專利名稱：具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)、方法及光刻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)、方法及光刻設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的光刻裝置，主要用于集成電路IC或其它微型器件的制造。通過光刻裝置將具有不同掩模圖案的多層掩模在精確對準(zhǔn)下依次成像在涂覆有光刻膠的晶片上，例如半導(dǎo)體晶片或LCD板。光刻裝置大體上分為兩類，一類是步進(jìn)光刻裝置，掩模圖案一次曝光成像在晶片的一個(gè)曝光區(qū)域，隨后晶片相對于掩模移動(dòng)，將下一個(gè)曝光區(qū)域移動(dòng)到掩模圖案和投影物鏡下方，再一次將掩模圖案曝光在晶片的另一曝光區(qū)域，重復(fù)這一過程直到晶片上所有曝光區(qū)域都擁有掩模圖案的像。另一類是步進(jìn)掃描光刻裝置，在上述過程中，掩模圖案不是一次曝光成像，而是通過投影光場的掃描移動(dòng)成像。在掩模圖案成像過程中，掩模與晶片同時(shí)相對于投影系統(tǒng)和投影光束移動(dòng)。在上述的光刻設(shè)備中，需具有相應(yīng)的裝置作為掩模版和硅片的載體，裝載有掩模版/硅片的載體產(chǎn)生精確的相互運(yùn)動(dòng)來滿足光刻需要。上述掩模版的載體被稱之為承版臺(tái)，硅片/基板的載體被稱之為承片臺(tái)。承版臺(tái)和承片臺(tái)分別位于光刻裝置的掩模臺(tái)分系統(tǒng)和工件臺(tái)分系統(tǒng)中，為上述分系統(tǒng)的核心模塊。在掃描光刻裝置中，掩模臺(tái)一般通過微動(dòng)臺(tái)和粗動(dòng)臺(tái)構(gòu)成，微動(dòng)臺(tái)完成掩模版的精密微調(diào)，粗動(dòng)臺(tái)完成掩模版的大行程掃描曝光運(yùn)動(dòng)。隨著業(yè)內(nèi)對于產(chǎn)率的不斷追求，掩模臺(tái)的定位精度、掃描運(yùn)動(dòng)速度和加速度需求不斷提高，在掩模臺(tái)的設(shè)計(jì)中，對于高速運(yùn)動(dòng)的掩模版，其保護(hù)裝置也尤為重要，尤其是在掩模交接時(shí)，更需要提高掩模版的保護(hù)要求。在專利EP772800B1中，提出一種掩模臺(tái)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。通過將三組線圈以不同的布局構(gòu)成具有平面電機(jī)，構(gòu)成微動(dòng)臺(tái)，并可以取消水平向?qū)蜓b置，很好的解決了粗動(dòng)臺(tái)堆微動(dòng)臺(tái)擾動(dòng)的問題，但該掩模臺(tái)并沒有掩模交接保護(hù)，對于掩模交接時(shí)掩模版的安全并沒有考慮。在專利US6741332中，提出另一種掩模臺(tái)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。三組音圈電機(jī)構(gòu)成水平向微動(dòng)裝置，并通過一種柔性結(jié)構(gòu)解決微動(dòng)臺(tái)與粗動(dòng)臺(tái)之間的耦合問題，并通過平衡質(zhì)量塊降低了粗動(dòng)臺(tái)對微動(dòng)臺(tái)的擾動(dòng)。但同樣該專利也沒有考慮掩模交接時(shí)掩模版的安全問題。有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)中亟需要一種掩模臺(tái)結(jié)構(gòu)，能有效解決掩模交接時(shí)掩模版的安全問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)，能有效解決掩模交接時(shí)掩模版的安全問題。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)，設(shè)置在一基臺(tái)上，包括運(yùn)動(dòng)臺(tái)，承載掩模；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)臺(tái)相對基臺(tái)運(yùn)動(dòng)；一掩模交接保護(hù)模塊，包括固定在基臺(tái)上的固定裝置以及固定連接承片臺(tái)的定位裝置，所述固定裝置設(shè)有一可動(dòng)的鎖緊部，該鎖緊部連接所述定位裝置時(shí)固定所述承片臺(tái)。更進(jìn)一步地,所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)包括相對基臺(tái)運(yùn)動(dòng)的粗動(dòng)臺(tái)和相對粗動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)的微動(dòng)臺(tái)，所述掩模交接保護(hù)模塊的定位裝置固定于粗動(dòng)臺(tái)上。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)粗動(dòng)臺(tái)沿Y向運(yùn)動(dòng)的第一運(yùn)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)微動(dòng)臺(tái)沿X、Y、RZ向運(yùn)動(dòng)的第二運(yùn)動(dòng)裝置。所述第一運(yùn)動(dòng)裝置為提供Y向直線運(yùn)動(dòng)的直線電機(jī)，所述第二運(yùn)動(dòng)裝置為提供X、Y、RZ向運(yùn)動(dòng)的X向電機(jī)和Y向電機(jī)。所述固定裝置上的鎖緊部為一定位銷。所述固定裝置通過一直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制定位銷的伸縮運(yùn)動(dòng)。所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為直線電機(jī)。所述定位裝置為一包含一定位孔的保護(hù)板，該定位孔與所述固定裝置的鎖緊部相配合。本發(fā)明同時(shí)公開一種使用具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的方法，包括使第二運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)至掩模交接位置；開啟所述掩模交接保護(hù)模塊，使所述固定裝置與所述定位裝置連接；完成掩模版上版或下版；關(guān)閉所述掩模交接保護(hù)模塊，使所述固定裝置與所述定位裝置分離。本發(fā)明還公開一種光刻設(shè)備，包括一照明單元，用于提供曝光光束；一掩模臺(tái)，用于支撐一掩模；一工件臺(tái)，用于支撐一基底并提供六自由度運(yùn)動(dòng)；一投影物鏡，用于將掩模上圖形按一定比例投射至基底；該掩模臺(tái)的結(jié)構(gòu)如前所述。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)、方法及光刻設(shè)備，能有效保護(hù)掩模臺(tái)在完成掩模版交接過程中不對掩模版產(chǎn)生損傷。避免了價(jià)值昂貴的掩模板因機(jī)械的或人為的失誤而造成損害。并且該具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)結(jié)構(gòu)簡潔，工程成本較低。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種掩模臺(tái)結(jié)構(gòu)；
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另一種掩模臺(tái)結(jié)構(gòu)；
圖3是本發(fā)明所示出的光刻設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明所示出具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明所示出具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的側(cè)視 圖6是本發(fā)明所示出具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一種具體實(shí)施例的具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)、使用該具有掩模交接保護(hù)功能的方法及光刻設(shè)備。然而，應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明理解成并不局限于以下描述的這種實(shí)施方式，并且本發(fā)明的技術(shù)理念可以與其他公知技術(shù)或功能與那些公知技術(shù)相同的其他技術(shù)組合實(shí)施。在以下描述中，為了清楚展示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作方式，將借助諸多方向性詞語進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)將“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“內(nèi)”、“向外”、“向內(nèi)”、“上”、“下”等詞
語理解為方便用語，而不應(yīng)當(dāng)理解為限定性詞語。此外，在以下描述中所使用的“Y方向”一詞主要指與水平向平行的方向，“X方向”一詞主要指與水平向平行的且與Y方向垂直的方向。如圖4中所示，圖4是本發(fā)明所示出具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。掩模交接保護(hù)功能指的是在掩模版被放置于掩模臺(tái)或從掩模臺(tái)上被取出時(shí)，有效保護(hù)掩模版的功能。圖4為本發(fā)明的掩模臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖，該具有模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的組成主要包括微動(dòng)臺(tái)201、微動(dòng)電機(jī)202、粗動(dòng)電機(jī)203、粗動(dòng)臺(tái)204、掩模交接保護(hù)裝置205。微動(dòng)電機(jī)202安裝于微動(dòng)臺(tái)201上，完成掩模版R的精密微調(diào)，粗動(dòng)電機(jī)204安裝于粗動(dòng)臺(tái)上，作為粗動(dòng)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)微動(dòng)臺(tái)201和粗動(dòng)臺(tái)204沿Y向完成大行程掃描運(yùn)動(dòng)。掩模交接保護(hù)裝置205安裝于粗動(dòng)臺(tái)204側(cè)面，完成掩模交接時(shí)的掩模保護(hù)功能。當(dāng)掩模交接過程中，即掩模版在上片或下片過程中通過驅(qū)動(dòng)掩模交接保護(hù)裝置，將定位銷插入到定位孔中從而鎖住粗動(dòng)臺(tái)，防止掩模臺(tái)在掩模交接時(shí)，掩模版由于粗動(dòng)電機(jī)出現(xiàn)意外而發(fā)生損傷。當(dāng)粗動(dòng)臺(tái)不需鎖定時(shí)，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)將定位銷退回，粗動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)不受限制。從而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作流程上增加了對掩模版的保護(hù)。以下對圖4中所示的具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的說明請同時(shí)參考圖5，圖5是本發(fā)明所示出具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的側(cè)視圖。該掩模交接保護(hù)裝置205包括保護(hù)板301、定位孔302、定位銷304、直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303。保護(hù)板301固定在粗動(dòng)臺(tái)204上，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303驅(qū)動(dòng)定位銷304沿X向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)微動(dòng)臺(tái)201運(yùn)動(dòng)到交接位進(jìn)行掩模交接時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303，將定位銷304插入定位孔302中，鎖住粗動(dòng)臺(tái)204，保證了交接時(shí)掩模版的安全。當(dāng)粗動(dòng)臺(tái)204不需鎖定時(shí)，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)303將定位銷304退回，粗動(dòng)臺(tái)204的運(yùn)動(dòng)不受限制。圖3是具有該掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的光刻裝置。圖3中示出的是光刻裝置中典型的掃描光刻裝置。該掃描光刻機(jī)的核心部件包括照明101 ；掩模臺(tái)102 ;投影物鏡103、工件臺(tái)104、框架105、減振器106。在投影物鏡103下，承載著掩模版R的掩模臺(tái)102和承載著硅片/基板(S)的工件臺(tái)104下進(jìn)行方向相反的掃描運(yùn)動(dòng)，將掩模版上的圖形曝光在娃片/基板上。圖6是本發(fā)明所示出具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的工作流程圖。首先驅(qū)動(dòng)微動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)到交接位置S401，然后開啟掩模交接保護(hù)裝置S402。如果是該掩模臺(tái)首次上版，則進(jìn)入上版步驟S404，否則先進(jìn)入步驟S403，進(jìn)行掩模版下版，再進(jìn)入步驟S404，進(jìn)行掩模版上版。關(guān)閉掩模交接保護(hù)裝置S405，完成掩模對準(zhǔn)S406和掃描曝光S407。完成步驟S407后需要進(jìn)行掩模版下版S408，則重復(fù)步驟S401。本發(fā)明所提供的具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)、方法及光刻設(shè)備，能有效保護(hù)掩模臺(tái)在完成掩模版交接過程中不對掩模版產(chǎn)生損傷。避免了價(jià)值昂貴的掩模板因機(jī)械的或人為的失誤而造成損害。并且該具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)結(jié)構(gòu)簡潔，工程成本較低。本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)，設(shè)置在一基臺(tái)上，其特征在于，包括 運(yùn)動(dòng)臺(tái)，承載掩模； 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)臺(tái)相對基臺(tái)運(yùn)動(dòng)； 一掩模交接保護(hù)模塊，包括固定在基臺(tái)上的固定裝置以及固定連接承片臺(tái)的定位裝置，所述固定裝置設(shè)有一可動(dòng)的鎖緊部，該鎖緊部連接所述定位裝置時(shí)固定所述承片臺(tái)。
2.如權(quán)利要求1所述的的掩模臺(tái)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)包括相對基臺(tái)運(yùn)動(dòng)的粗動(dòng)臺(tái)和相對粗動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)的微動(dòng)臺(tái)，所述掩模交接保護(hù)模塊的定位裝置固定于粗動(dòng)臺(tái)上。
3.如權(quán)利要求2所述的的掩模臺(tái)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)粗動(dòng)臺(tái)沿Y向運(yùn)動(dòng)的第一運(yùn)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)微動(dòng)臺(tái)沿X、Y、RZ向運(yùn)動(dòng)的第二運(yùn)動(dòng)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的的掩模臺(tái)，其特征在于，所述第一運(yùn)動(dòng)裝置為提供Y向直線運(yùn)動(dòng)的直線電機(jī)，所述第二運(yùn)動(dòng)裝置為提供X、Y、RZ向運(yùn)動(dòng)的X向電機(jī)和Y向電機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的的掩模臺(tái)，其特征在于，所述固定裝置上的鎖緊部為一定位銷。
6.如權(quán)利要求5所述的的掩模臺(tái)，其特征在于，所述固定裝置通過一直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制定位銷的伸縮運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的的掩模臺(tái)，其特征在于，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為直線電機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述的的掩模臺(tái)，其特征在于，所述定位裝置為一包含一定位孔的保護(hù)板，該定位孔與所述固定裝置的鎖緊部相配合。
9.一種使用如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的掩模臺(tái)的方法，其特征在于，包括 使第二運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)至掩模交接位置； 開啟所述掩模交接保護(hù)模塊，使所述固定裝置與所述定位裝置連接； 完成掩模版上版或下版； 關(guān)閉所述掩模交接保護(hù)模塊，使所述固定裝置與所述定位裝置分離。
10.一種光刻設(shè)備，包括 一照明單元，用于提供曝光光束； 一掩模臺(tái)，用于支撐一掩模； 一工件臺(tái)，用于支撐一基底并提供六自由度運(yùn)動(dòng)； 一投影物鏡，用于將掩模上圖形按一定比例投射至基底； 其特征在于，所述掩模臺(tái)的結(jié)構(gòu)如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有掩模交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)，設(shè)置在一基臺(tái)上，包括運(yùn)動(dòng)臺(tái)，承載掩模；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)臺(tái)相對基臺(tái)運(yùn)動(dòng)；一掩模交接保護(hù)模塊，包括固定在基臺(tái)上的固定裝置以及固定連接承片臺(tái)的定位裝置，所述固定裝置設(shè)有一可動(dòng)的鎖緊部，該鎖緊部連接所述定位裝置時(shí)固定所述承片臺(tái)。本發(fā)明同時(shí)公開一種使用該具有交接保護(hù)功能的掩模臺(tái)的方法及一種光刻設(shè)備。
文檔編號G03F7/20GK103019035SQ201110282348
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者江旭初, 李生強(qiáng), 董俊清, 徐濤 申請人:上海微電子裝備有限公司