專(zhuān)利名稱(chēng)：曝光裝置及曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種曝光裝置及曝光方法。
背景技術(shù)：
光刻作為半導(dǎo)體制造過(guò)程中的一道非常重要的工序，它是將掩模板上的圖形通過(guò)曝光轉(zhuǎn)移到基底上的工藝過(guò)程，被認(rèn)為是大規(guī)模集成電路制造中的核心步驟。半導(dǎo)體制造中一系列復(fù)雜而耗時(shí)的光刻工藝主要是由相應(yīng)的曝光機(jī)來(lái)完成。而光刻技術(shù)的發(fā)展或者說(shuō)曝光機(jī)技術(shù)的進(jìn)步主要是圍繞著線寬、套刻(overlay)精度和產(chǎn)量這三大指標(biāo)展開(kāi)的。
在半導(dǎo)體制作中，曝光過(guò)程主要包括三大步驟:更換載物臺(tái)(stage)上基底的步驟；對(duì)載物臺(tái)上的基底進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的步驟；將掩模板上的圖案轉(zhuǎn)移到基底上的步驟。上述三個(gè)步驟依次反復(fù)的在同一個(gè)載物臺(tái)上進(jìn)行。
光刻作為半導(dǎo)體制作流程中一個(gè)關(guān)鍵的步驟，因此現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中如何提高曝光裝置的產(chǎn)量是一個(gè)很重要的課題。
近年來(lái)，為了進(jìn)一步提高曝光裝置的產(chǎn)量，出現(xiàn)了各種具有雙載物臺(tái)的曝光裝置，利用雙載物臺(tái)同時(shí)進(jìn)行晶片的更換動(dòng)作、對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作和曝光動(dòng)作。
參考圖1，為現(xiàn)有具有雙載物臺(tái)(twin-stage)的曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:用于放置基底的第一載物臺(tái)101和第二載物臺(tái)102 ;用于檢測(cè)基底上對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元103 ;用于對(duì)基底進(jìn)行曝光的光學(xué)投影單元104 ;所述曝光裝置還包括用于分別測(cè)量第一載物臺(tái)101和第二載物臺(tái)102 二維位置的兩個(gè)測(cè)量單元(圖中未示出)，所述測(cè)量單元為光干涉計(jì)，每個(gè)載物臺(tái)具有兩個(gè)干涉計(jì)，光干涉計(jì)的可動(dòng)反射鏡固定在第一載物臺(tái)101和第二載物臺(tái)102的側(cè)壁，包括位于第一載物臺(tái)101側(cè)壁的第一可動(dòng)反射鏡107和第二可動(dòng)反射鏡108，位于第二載物臺(tái)102側(cè)壁的第三可動(dòng)反射鏡109和第四可動(dòng)反射鏡110。
在光學(xué)投影單元104對(duì)第一載物臺(tái)101上的第一基底106進(jìn)行曝光的時(shí)候，對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元103檢測(cè)第二 載物臺(tái)102上的第二基底105上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，對(duì)第二基底105進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)；在第一載物臺(tái)101上的第一基底106曝光完成后，在第一載物臺(tái)101裝載新的基底，第一載物臺(tái)101移動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元103下方，對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元103對(duì)新裝載的基底進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)第二載物臺(tái)102移動(dòng)到光學(xué)投影單元104下方，光學(xué)投影單元104對(duì)第二基底105進(jìn)行曝光。
更多關(guān)于雙載物臺(tái)的曝光裝置的介紹請(qǐng)參考公開(kāi)號(hào)為US2005/0139790A1的美國(guó)專(zhuān)利。
現(xiàn)有的雙載物臺(tái)的曝光裝置的兩個(gè)載物臺(tái)位置很難準(zhǔn)確匹配和控制，校準(zhǔn)過(guò)程又比較復(fù)雜，影響曝光裝置的精度(如套刻精度)和使用的便捷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種曝光裝置及曝光方法，實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的準(zhǔn)確定位，提高曝光裝置的精度和使用便捷性。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種曝光裝置，包括:
載物臺(tái)，所述載物臺(tái)包括第一區(qū)域和與第一區(qū)域?qū)?yīng)的第二區(qū)域，所述載物臺(tái)還包括位于第一區(qū)域的第一基底夾持器和位于第二區(qū)域的第二基底夾持器；
光學(xué)投影單元，位于載物臺(tái)上方，對(duì)第一基底夾持器或第二基底夾持器上的基底進(jìn)行曝光；
第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元對(duì)稱(chēng)的分布在光學(xué)投影單元的兩側(cè)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元用于檢測(cè)第一基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元用于檢測(cè)第二基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
可選的，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的中軸線到光學(xué)投影單元中軸線的距離等于第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的中軸線到光學(xué)投影單元中軸線的距離。
可選的，所述第一基底夾持器的中心與第二基底夾持器中心之間的距離等于第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元或第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的中軸線到光學(xué)投影單元中軸線的距離。
可選的，所述載物臺(tái)的第一區(qū)域的表面還具有第一基準(zhǔn)標(biāo)記，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基準(zhǔn)標(biāo)記作為計(jì)算第一基底夾持器上的基底位置坐標(biāo)的基準(zhǔn)。
可選的，所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記包括第一子基準(zhǔn)標(biāo)記和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記，第一子基準(zhǔn)標(biāo)記和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記在第一區(qū)域呈對(duì)角線分布。
可選的，所述第一子基準(zhǔn)標(biāo)記中心和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記中心之間的連線經(jīng)過(guò)第一基底夾持器的中心。
可選的，所述載物臺(tái)的第二區(qū)域的表面還具有第二基準(zhǔn)標(biāo)記，所述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基準(zhǔn)標(biāo)記作為計(jì)算第二基底夾持器上的基底位置坐標(biāo)的基準(zhǔn)。
可選的，所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括第三子基準(zhǔn)標(biāo)記和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記，第三子基準(zhǔn)標(biāo)記和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記在第二區(qū)域呈對(duì)角線分布。
可選的，所述第三子基準(zhǔn)標(biāo)記中心和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記中心之間的連線經(jīng)過(guò)第二基底夾持器的中心。
可選的，第一子基準(zhǔn)標(biāo)記中心和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記中心之間的連線與第三子基準(zhǔn)標(biāo)記中心和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記中心之間的連線相互平行。
可選的，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元還包括第一調(diào)平單元，用于測(cè)量第一基底夾持器上的基底的高度。
可選的，所 述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元還包括第二調(diào)平單元，用于測(cè)量第二基底夾持器上的基底的高度。
可選的，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元內(nèi)部還分別包括光學(xué)成像系統(tǒng)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第一調(diào)平單元測(cè)量的第一基底夾持器上的基底高度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第二調(diào)平單元測(cè)量的第二基底夾持器上的基底高度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。
可選的，所述載物臺(tái)的第一區(qū)域還具有第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器，用于檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
可選的，所述載物臺(tái)的第二區(qū)域還具有第二掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器，用于檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
可選的，所述第一區(qū)域和第二區(qū)域的交界處具有光能量檢測(cè)傳感器，所述光能量檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)光學(xué)投影單元中的光能量。
可選的，所述曝光裝置還包括測(cè)量單元，用于測(cè)量載物臺(tái)的位置。
可選的，所述測(cè)量單元為光干涉計(jì)，所述光干涉計(jì)的可動(dòng)反射鏡位于載物臺(tái)的側(cè)壁。
可選的，所述光干涉計(jì)包括第一光干涉計(jì)和第二光干涉計(jì)，第一光干涉計(jì)用于測(cè)量載物臺(tái)沿第一方向移動(dòng)的距離，第一光干涉計(jì)的可動(dòng)反射鏡設(shè)置在載物臺(tái)沿第一方向的側(cè)壁上；所述第二光干涉計(jì)用于測(cè)量載物臺(tái)沿與第一方向正交的第二方向上移動(dòng)的距離，第二光干涉計(jì)的可動(dòng)反射鏡設(shè)置在載物臺(tái)第二方向的側(cè)壁上。
可選的，所述曝光裝置還包括第一驅(qū)動(dòng)裝置，用于控制載物臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。
可選的，所述曝光裝置還包括第二驅(qū)動(dòng)裝置，用于控制第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元運(yùn)動(dòng)。
可選的，所述曝光裝置還包括主控制單元，用于以第一基準(zhǔn)標(biāo)記為基準(zhǔn)獲得第一基底夾持器上的基底的位置坐標(biāo)或者以第二基準(zhǔn)標(biāo)記為基準(zhǔn)獲得第二基底夾持器上基底的位置坐標(biāo)。
可選的，所述載物臺(tái)下部還包括使載物臺(tái)浮起的氣墊裝置或者磁浮裝置。
可選的，所述曝光裝置為浸沒(méi)式曝光裝置。
本發(fā)明實(shí)施例還 提供了一種曝光方法，包括步驟:
光學(xué)投影單元對(duì)第一基底夾持器上的第一基底進(jìn)行曝光，同時(shí)第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底夾持器上的第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；
光學(xué)投影單元對(duì)第二基底夾持器上的第二基底進(jìn)行曝光，同時(shí)第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基底夾持器上的第三基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
可選的，所述光學(xué)投影單元對(duì)第一基底夾持器上的第一基底進(jìn)行曝光之前，還包括步驟:在第一基底夾持器上裝載第一基底；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，主控制單元將第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息轉(zhuǎn)換為以第一子基準(zhǔn)標(biāo)記或第二子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息或者第一子基準(zhǔn)標(biāo)記位置信息和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記平均位置信息作為原點(diǎn)的位置坐標(biāo)；在第二基底夾持器上的裝載第二基底，同時(shí)第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第三子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第三子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第四子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第四子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息。
可選的，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的步驟之前，還包括步驟:第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的第一調(diào)平單元測(cè)量第一基底的高度；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第一調(diào)平單元測(cè)量的第一基底的高度完成自動(dòng)聚焦。
可選的，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記步驟的同時(shí)，還包括:光能量檢測(cè)傳感器檢測(cè)光學(xué)投影單元中的光能量。
可選的，所述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的步驟包括:第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，主控制單元將第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息轉(zhuǎn)換為以第三子基準(zhǔn)標(biāo)記或第四子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息或者第三子基準(zhǔn)標(biāo)記位置信息和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記平均位置信息作為原點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
可選的，所述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記步驟之前，還包括步驟:第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的第二調(diào)平單元測(cè)量第二基底的高度；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第二調(diào)平單元測(cè)量的第二基底的高度完成自動(dòng)聚焦。
可選的，所述光學(xué)投影單元對(duì)第二基底夾持器上的第二基底進(jìn)行曝光步驟之前，還包括步驟:卸載第一基底夾持器上的第一基底并在第一基底夾持器上裝載第三基底，同時(shí)第二掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第二子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
在載物臺(tái)上設(shè)置有第一基底夾持器和第二基底夾持器，當(dāng)曝光裝置光學(xué)投影單元的對(duì)一個(gè)基底夾持器上的基底進(jìn)行曝光動(dòng)作時(shí)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元或第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)另外一個(gè)基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)基底的對(duì)準(zhǔn)，提高了曝光裝置的產(chǎn)量。
進(jìn)一步，采用一個(gè)載物臺(tái)，只需要一個(gè)載物臺(tái)一個(gè)位置測(cè)量單元(兩個(gè)光干涉計(jì)(X軸方向和I軸方向)或者3個(gè)干涉計(jì)(X軸方向、y軸方向和Z軸方向))，不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有兩個(gè)載物臺(tái)的兩個(gè)測(cè)量單元(四個(gè)光干涉計(jì)(2個(gè)X軸方向和2y軸方向)或者6個(gè)光干涉計(jì)(2個(gè)X軸方向、2個(gè)y軸方向和2個(gè)z軸方向))之間的校準(zhǔn)復(fù)雜和困難等問(wèn)題，并且減小了光干涉計(jì)之間的干擾，實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的準(zhǔn)確定位，提高了效率和產(chǎn)量。
另外，本發(fā)明實(shí)施例的曝光方法，光學(xué)投影單兀對(duì)第一基底夾持器上的第一基底進(jìn)行曝光，同時(shí)第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底夾持器上的第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；光學(xué)投影單元對(duì)第二基底夾持器上的第二基底進(jìn)行曝光，同時(shí)第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基底夾持器上的第三基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，提高了曝光裝置的產(chǎn)量。


圖1為現(xiàn)有具有雙載物臺(tái)的曝光裝置的結(jié)構(gòu)不意圖2 圖6為本發(fā)明實(shí)施例曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例曝光方法的流程示意圖8 圖18為本發(fā)明實(shí)施曝光過(guò)程的中間結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)有雙載物臺(tái)的曝光裝置兩個(gè)載物臺(tái)的兩個(gè)測(cè)量單元之間的校準(zhǔn)復(fù)雜和困難，四個(gè)光干涉計(jì)之間易 產(chǎn)生擾動(dòng)，使得兩個(gè)載物臺(tái)很難準(zhǔn)確定位，影響了曝光裝置的產(chǎn)量。
為解決上述問(wèn)題，發(fā)明人提出一種曝光裝置，包括:載物臺(tái)，所述載物臺(tái)包括第一區(qū)域和與第一區(qū)域?qū)?yīng)的第二區(qū)域，所述載物臺(tái)還包括位于第一區(qū)域的第一基底夾持器和位于第二區(qū)域的第二基底夾持器；
光學(xué)投影單兀,位于載物臺(tái)上方，對(duì)第一基底夾持器或第二基底夾持器上的基底進(jìn)行曝光；
第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元對(duì)稱(chēng)的分布在光學(xué)投影單元的兩側(cè)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元用于檢測(cè)第一基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元用于檢測(cè)第二基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
本發(fā)明技術(shù)方案的曝光裝置采用一個(gè)載物臺(tái)，一個(gè)載物臺(tái)一個(gè)位置測(cè)量單元(兩個(gè)光干涉計(jì)(X軸方向和I軸方向)或者3個(gè)干涉計(jì)(X軸方向、y軸方向和Z軸方向))，不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有兩個(gè)載物臺(tái)的兩個(gè)測(cè)量單元(四個(gè)光干涉計(jì)(2個(gè)X軸方向和2y軸方向)或者6個(gè)光干涉計(jì)(2個(gè)X軸方向、2個(gè)y軸方向和2個(gè)z軸方向))之間的校準(zhǔn)復(fù)雜和困難等問(wèn)題，并且減小了光干涉計(jì)之間的干擾，實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的準(zhǔn)確定位，并且在載物臺(tái)上設(shè)置有第一基底夾持器和第二基底夾持器，當(dāng)曝光裝置光學(xué)投影單元對(duì)一個(gè)基底夾持器上的基底進(jìn)行曝光動(dòng)作時(shí)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元或第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)另外一個(gè)基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)基底的對(duì)準(zhǔn)，上述兩個(gè)步驟交替進(jìn)行，從而提高了曝光裝置產(chǎn)量。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，示意圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。
圖2 圖6為本發(fā)明實(shí)施例曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例曝光方法的流程示意圖；圖8 圖18為本發(fā)明實(shí)施曝光過(guò)程的中間結(jié)構(gòu)示意圖。
參考圖2，本發(fā)明實(shí)施例的曝光裝置包括:對(duì)掩模板308進(jìn)行照明的照明單元309 ；裝載掩模板308的掩模板載物臺(tái)307 ;使從掩模板308透射的光投射到基底306上的光學(xué)投影單元305 ;第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304對(duì)稱(chēng)的分布在光學(xué)投影單元305的兩側(cè)；用于放置基底的載物臺(tái)300，所述載物臺(tái)300位于光學(xué)投影單元305的下方；用于統(tǒng)一控制曝光裝置的主控制單元(圖中未示出)，主控制單元對(duì)曝光裝置的對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元、測(cè)量單元等的信息進(jìn)行管理。本發(fā)明實(shí)施例中所述曝光裝置可以為步進(jìn)掃描曝光裝置。本發(fā)明實(shí)施例中所述曝光裝置也可以為浸沒(méi)式曝光裝置。
所述照明單元309，包·括光源和照明光學(xué)系統(tǒng)，向照明單元309內(nèi)部的視場(chǎng)光闌(也稱(chēng)之為遮光板，masking blade)所限定的矩形或圓弧狀的照明區(qū)域提供照射光IL，以均勻的照度對(duì)形成在掩模板上的電路圖案進(jìn)行照明。所述照射光IL可以使用Krf準(zhǔn)分子激光(波長(zhǎng)248nm)或Arf準(zhǔn)分子激光(波長(zhǎng)193nm)等遠(yuǎn)紫外光，所述照射光IL也可使用F2激光(波長(zhǎng)157nm)，極紫外(波長(zhǎng)13.5nm左右)等真空紫外光，所述照射光IL還可以使用來(lái)自超高壓汞燈的紫外區(qū)域的輝光(g線、i線等)。
所述掩模板載物臺(tái)307通過(guò)真空吸附或者電磁吸附固定放置在其上的掩模板308，所述掩模板載物臺(tái)307連接至掩模板驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示出)，通過(guò)掩模板驅(qū)動(dòng)裝置使的掩模板載物臺(tái)307在與光學(xué)投影單元305的中軸線(光軸)ax垂直的xy平面內(nèi)，可以在X軸方向、I軸方向以及Θ z方向(繞z軸旋轉(zhuǎn)的方向)上輕微驅(qū)動(dòng)。作為具體的實(shí)施例，所述掩模板載物臺(tái)307可以采用粗、微動(dòng)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的結(jié)構(gòu):包括在y軸方向上一維驅(qū)動(dòng)的粗動(dòng)載物臺(tái)、相對(duì)于粗動(dòng)載物臺(tái)在至少三個(gè)自由度方向上(X軸方向、y軸方向以及θζ方向)輕微驅(qū)動(dòng)的微動(dòng)載物臺(tái)。掩模板載物臺(tái)307還包括檢測(cè)掩模版移動(dòng)位置的光干涉計(jì)。
所述光學(xué)投影單元305通過(guò)掩模板308透射的成像光束投射到放置在成像面上的基底的曝光區(qū)，實(shí)現(xiàn)掩模板上的電路圖案向基底轉(zhuǎn)移的過(guò)程，完成對(duì)第一基底夾持器或第二基底夾持器上的基底進(jìn)行曝光的過(guò)程。
當(dāng)以Krf準(zhǔn)分子激光或Arf準(zhǔn)分子激光等作為照射光IL時(shí)，所述光學(xué)投影單元305可以為僅由折射光學(xué)元件(透鏡)構(gòu)成的折射系統(tǒng)；當(dāng)采用F2激光作為照射光IL時(shí)，所述光學(xué)投影單元305可以為將折射光學(xué)元件和反射光學(xué)元件(凸面鏡、分光鏡等)組合的反折射系統(tǒng)、或者僅由反射光學(xué)元件構(gòu)成的反射系統(tǒng)、或者也可使用折射系統(tǒng)。
所述載物臺(tái)300位于光學(xué)投影單元305的下方，所述載物臺(tái)300包括第一區(qū)域I和與第一區(qū)域I對(duì)應(yīng)的第二區(qū)域II，所述第一區(qū)域I和第二區(qū)域II可以相鄰也可以相距一定的距離，所述載物臺(tái)300還包括位于第一區(qū)域I的第一基底夾持器301和位于第二區(qū)域II的第二基底夾持器302。所述第一基底夾持器301和第二基底夾持器302通過(guò)真空吸附或電磁吸附固定基底，所述第一基底夾持器301和第二基底夾持器302也可以通過(guò)機(jī)械夾持固定基底。
由于第一基底夾持器301和第二基底夾持器302沿y軸方向分布在載物臺(tái)300上，所述載物臺(tái)300的y軸方向的寬度大于X軸方向的寬度，以減小載物臺(tái)的設(shè)計(jì)尺寸，減小載物臺(tái)占用的空間。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中所述載物臺(tái)300的y軸方向的寬度可以等于X軸方向的覽度。
所述載物臺(tái)300連接至第一驅(qū)動(dòng)裝置312，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置312使的掩載物臺(tái)300可以在X軸方向、y軸方向、z軸方向、Θ z方向上運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明實(shí)施例曝光裝置只有一個(gè)載物臺(tái)，因此相對(duì)于現(xiàn)有的雙載物臺(tái)，第一驅(qū)動(dòng)裝置312的設(shè)計(jì)和載物臺(tái)的控制過(guò)程可以更簡(jiǎn)單，提高了曝光裝置的穩(wěn)定性，節(jié)約了制造成本。
所述曝光裝置還包括測(cè)量單元(圖中未示出)，用于測(cè)量載物臺(tái)的位置。所述測(cè)量單元為光干涉計(jì)(圖中未示出)，光干涉計(jì)是利用干涉原理測(cè)量光程之差從而測(cè)定位移的光學(xué)儀器，光干涉計(jì)的光源發(fā)出的光，由分光鏡分為兩路，并分別從固定反射鏡和可動(dòng)反射鏡反射回來(lái)會(huì)合在分光鏡上而產(chǎn)生干涉條紋，當(dāng)可動(dòng)反射鏡移動(dòng)時(shí)，固定反射鏡和可動(dòng)反射鏡反射回來(lái)的兩反射光的光程差發(fā)生變化，兩反射光會(huì)合到分光鏡上的干涉條紋的光強(qiáng)產(chǎn)生變化，干涉條紋的光強(qiáng)變化由光干涉計(jì)的接受器中的光電轉(zhuǎn)換元件和電子線路等轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，經(jīng)整形、放大后輸入可逆計(jì)數(shù)器計(jì)算出總脈沖數(shù)，再由電子計(jì)算機(jī)計(jì)算出可動(dòng)反射鏡的位移量。本發(fā)明實(shí)施例中，所述光干涉計(jì)包括第一光干涉計(jì)(X軸方向光干涉計(jì))和第二光干涉計(jì)(y軸方向光干涉計(jì))，第一光干涉計(jì)用于測(cè)量載物臺(tái)沿第一方向(X軸方向)移動(dòng)的距離，第一光干涉計(jì)的可動(dòng)反射鏡311設(shè)置在載物臺(tái)300沿第一方向(X軸方向)的側(cè)壁上；所述第二光干涉計(jì)用于測(cè)量載物臺(tái)沿與第一方向正交的第二方向(y軸方向)上移動(dòng)的距離，第二光干涉計(jì)的可動(dòng)反射鏡310設(shè)置在載物臺(tái)第二方向(y軸方向)的側(cè)壁上。所述光干涉計(jì)還包括第三光干涉計(jì)(z軸方向光干涉計(jì))，用于測(cè)量載物臺(tái)沿與第一方向(X軸方向)和第二方向(y軸方向)垂直的第三方向(z軸方向)移動(dòng)的距離,第三光干涉計(jì)的可動(dòng)反射鏡(圖中未示出)設(shè)置在載物臺(tái)表面或者未設(shè)置可動(dòng)反射鏡的側(cè)壁上。
第一光干涉計(jì)和第二光干涉計(jì)通過(guò)檢測(cè)載物臺(tái)300在X軸方向和Y軸方向的位移，獲得載物臺(tái)的Xy平面的位置信息。本發(fā)明技術(shù)方案的曝光裝置采用一個(gè)載物臺(tái)，只需要一個(gè)載物臺(tái)的位置測(cè)量單元(兩個(gè)光干涉計(jì)(X軸方向和I軸方向)或者3個(gè)干涉計(jì)(X軸方向、y軸方向和Z軸方向))，不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有兩個(gè)載物臺(tái)的兩個(gè)測(cè)量單元(四個(gè)光干涉計(jì)(2個(gè)X軸方向和2y軸方向)或者6個(gè)光干涉 計(jì)(2個(gè)X軸方向、2個(gè)y軸方向和2個(gè)z軸方向))之間的校準(zhǔn)復(fù)雜和困難等問(wèn)題，并且減小了光干涉計(jì)之間的干擾，實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的準(zhǔn)確定位，提高了效率和產(chǎn)量。
所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304對(duì)稱(chēng)的分布在光學(xué)投影單元305的-y側(cè)和+y側(cè)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303用于檢測(cè)第一基底夾持器301上的基底306上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和載物臺(tái)300第一區(qū)域I上的第一基準(zhǔn)標(biāo)記，第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304用于檢測(cè)第二基底夾持器302上的基底306'上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和載物臺(tái)300第二區(qū)域II的第二基準(zhǔn)標(biāo)記。
所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303的中軸線與光學(xué)投影單元305中軸線之間的距離b等于第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304的中軸線與光學(xué)投影單元305中軸線之間的距離a。
所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303的中軸線與光學(xué)投影單元305中軸線之間的距離b和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304的中軸線與光學(xué)投影單元305中軸線之間的距離a均等于第一基底夾持器301中心與第二基底夾持器302中心之間的距離C。
所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303進(jìn)一步包括第一調(diào)平單元(圖中未示出)，第一調(diào)平單元固定在第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303的側(cè)壁，用于在第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303對(duì)第一基底夾持器301上的基底對(duì)準(zhǔn)時(shí)測(cè)量基底的高度。
所述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304進(jìn)一步包括第二調(diào)平單元(圖中未示出)，第二調(diào)平單元固定在第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304的側(cè)壁，用于在第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304對(duì)第二基底夾持器302上的基底對(duì)準(zhǔn)時(shí)測(cè)量基底的高度。
所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304的內(nèi)部進(jìn)一步分別包括光學(xué)成像系統(tǒng)(圖中未示出)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第一調(diào)平單元測(cè)量的第一基底夾持器301上的基底高度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第二調(diào)平單元測(cè)量的第二基底夾持器302上的基底高度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。
作為一個(gè)實(shí)施例，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304可以為作為圖像處理方式的成像式的對(duì)準(zhǔn)傳感器，例如:FIA(field image alignment)對(duì)準(zhǔn)傳感器。所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304包括:光源(例如鹵素?zé)?、固定的檢測(cè)基準(zhǔn)標(biāo)記、光學(xué)成像系統(tǒng)及 攝像元件(CCD)等。第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304通過(guò)來(lái)自光源的寬帶光，對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的標(biāo)記(對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記)進(jìn)行照明，并將來(lái)自標(biāo)記的反射光通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)，由攝像元件(CCD)接收，使標(biāo)記和檢測(cè)基準(zhǔn)標(biāo)記同時(shí)成像在CXD的拍攝面上，通過(guò)對(duì)CXD上的圖像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，獲得對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的以檢測(cè)基準(zhǔn)標(biāo)記作為原點(diǎn)(或基準(zhǔn))的位置坐標(biāo)。
本發(fā)明實(shí)施例中以第一基準(zhǔn)標(biāo)記或第二基準(zhǔn)標(biāo)記作為檢測(cè)基準(zhǔn)標(biāo)記，第一基準(zhǔn)標(biāo)記或第二基準(zhǔn)標(biāo)記固定設(shè)置在載物臺(tái)300上，后續(xù)將做詳細(xì)的介紹。主控制單元(圖中未示出)用于以第一基準(zhǔn)標(biāo)記為基準(zhǔn)獲得第一基底夾持器301上的基底的位置坐標(biāo)或者以第二基準(zhǔn)標(biāo)記為基準(zhǔn)獲得第二基底夾持器302上基底的位置坐標(biāo)。
所述曝光裝置還包括第二驅(qū)動(dòng)裝置319，具體請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例的曝光裝置部分立體示意圖，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304分別連接至第二驅(qū)動(dòng)裝置319，第二驅(qū)動(dòng)裝置309使得第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304在與光學(xué)投影單元305的中軸線(光軸)垂直的xy平面內(nèi)，可以在沿著第一方向(x軸方向)以及與第一方向正交的第二方向(y軸方向)上微運(yùn)動(dòng)，使得第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304靠近或者遠(yuǎn)離光學(xué)投影單元305。
繼續(xù)參考圖3,以第一方向(X軸方向)作為曝光裝置曝光時(shí)的掃描方向時(shí),通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置319的作用，使得第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304在第二方向(y軸方向)上移動(dòng)，當(dāng)光學(xué)投影單元305對(duì)載物臺(tái)300上一個(gè)基底夾持器上的基底(例如圖3中的基底306)的曝光區(qū)域400進(jìn)行曝光時(shí)(當(dāng)X軸方向?yàn)閽呙璺较驎r(shí)，光學(xué)投影單元305投影的曝光縫402的短邊與曝光區(qū)域400的長(zhǎng)邊位置在非掃描方向上(y軸方向)重合)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303或者第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304對(duì)準(zhǔn)另一個(gè)基底夾持器上的基底(例如圖3中的基底306')的沿著掃描方向(X軸方向)的切割道401以及位于切割道401內(nèi)的對(duì)準(zhǔn)記號(hào)405。
參考圖4，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，當(dāng)以第二方向(y軸方向)作為曝光裝置曝光時(shí)的掃描方向時(shí)，通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置319的作用，使得第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304在第一方向(X軸方向)上移動(dòng)，當(dāng)光學(xué)投影單元305對(duì)載物臺(tái)300上一個(gè)基底夾持器上的基底(例如圖3中的基底306)的曝光區(qū)域400進(jìn)行曝光時(shí)(當(dāng)y軸方向?yàn)閽呙璺较驎r(shí)，光學(xué)投影單元305投影的曝光縫402的短邊與曝光區(qū)域400的長(zhǎng)邊位置在非掃描方向上(X軸方向)重合)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303或者第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304對(duì)準(zhǔn)另一個(gè)基底夾持器上的基底(例如圖3中的基底306')的沿著掃描方向(y軸方向)的切割道401以及位于切割道401內(nèi)的對(duì)準(zhǔn)記號(hào)405。采用y軸為掃描方向，由于載物臺(tái)300的y軸方向的寬度大于X軸方向的寬度，在沿y軸掃描時(shí)，提高了曝光過(guò)程的穩(wěn)定性。
本發(fā)明實(shí)施例的曝光裝置，采用兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元(第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304)，當(dāng)光學(xué)投影單元305對(duì)第一基底夾持器301上的第一基底進(jìn)行曝光時(shí)，同時(shí)第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304檢測(cè)第二基底夾持器302上的第二基底上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；當(dāng)?shù)谝换灼毓馔瓿珊?，在第一基?夾持器301上的裝載新的第三基底，載物臺(tái)300移動(dòng)，使第二基底夾持器302位于光學(xué)投影單元305的下方，光學(xué)投影單元305對(duì)第二基底夾持器302上的第二基底進(jìn)行曝光時(shí)，同時(shí)第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第一基底夾持器301上的新裝載的第三基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；如此反復(fù)，使得光學(xué)投影單元305在對(duì)一個(gè)基底夾持器上的基底進(jìn)行曝光的同時(shí)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303或第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304完成對(duì)另外一個(gè)基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的檢測(cè)，保證曝光裝置的產(chǎn)量。
參考圖5，圖5為圖3沿俯視視角的結(jié)構(gòu)示意圖，所述載物臺(tái)300的第一區(qū)域I的表面具有第一基準(zhǔn)標(biāo)記，后續(xù)曝光過(guò)程中，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第一基準(zhǔn)標(biāo)記作為計(jì)算第一基底夾持器301上的基底位置的基準(zhǔn)。
所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記包括第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313，第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313在第一區(qū)域I呈對(duì)角線分布。第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313與第一基底夾持器301的中心的距離大于基底的半徑。主控制單元通過(guò)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313的位置信息可以計(jì)算第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的X方向和y方向的位置、第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的水平轉(zhuǎn)動(dòng)系數(shù)、以及第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的X方向和y方向上的膨脹系數(shù)。
所述第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312中心和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313中心之間的連線經(jīng)過(guò)第一基底夾持器301的中心，便于后續(xù)計(jì)算以第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312中心和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313為基準(zhǔn)時(shí)計(jì)算第一基底夾持器301上的基底上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312中心和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313中心之間的連線不經(jīng)過(guò)第一基底夾持器301的中心。
所述載物臺(tái)的第二區(qū)域II的表面還具有第二基準(zhǔn)標(biāo)記，所述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304檢測(cè)第二基準(zhǔn)標(biāo)記作為計(jì)算第二基底夾持器302上的基底位置的基準(zhǔn)。
所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315，第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315在第二區(qū)域II呈對(duì)角線分布，第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315在第二區(qū)域II呈對(duì)角線分布與第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313在第一區(qū)域I呈對(duì)角線分布的方向相同。第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315與第二基底夾持器302的中心的距離大于基底的半徑。
主控制單元通過(guò)第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315的位置信息可以計(jì)算第二區(qū)域II載物臺(tái)300的X方向和y方向的位置、第二區(qū)域II載物臺(tái)300的水平轉(zhuǎn)動(dòng)系數(shù)、以及第二區(qū)域II載物臺(tái)300的X方向和y方向上的膨脹系數(shù)。
所述第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314中心和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315中心之間的連線經(jīng)過(guò)第二基底夾持器302的中心，便于后續(xù)計(jì)算以第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315為基準(zhǔn)時(shí)計(jì)算第二基底夾持器302上的基底上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314中心和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315中心之間的連線不經(jīng)過(guò)第二基底夾持器302的中心。
第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312中心和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313中心之間的連線與第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314中心和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315中心之間的連線相互平行，提高后續(xù)曝光和對(duì)準(zhǔn)時(shí)的效率。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312中心和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313中心之間的連線與第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314中心和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315中心之間的連線也可以基本平行。
作為一個(gè)實(shí)施例,參考圖6,圖6為第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313的結(jié)構(gòu)示意圖，所述第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313包括y方向的至少兩個(gè)記號(hào)和X方向的至少一個(gè)記號(hào)，本實(shí)施例中，所述第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312包括:y方向的標(biāo)記yll和標(biāo)記yl2以及X方向的標(biāo)記xlI,第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313包括:y方向的標(biāo)記y21和標(biāo)記y22以及X方向的標(biāo)記x21。需·要說(shuō)明所述標(biāo)記xll、標(biāo)記x21的測(cè)量位置為第一光干涉計(jì)(X軸方向光干涉計(jì))的測(cè)量值，標(biāo)記yll、標(biāo)記yl2、標(biāo)記y21和y22的測(cè)量位置為第二光干涉計(jì)(y軸方向光干涉計(jì))的測(cè)量值。
第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的X方向運(yùn)動(dòng)的位置為:(標(biāo)記xll的測(cè)量位置+標(biāo)記x21的測(cè)量位置)/2;
第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的y方向運(yùn)動(dòng)的位置:(標(biāo)記yll的測(cè)量位置+標(biāo)記y21的測(cè)量位置)/2;
第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的水平轉(zhuǎn)動(dòng)系數(shù):((標(biāo)記yl2的測(cè)量位置_標(biāo)記yll的測(cè)量位置)/d，(標(biāo)記y22的測(cè)量位置-標(biāo)記y21的測(cè)量位置)/e)，所述d為標(biāo)記yll的中心與標(biāo)記yl2的中心在載物臺(tái)300上的沿y軸方向的設(shè)計(jì)距離，所述e為標(biāo)記y21的中心與標(biāo)記y22的中心在載物臺(tái)300上的沿y軸方向的設(shè)計(jì)距離；
第一區(qū)域I的載物臺(tái)300在X方向的膨脹系數(shù):(標(biāo)記x21的測(cè)量位置-標(biāo)記xll的測(cè)量位置-g)/g，所述g為標(biāo)記x21的中心與標(biāo)記xll的中心在載物臺(tái)300上的沿y軸方向的設(shè)計(jì)距離；
第一區(qū)域I的載物臺(tái)300在y方向的膨脹系數(shù):(標(biāo)記y21的測(cè)量位置-標(biāo)記yll的測(cè)量位置-f)/f，所述f為標(biāo)記y21的中心與標(biāo)記yll的中心在載物臺(tái)300上的沿x軸方向的設(shè)計(jì)距離。
繼續(xù)參考圖5，所述載物臺(tái)300的第一區(qū)域I還具有第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器316，用于檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。所述第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器316位于第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312附近，所述第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器316也可位于第一區(qū)域I的其他位置，所述第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器316與第一基底夾持器301的中心的距離大于基底的半徑。
所述載物臺(tái)300的第二區(qū)域II還具有第二掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器317，用于檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。所述第二掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器317位于第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314附近，所述第二掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器317也可位于第二區(qū)域II的其他位置，所述第二掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器317與第二基底夾持器302的中心的距離大于基底的半徑。
所述第一區(qū)域I和第二區(qū)域II的交界處具有光能量檢測(cè)傳感器318，所述光能量檢測(cè)傳感器318用于檢測(cè)光學(xué)投影單元305中的光能量。所述光能量檢測(cè)傳感器318可以位于第一區(qū)域I也可以位于第二區(qū)域II，靠近第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314的位置，所述光能量檢測(cè)傳感器318也可位于第一區(qū)域或者第二區(qū)域內(nèi)的其他位置，所述光能量檢測(cè)傳感器318與第一基底夾持器301或第二基底夾持器302的中心的距離大于基底的半徑。
所述曝光裝置的載物臺(tái)底部還設(shè)置有使載物臺(tái)300浮起的氣墊裝置(圖中未示出)或磁浮裝置(圖中未示出)，以減小載物臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)外界的擾動(dòng)和阻力。
所述曝光裝置還具有基底裝載單元(圖中未示出)，用于向第一基底夾持器301和第二基底夾持器302上裝載和卸載基底。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種采用上述曝光裝置進(jìn)行曝光的方法，參考圖7，圖7為本發(fā)明實(shí)施例曝光方法的流程示意圖，包括:
步驟S201，在第一基底夾持器上裝載第一基底；
步驟S202，第 一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第二子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；
步驟S203，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，主控制單元將第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息轉(zhuǎn)換為以第一子基準(zhǔn)標(biāo)記或第二子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息或者第一子基準(zhǔn)標(biāo)記位置信息和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記平均位置信息作為原點(diǎn)的位置坐標(biāo)；
步驟S204，在第二基底夾持器上裝載第二基底，同時(shí)第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；
步驟S205，第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第三子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第三子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第四子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第四子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；
步驟S206，光學(xué)投影單元基于所述第一基底的位置坐標(biāo)對(duì)第一基底夾持器上的第一基底進(jìn)行曝光，同時(shí)第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底夾持器上的第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，主控制單元將第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息轉(zhuǎn)換為以第一子基準(zhǔn)標(biāo)記或第二子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息或者第一子基準(zhǔn)標(biāo)記位置信息和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記平均位置信息作為原點(diǎn)的位置坐標(biāo)；
步驟S207，卸載第一基底夾持器上的第一基底并在第一基底夾持器上裝載第三基底，同時(shí)第二掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；
步驟S208，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；通過(guò)第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；
步驟S209，光學(xué)投影單元基于第二基底的位置坐標(biāo)對(duì)第二基底夾持器上的第二基底進(jìn)行曝光，同時(shí)第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基底夾持器上的第三基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第三基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，主控制單元將第三基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息轉(zhuǎn)換為以第一子基準(zhǔn)標(biāo)記或第二子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息或者第一子基準(zhǔn)標(biāo)記位置信息和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記平均位置信息作為原點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
下面將結(jié)合具體的附圖對(duì)上述曝光過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
參考圖8，在第一基底夾持器上裝載第一基底306a。第一基底306a的裝載通過(guò)基底裝載單元(圖中未示出)完成，通過(guò)基底裝載單元實(shí)現(xiàn)向圖3所示的第一基底夾持器301和第二基底夾持器302上裝載和卸載基底。
第一基底306a裝載完成后，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312的位置信息，所述位置信息為X軸方向光干涉計(jì)和y軸方向光干涉計(jì)測(cè)量的載物臺(tái)300在X軸方向和y軸方向移動(dòng)的位移。
在第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312的同時(shí)，光能量檢測(cè)傳感器318檢測(cè)光學(xué)投影單元305中的光能量，以判斷曝光前光學(xué)投影單元305中的光能量是否穩(wěn)定，光能量的檢測(cè)的頻率可以在每一片基底曝光之前檢測(cè)，也可以在曝光一定數(shù)量的基底后檢測(cè)，還可以相隔一段時(shí)間后檢測(cè)。
在第一基底夾持器上裝載第一基底306a步驟之前，還包括步驟:向曝光裝置加載曝光程序，根據(jù)曝光程度中設(shè)定的待曝光基底上的曝光區(qū)域的大小和寬度，使第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304在與曝光裝置的掃描方向正交的方向上移動(dòng)一定的距離，使得后續(xù)光學(xué)投影單元305對(duì)準(zhǔn)一個(gè)基底夾持器上的基底的曝光區(qū)域時(shí)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303或第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304對(duì)準(zhǔn)另一個(gè)基底夾持器上的基底的切割道401以及位于切割道401內(nèi)的對(duì)準(zhǔn)記號(hào)405。
參考圖9，載物臺(tái)300移動(dòng)，使第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313位于第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303下方，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313，獲得第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313的位置信息，所述位置信息為X軸方向光干涉計(jì)和I軸方向光干涉計(jì)測(cè)量的載物臺(tái)300在X軸方向和y軸方向移動(dòng)的位移，同時(shí)主控制單元(圖中未示出)通過(guò)獲得的第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313的位置信息計(jì)算第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的X方向和y方向的位置、第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的水平轉(zhuǎn)動(dòng)系數(shù)、以及第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的X方向和y方向上的膨脹系數(shù)。
參考圖10，載物臺(tái)300移動(dòng)，使第一基底306a位于第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303下方，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第一基底306a上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，主控制單元(圖中未示出)將第一基底306a的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息轉(zhuǎn)換為以第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312或第二子基準(zhǔn)標(biāo)記 313的位置信息或者第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313平均位置信息作為原點(diǎn)的位置坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)第一基底306a上曝光區(qū)的位置管理，完成對(duì)第一基底306a的對(duì)準(zhǔn)過(guò)程。
所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第一基底306a上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的步驟之前還包括步驟:第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303的第一調(diào)平單元測(cè)量第一基底306a的高度；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第一調(diào)平單元測(cè)量的第一基底306a的高度完成自動(dòng)聚焦。所述第一基底306a的高度的測(cè)量一般先于自動(dòng)聚焦10-100毫秒，自動(dòng)對(duì)焦完成后進(jìn)行第一基底306a上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的檢測(cè)。
參考圖11，在第二基底夾持器302上的裝載第二基底306b，同時(shí)第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器316檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記,實(shí)現(xiàn)掩模板的對(duì)準(zhǔn)。掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以為與第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312結(jié)構(gòu)相同的標(biāo)記，通過(guò)檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，可以獲得掩模版的X方向和y方向的位置、水平轉(zhuǎn)動(dòng)系數(shù)、以及X方向和I方向上的膨脹系數(shù)，具體計(jì)算方式請(qǐng)參考第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的相關(guān)參數(shù)的計(jì)算。
掩膜板對(duì)準(zhǔn)是通過(guò)將掩模板上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記通過(guò)光學(xué)投影單元305的光學(xué)系統(tǒng)成像在第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器316上,獲得掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置坐標(biāo)，由于第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器316與第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和/或第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313的位置關(guān)系是固定的(已知的)，因此掩模版與第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的位置關(guān)系就確定了。同時(shí)獲得基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置坐標(biāo)和掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置坐標(biāo)之間的誤差，通過(guò)載物臺(tái)或者/和掩模板載物臺(tái)的補(bǔ)償，如轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)，掃描速度等，以及通過(guò)鏡頭放大率的調(diào)整，如補(bǔ)償放大率偏差，來(lái)實(shí)現(xiàn)基底和掩模板之間的精密對(duì)準(zhǔn)。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，對(duì)于同一批次的基底的處理，掩模版的對(duì)準(zhǔn)可以只進(jìn)行一次。
參考圖12，載物臺(tái)300移動(dòng)，第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304檢測(cè)第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314，獲得第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314的位置信息，所述位置信息為X軸方向光干涉計(jì)和y軸方向光干涉計(jì)測(cè)量的載物臺(tái)300在X軸方向和y軸方向移動(dòng)的位移。
參考圖13，載物臺(tái)300移動(dòng)，使第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315位于第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304的下方，第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304檢測(cè)第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315，獲得第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315的位置信息，所述位置信息為X軸方向光干涉計(jì)和y軸方向光干涉計(jì)測(cè)量的載物臺(tái)300移動(dòng)的位移，同時(shí)主控制單元(圖中未示出)通過(guò)檢測(cè)的第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315的位置信息計(jì)算第二區(qū)域 II的載物臺(tái)300的X方向和y方向的位置、第二區(qū)域II的載物臺(tái)300的水平轉(zhuǎn)動(dòng)系數(shù)、以及第二區(qū)域II的載物臺(tái)300的X方向和y方向上的膨脹系數(shù)。
參考圖14,載物臺(tái)300移動(dòng),使第一基底夾持器上的第一基底306a位于光學(xué)投影單兀305下方,光學(xué)投影單兀305基于第一基底306a的位置坐標(biāo)對(duì)第一基底夾持器上的第一基底306a進(jìn)行曝光，同時(shí)第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304檢測(cè)第二基底夾持器上的第二基底306b的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，所述位置信息為X軸方向光干涉計(jì)和y軸方向光干涉計(jì)測(cè)量的載物臺(tái)300移動(dòng)的位移，主控制單元(圖中未示出)將第二基底306b的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息轉(zhuǎn)換為以第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314或第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315的位置信息或者第三子基準(zhǔn)標(biāo)記314和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記315平均位置信息作為原點(diǎn)的位置坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)第二基底306b上曝光區(qū)的位置管理，完成對(duì)第二基底306b的對(duì)準(zhǔn)過(guò)程。
所述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304檢測(cè)第二基底306b的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的步驟之前還包括步驟:第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304的第二調(diào)平單元測(cè)量第二基底306b的高度；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第二調(diào)平單元測(cè)量的第二基底306b的高度完成自動(dòng)聚焦。所述第二基底306b的高度的測(cè)量一般先于自動(dòng)聚焦10-100毫秒，自動(dòng)對(duì)焦完成后進(jìn)行第二基底306b上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的檢測(cè)。
參考圖15，在第一基底夾持器上的第一基底306a曝光完成后，卸載第一基底夾持器上的第一基底306a并在第一基底夾持器上裝載第三基底306c，同時(shí)第二掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器317檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，對(duì)于同一批次的基底的處理，掩模版的對(duì)準(zhǔn)可以只進(jìn)行一次。
參考圖16和圖17，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312的位置信息；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313，獲得第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313的位置信息，同時(shí)主控制單元(圖中未示出)通過(guò)獲得的第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313的位置信息計(jì)算第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的X方向和y方向的位置、第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的水平轉(zhuǎn)動(dòng)系數(shù)、以及第一區(qū)域I的載物臺(tái)300的X方向和y方向上的膨脹系數(shù)。
參考圖18，光學(xué)投影單元305基于第二基底306b的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置坐標(biāo)對(duì)第二基底夾持器上的第二基底306b進(jìn)行曝光，同時(shí)第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第一基底夾持器上的第三基底306c上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，主控制單元(圖中未示出)將第一基底306a的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息轉(zhuǎn)換為以第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312或第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313的位置信息或者第一子基準(zhǔn)標(biāo)記312和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記313平均位置信息作為原點(diǎn)的位置坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)第一基底306a上曝光區(qū)的位置管理，完成對(duì)第一基底306a的對(duì)準(zhǔn)過(guò)程。
第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303檢測(cè)第三基底306c上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的步驟之前還包括步驟:第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303的第一調(diào)平單元測(cè)量第三基底306c的高度；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第一調(diào)平單元測(cè)量的第三基底306c的高度完成自動(dòng)聚焦。所述第三基底306c的高度的測(cè)量一般先于自動(dòng)聚焦10-100毫秒，自動(dòng)對(duì)焦完成后進(jìn)行第三基底306c上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的檢測(cè)。
上述過(guò)程完成后，卸載第二基底夾持器上的已曝光的第二基底306b，在第二基底夾持器上裝載未曝光的新的基底，然后重復(fù)接下來(lái)的流程，如此反復(fù)，在光學(xué)投影單元305對(duì)一個(gè)基底夾持器上的基底 進(jìn)行曝光時(shí)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元303或第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元304檢測(cè)另外一個(gè)基底夾持器上的基底上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)基底的對(duì)準(zhǔn)，從而保證本發(fā)明實(shí)施例曝光裝置的高產(chǎn)量。
綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供的曝光裝置和曝光方法，在載物臺(tái)上設(shè)置有第一基底夾持器和第二基底夾持器，當(dāng)曝光裝置光學(xué)投影單元的對(duì)一個(gè)基底夾持器上的基底進(jìn)行曝光動(dòng)作時(shí)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元或第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)另外一個(gè)基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)基底的對(duì)準(zhǔn)，提高了曝光裝置的產(chǎn)量。
進(jìn)一步，采用一個(gè)載物臺(tái)，只需要一個(gè)載物臺(tái)一個(gè)位置測(cè)量單元(兩個(gè)光干涉計(jì)(X軸方向和I軸方向)或者3個(gè)干涉計(jì)(X軸方向、y軸方向和Z軸方向))，不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有兩個(gè)載物臺(tái)的兩個(gè)測(cè)量單元(四個(gè)光干涉計(jì)(2個(gè)X軸方向和2y軸方向)或者6個(gè)光干涉計(jì)(2個(gè)X軸方向、2個(gè)y軸方向和2個(gè)z軸方向))之間的校準(zhǔn)復(fù)雜和困難等問(wèn)題，并且減小了光干涉計(jì)之間的干擾，實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的準(zhǔn)確定位，提高了效率和產(chǎn)量。
另外，本發(fā)明實(shí)施例的曝光方法，光學(xué)投影單兀對(duì)第一基底夾持器上的第一基底進(jìn)行曝光，同時(shí)第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底夾持器上的第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；光學(xué)投影單元對(duì)第二基底夾持器上的第二基底進(jìn)行曝光，同時(shí)第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基底夾持器上的第三基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，提高了曝光裝置的產(chǎn)量。
本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，其特征在于，包括: 載物臺(tái)，所述載物臺(tái)包括第一區(qū)域和與第一區(qū)域?qū)?yīng)的第二區(qū)域，所述載物臺(tái)還包括位于第一區(qū)域的第一基底夾持器和位于第二區(qū)域的第二基底夾持器； 光學(xué)投影單元，位于載物臺(tái)上方，對(duì)第一基底夾持器或第二基底夾持器上的基底進(jìn)行曝光； 第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元對(duì)稱(chēng)的分布在光學(xué)投影單元的兩側(cè)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元用于檢測(cè)第一基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元用于檢測(cè)第二基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
2.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的中軸線到光學(xué)投影單元中軸線的距離等于第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的中軸線到光學(xué)投影單元中軸線的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的曝光裝置，其特征在于，所述第一基底夾持器的中心與第二基底夾持器中心之間的距離等于第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元或第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的中軸線到光學(xué)投影單元中軸線的距離。
4.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述載物臺(tái)的第一區(qū)域的表面還具有第一基準(zhǔn)標(biāo)記，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基準(zhǔn)標(biāo)記作為計(jì)算第一基底夾持器上的基底位置坐標(biāo)的基準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求4所述的曝光裝置，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記包括第一子基準(zhǔn)標(biāo)記和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記，第一子基準(zhǔn)標(biāo)記和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記在第一區(qū)域呈對(duì)角線分布。
6.如權(quán)利要求5所述的曝光裝置，其特征在于，所述第一子基準(zhǔn)標(biāo)記中心和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記中心之間的連線經(jīng)過(guò)第一基底夾持器的中心。
7.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述載物臺(tái)的第二區(qū)域的表面還具有第二基準(zhǔn)標(biāo)記，所述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基準(zhǔn)標(biāo)記作為計(jì)算第二基底夾持器上的基底位置坐標(biāo)的基準(zhǔn)。
8.如權(quán)利要求7所述的曝光裝置，其特征在于，所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括第三子基準(zhǔn)標(biāo)記和第四子基 準(zhǔn)標(biāo)記，第三子基準(zhǔn)標(biāo)記和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記在第二區(qū)域呈對(duì)角線分布。
9.如權(quán)利要求8所述的曝光裝置，其特征在于，所述第三子基準(zhǔn)標(biāo)記中心和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記中心之間的連線經(jīng)過(guò)第二基底夾持器的中心。
10.如權(quán)利要求5或8所述的曝光裝置，其特征在于，第一子基準(zhǔn)標(biāo)記中心和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記中心之間的連線與第三子基準(zhǔn)標(biāo)記中心和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記中心之間的連線相互平行。
11.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元還包括第一調(diào)平單元，用于測(cè)量第一基底夾持器上的基底的高度。
12.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元還包括第二調(diào)平單元，用于測(cè)量第二基底夾持器上的基底的高度。
13.如權(quán)利要求11或12所述的曝光裝置，其特征在于，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元內(nèi)部還分別包括光學(xué)成像系統(tǒng)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第一調(diào)平單元測(cè)量的第一基底夾持器上的基底高度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第二調(diào)平單元測(cè)量的第二基底夾持器上的基底高度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。
14.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述載物臺(tái)的第一區(qū)域還具有第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器，用于檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
15.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述載物臺(tái)的第二區(qū)域還具有第二掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器，用于檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
16.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述第一區(qū)域和第二區(qū)域的交界處具有光能量檢測(cè)傳感器，所述光能量檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)光學(xué)投影單元中的光能量。
17.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置還包括測(cè)量單元，用于測(cè)量載物臺(tái)的位置。
18.如權(quán)利要求17所述的曝光裝置，其特征在于，所述測(cè)量單元為光干涉計(jì)，所述光干涉計(jì)的可動(dòng)反射鏡位于載物臺(tái)的側(cè)壁。
19.如權(quán)利要求18所述的曝光裝置，其特征在于，所述光干涉計(jì)包括第一光干涉計(jì)和第二光干涉計(jì)，第一光干涉計(jì)用于測(cè)量載物臺(tái)沿第一方向移動(dòng)的距離，第一光干涉計(jì)的可動(dòng)反射鏡設(shè)置在載物臺(tái)沿第一方向的側(cè)壁上；所述第二光干涉計(jì)用于測(cè)量載物臺(tái)沿與第一方向正交的第二方向上移動(dòng)的距離，第二光干涉計(jì)的可動(dòng)反射鏡設(shè)置在載物臺(tái)第二方向的側(cè)壁上。
20.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置還包括第一驅(qū)動(dòng)裝置，用于控制載物臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。
21.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置還包括第二驅(qū)動(dòng)裝置，用于控制第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元運(yùn)動(dòng)。
22.如權(quán)利要求4或7所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置還包括主控制單元，用于以第一基準(zhǔn)標(biāo)記為基準(zhǔn)獲得第一基底夾持器上的基底的位置坐標(biāo)或者以第二基準(zhǔn)標(biāo)記為基準(zhǔn)獲得第二基底夾持器上基底的位置坐標(biāo)。
23.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述載物臺(tái)下部還包括使載物臺(tái)浮起的氣墊裝置或者磁浮裝置。
24.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，所述曝光裝置為浸沒(méi)式曝光裝置。
25.一種使用如權(quán)利要求1 24任一項(xiàng)所述曝光裝置的曝光方法，其特征在于，包括步驟: 光學(xué)投影單元對(duì)第一基底夾持器上的第一基底進(jìn)行曝光，同時(shí)第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底夾持器上的第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記； 光學(xué)投影單元對(duì)第二基底夾持器上的第二基底進(jìn)行曝光，同時(shí)第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基底夾持器上的第三基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
26.如權(quán)利要求25所述的曝光方法，其特征在于，所述光學(xué)投影單元對(duì)第一基底夾持器上的第一基底進(jìn)行曝光之前，還包括步驟:在第一基底夾持器上裝載第一基底；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，主控制單元將第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息轉(zhuǎn)換為以第一子基準(zhǔn)標(biāo)記或第二子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息或者第一子基準(zhǔn)標(biāo)記位置信息和第二子基準(zhǔn)標(biāo)記平均位置信息作為原點(diǎn)的位置坐標(biāo)；在第二基底夾持器上的裝載第二基底，同時(shí)第一掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第三子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第三子 基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第四子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第四子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息。
27.如權(quán)利要求26所述的曝光方法，其特征在于，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的步驟之前，還包括步驟:第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的第一調(diào)平單元測(cè)量第一基底的高度；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第一調(diào)平單元測(cè)量的第一基底的高度完成自動(dòng)聚焦。
28.如權(quán)利要求26所述的曝光方法，其特征在于，所述第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記步驟的同時(shí)，還包括:光能量檢測(cè)傳感器檢測(cè)光學(xué)投影單元中的光能量。
29.如權(quán)利要求26所述的曝光方法，其特征在于，所述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的步驟包括:第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息，主控制單元將第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息轉(zhuǎn)換為以第三子基準(zhǔn)標(biāo)記或第四子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息或者第三子基準(zhǔn)標(biāo)記位置信息和第四子基準(zhǔn)標(biāo)記平均位置信息作為原點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
30.如權(quán)利要求29所述的曝光方法，其特征在于，所述第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記步驟之前，還包括步驟:第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的第二調(diào)平單元測(cè)量第二基底的高度；第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元的光學(xué)成像系統(tǒng)根據(jù)第二調(diào)平單元測(cè)量的第二基底的高度完成自動(dòng)聚焦。
31.如權(quán)利要求25所述的曝光方法，其特征在于，所述光學(xué)投影單元對(duì)第二基底夾持器上的第二基底進(jìn)行曝光步驟之前，還包括步驟:卸載第一基底夾持器上的第一基底并在第一基底夾持器上裝載第三基底，同時(shí)第二掩模板對(duì)準(zhǔn)傳感器檢測(cè)掩模板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第一子基準(zhǔn)標(biāo)記，獲得第一子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元檢測(cè)第二子基準(zhǔn)標(biāo)記 ，獲得第二子基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息。
全文摘要
一種曝光裝置及曝光方法，所述曝光裝置包括載物臺(tái)，所述載物臺(tái)包括第一區(qū)域和與第一區(qū)域?qū)?yīng)的第二區(qū)域，所述載物臺(tái)還包括位于第一區(qū)域的第一基底夾持器和位于第二區(qū)域的第二基底夾持器；光學(xué)投影單元，位于載物臺(tái)上方，對(duì)第一基底夾持器或第二基底夾持器上的基底進(jìn)行曝光；第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元和第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元對(duì)稱(chēng)的分布在光學(xué)投影單元的兩側(cè)，第一對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元用于檢測(cè)第一基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，第二對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)單元用于檢測(cè)第二基底夾持器上的基底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。本發(fā)明實(shí)施例的曝光裝置實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的準(zhǔn)確定位，提高曝光裝置的產(chǎn)量。
文檔編號(hào)G03F7/20GK103246170SQ20121002887
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者伍強(qiáng), 郝靜安, 劉暢, 姚欣, 李天慧, 舒強(qiáng), 顧一鳴 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司