工序時(shí)，根據(jù)硅片的尺寸，預(yù)先在待刻硅片上劃分出若干區(qū)域，每個(gè)這樣的區(qū)域稱(chēng) 為一個(gè)場(chǎng)。在曝光每一個(gè)場(chǎng)的過(guò)程中，首先，掩模承載臺(tái)6沿著Y方向向右運(yùn)動(dòng)，第一掩模版 7a和第二掩模版7b的依次經(jīng)過(guò)投影區(qū)，但只有第一掩模版7a被掃描，同時(shí)地，硅片臺(tái)做與 掩模承載臺(tái)6的反向運(yùn)動(dòng)，沿著Y方向向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，第一掩模版7a的圖案刻在硅片上， 掩模承載臺(tái)6減速反向，同時(shí)，冷卻裝置使硅片上的光刻膠急速冷卻，之后，硅片臺(tái)減速反 向；然后，掩模承載臺(tái)6沿著Y方向向左運(yùn)動(dòng)，第二掩模版7b、第一掩模版7a依次再經(jīng)過(guò)投 影區(qū)，此時(shí)只有第二掩模版7b被掃描，同時(shí)地，硅片臺(tái)仍做與掩模承載臺(tái)6的反向運(yùn)動(dòng)，沿 著Y方向向右運(yùn)動(dòng)，這次，第二掩模版7b的圖案刻在硅片上，此時(shí)完成了一場(chǎng)的掃描曝光， 掩模承載臺(tái)6減速反向，同時(shí)硅片臺(tái)步進(jìn)至下一場(chǎng)，其他的各場(chǎng)的曝光依次循環(huán)。
權(quán)利要求多掩模的光刻機(jī)硅片臺(tái)系統(tǒng)，該系統(tǒng)含有基臺(tái)(1)，至少一個(gè)硅片臺(tái)，一組光學(xué)透鏡(4)和掩模臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于所述的掩模臺(tái)系統(tǒng)包括掩模臺(tái)基座(5)和掩模承載臺(tái)(6)，掩模臺(tái)基座(5)長(zhǎng)邊為Y方向，短邊為X方向，所述的掩模承載臺(tái)(6)在掩模臺(tái)基座(5)上沿Y方向作直線運(yùn)動(dòng)，掩模承載臺(tái)(6)上沿Y方向至少設(shè)置兩個(gè)掩模版安裝槽，每個(gè)掩模版安裝槽內(nèi)放置一個(gè)掩模版。
2. 按照權(quán)利要求1所述的多掩模的光刻機(jī)硅片臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于所述的掩模承載 臺(tái)(6)在掩模臺(tái)基座(5)上沿Y方向作直線運(yùn)動(dòng)采用氣浮導(dǎo)軌和直線電機(jī)做導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)，或 采用直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠和伺服電機(jī)做導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)。
專(zhuān)利摘要多掩模的光刻機(jī)硅片臺(tái)系統(tǒng)，該系統(tǒng)含有基臺(tái)，至少一個(gè)硅片臺(tái)，一組光學(xué)透鏡和掩模臺(tái)系統(tǒng)。所述的掩模臺(tái)系統(tǒng)包括掩模臺(tái)基座和掩模承載臺(tái)；掩模臺(tái)基座長(zhǎng)邊為Y方向，短邊為X方向，所述的掩模承載臺(tái)在掩模臺(tái)基座上沿Y方向作直線運(yùn)動(dòng)，掩模承載臺(tái)上沿Y方向至少設(shè)置兩個(gè)掩模版安裝槽和兩個(gè)掩模版，每個(gè)掩模版安裝槽內(nèi)放置一個(gè)掩模版。本實(shí)用新型避免了現(xiàn)有光刻機(jī)技術(shù)的不足，在更換掩模版后需要再次對(duì)準(zhǔn)的高精度要求等缺陷，只是在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上延長(zhǎng)了掩模臺(tái)導(dǎo)軌行程，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度并無(wú)太大變化，與使用一臺(tái)現(xiàn)有的光刻機(jī)相比，使整個(gè)光刻效率有一定的提高。
文檔編號(hào)G03F7/20GK201527541SQ20092017348
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者尹文生, 張鳴, 徐登峰, 朱煜, 段廣洪, 汪勁松, 田麗, 胡金春, 許巖 申請(qǐng)人:清華大學(xué)