掩模板面型整形裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路制造領域，特別涉及一種掩模板面型整形裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著TFT (薄膜場效應晶體管）基板尺寸的增加，TFT光刻機掩模板的尺寸也相應 增大，由最初的6寸掩模板，到5. 5代TFT光科技中，掩模板尺寸已達920mmX 800mm，到8. 5 代掩模板尺寸更是達到了 1320mmX 1108mm。尺寸如此巨大的掩模板，吸附在掩模臺上，不可 避免地將受其自重影響，在垂向產(chǎn)生的形變達40um以上。對于5. 5代以上的高世代TFT光 刻設備，多鏡頭拼接或超大視場技術已是必然趨勢，然而，掩模板的撓曲對曝光精度有著極 大的影響，特別極大影響投影物鏡的焦深范圍，使成像質量難以得到保證。
[0003]為修正掩模板的撓曲，一種方式是在物鏡中加入調節(jié)物面的機構以適應掩模的自 重變形。然而，這會使物鏡的結構變得更為復雜，同時引入過多的可動元件，不利于整個光 刻機的可靠性。
[0004] 另外一種方式是采用真空密封技術，即在掩模板與照明系統(tǒng)之間安裝一玻璃板， 使掩模板、掩模臺和玻璃板構成一個空間，并將該空間與空氣抽吸通路及空氣導入通路相 連接，調節(jié)該空間內部的壓力，使其與掩模板的自重相平衡的壓力相同，從而使掩模板向與 重力方向相反的方向撓曲，抵消掩模板的自重撓曲。由于玻璃板的存在，導致了照明系統(tǒng)對 掩模的曝光質量造成影響，且玻璃板也有自重變形，外形降低了曝光的質量，掩模板與玻璃 板以及氣動裝置都在一個架構上，增加掩模震動以及重量的負荷。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明提供一種掩模板面型整形裝置，以克服現(xiàn)有技術中掩模板自重變形的問 題。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種掩模板面型整形裝置，包括：若干吸盤、吸 盤安裝框架以及氣動控制系統(tǒng)；其中，所述吸盤安裝框架設置在掩模臺上方，所述吸盤分散 安裝在所述吸盤安裝框架的底部，所述氣動控制系統(tǒng)用于控制所述吸盤吸取或釋放掩模板 的動作。
[0007] 作為優(yōu)選，所述吸盤通過調節(jié)螺栓或活動卡扣固定在吸盤安裝框架底部。
[0008] 作為優(yōu)選，若干所述吸盤的所設置的平面位置，與所述掩模板上梯形曝光視場以 外的區(qū)域位置對應。
[0009] 作為優(yōu)選，每個吸盤與所述掩模板的關系為非接觸式。
[0010] 作為優(yōu)選，所述氣動控制系統(tǒng)包括若干氣動管路，和設置在所述氣動管路中的減 壓閥、開關閥和壓力傳感器。
[0011] 作為優(yōu)選，若干所述氣動管路與若干所述吸盤對應連接。
[0012] 作為優(yōu)選，每個所述吸盤的吸附力可實時被所述壓力傳感器監(jiān)測并由所述減壓閥 和開關閥控制調整。
[0013] 作為優(yōu)選，還包括安裝板，用于調節(jié)所述吸盤底部與掩模板的間距時使用。
[0014] 作為優(yōu)選，所述掩模板為大尺寸型。即，5. 5代以上的高世代TFT光刻設備中使用 的掩模板。
[0015] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明的吸盤的設置避開了掩模板上的 梯形照明視場，使得光束100%照射到掩模上，提高了曝光效率；掩模板面型整形裝置單獨 設置，不安裝在光刻機上，減少了掩模板的重量負荷，且掩模板面型整形裝置不與光刻機中 的任何部件接觸，不會給光刻機帶來外部的震動。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明一【具體實施方式】中光刻機的結構不意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明一【具體實施方式】中掩模板面型整形裝置的俯視圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明一【具體實施方式】中掩模板面型整形裝置的局部放大圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明一【具體實施方式】中吸盤的工作原理圖；
[0020] 圖5為本發(fā)明一【具體實施方式】中掩模板面型整形裝置的工作原理圖；
[0021] 圖6~7分別為本發(fā)明一【具體實施方式】中吸盤的布局不意圖；
[0022] 圖8為本發(fā)明一【具體實施方式】中吸盤的作用力分布示意圖；
[0023] 圖9a~9b分別為本發(fā)明一【具體實施方式】中掩模板整修仿真效果圖。
[0024] 圖中：10_掩模板面型整形裝置、100-吸盤、200-吸盤安裝框架、300-調節(jié)螺栓、 400-氣動接口、500-安裝板、600-掩模板、610-梯形曝光視場、700-掩模臺。
【具體實施方式】
[0025] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明 的【具體實施方式】做詳細的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡化的形式且均使用非精 準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0026] 如圖1~3所示，本發(fā)明提供的掩模板面型整形裝置10,包括：吸盤100、吸盤安裝 框架200以及氣動控制系統(tǒng)（圖中未示出）;其中，所述吸盤安裝框架200設置在掩模臺700 上方，所述吸盤1〇〇分散安裝在所述吸盤安裝框架200的底部，并與掩模板600上梯形曝光 視場610以外的區(qū)域對應；所述氣動控制系統(tǒng)用于控制所述吸盤100動作，實現(xiàn)吸取或釋放 掩模板600的動作。具體地，照明光從燈室出射，依次經(jīng)過鏡片、漸變衰減以及位于掩模臺 700上的掩模板600、物鏡組、最終成像在工件臺與基底上。當然，照明系統(tǒng)中的照明光路可 以有多條，相應地物鏡也可以配置多個，照明光路的具體數(shù)量不影響本發(fā)明的實施。在掩模 板600與照明系統(tǒng)之間安裝吸盤100,且吸盤100的排列方式，避開了掩模板600的曝光區(qū) 域(詳見圖6和圖7)，不影響照明系統(tǒng)對掩模板600的曝光質量。較佳的，所述吸盤100通 過調節(jié)螺栓300固定在吸盤安裝框架200底部。
[0027] 進一步的，每個吸盤100均設置有氣動接口 400,并通過所述氣動接口 400連接至 氣動管路，吸盤1〇〇通過所述氣動管路連接到氣動控制系統(tǒng)。氣動控制系統(tǒng)內包括有減壓 閥，壓力傳感器、壓縮動力系統(tǒng)和開關閥，可對每個吸盤100形成的壓力進行實時調整。所 述開關閥用于控制吸盤100的通斷，減壓閥用來調節(jié)每個吸盤100的壓力，使吸盤100達到 所需要的穩(wěn)定壓力值，壓力傳感器用于檢測壓力的大小，從而實現(xiàn)了對每個吸盤100的實 時控制。需要說明的是，每個吸盤100的氣動控制系統(tǒng)都一樣，但是對掩模板600整形時， 并不是每個吸盤100都在工作中，所以要達到對每個吸盤100的實時控制，可以采用自動或 手動兩種方式控制氣動控制系統(tǒng)。
[0028] 較佳的，所述吸盤100為非接觸式吸盤，即吸盤100與掩模板600的關系為非接觸 式。具體如圖4所示，本發(fā)明的非接觸式吸盤的底部出氣口為環(huán)形，出氣方向由環(huán)形四周排 出，使得吸盤1〇〇底部中心形成負壓，從而吸附掩模板600。如圖5所示，所述非接觸式吸盤 根據(jù)伯努利定理實現(xiàn)了非接觸搬運吸附的功能。在掩模板600的上方布置若干非接觸式吸 盤，利用吸盤100與掩模板600之間產(chǎn)生的負壓提升力（FI、F2、F3…Fn)，從而吸附掩模板 600,有效地平衡掩模板600重力（G)，抑制重力下沉。
[0029] 作為優(yōu)選，還包括用于調節(jié)所述吸盤100底部與掩模板600距離的安裝板500。
[0030] 優(yōu)選地，本實施例，吸盤100的布局如圖6~7所示，共3排吸盤100,在整個掩模 的曝光過程中，不遮擋梯形曝光視場610,掩模安裝固定在掩模板600上，吸盤100通過調節(jié) 螺栓300安裝固定在吸盤安裝框架200上，且吸盤100底面距離掩模板600的高度可調，例 如可以控制吸盤100底部與掩模板600距離2mm，公差2um ;吸盤100連接氣動控制系統(tǒng)的 機械接口為管螺紋狀。每個吸盤100的作用力都由各自的氣動控制系統(tǒng)控制并保持。
[0031] 吸盤100的布局過程中，首先，考慮掩模在整個行程中的梯形曝光視場610,確保 吸盤100的位置不影響掩模的曝光；其次，可以根據(jù)具體的情況，增加或減少吸盤100的數(shù) 量，若需要減少吸盤1〇〇的數(shù)目，其可以采用如圖6所示的布局方式，且吸盤100的作用力 大小分布關系如圖8所示。因此，本發(fā)明中吸盤100的分布原理可適用任何大小的掩模的 撓曲變形。若沒有吸盤100數(shù)量的限制，也可如圖7所示，在掩模的上方布滿3排吸盤100， 并使3排吸盤100交錯排列。采用本發(fā)明的裝置，掩模的修復效果好，并可實現(xiàn)掩模整形修 復控制在±lum內。當然，本發(fā)明的大掩模板面型整形裝置10,不受掩模板600的大小限 制，可適用任意尺寸的掩模板600。
[0032] 較佳的，可以通過仿真分析來控制吸盤100,從而修正掩模板600。本實施例， 以掩模大小為920mmX800mm，其中有效圖形區(qū)為750mmX650mm，曝光視場區(qū)域大小為 280mmX 650mm的掩模板600為例。
[0033] 具體地，先對圖6吸盤100編號(從左至右）：
[0034]第一排：101，102,103;
[0035]第二排：201，202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211，212, 213, 214;
[0036]第三排：301，302,303。
[0037]貝U，相對應不同編號的吸盤1〇〇所需要的提升力如表1所示。
[0038]表1
[0039]
【主權項】
1. 一種掩模板面型整形裝置，其特征在于，包括：若干吸盤、吸盤安裝框架以及氣動控 制系統(tǒng)；其中，所述吸盤安裝框架設置在掩模臺上方，若干所述吸盤分散安裝在所述吸盤安 裝框架的底部；所述氣動控制系統(tǒng)用于控制所述吸盤吸取或釋放掩模板的動作。
2. 如權利要求1所述的掩模板面型整形裝置，其特征在于，所述吸盤通過調節(jié)螺栓或 活動卡扣固定在所述吸盤安裝框架底部。
3. 如權利要求1所述的掩模板面型整形裝置，其特征在于，若干所述吸盤所設置的平 面位置，與所述掩模板上梯形曝光視場以外的區(qū)域位置對應。
4. 如權利要求1所述的掩模板面型整形裝置，其特征在于，所述吸盤與所述掩模板的 關系為非接觸式。
5. 如權利要求1所述的掩模板面型整形裝置，其特征在于，所述氣動控制系統(tǒng)包括若 干氣動管路，和設置在所述氣動管路中的減壓閥、開關閥以及壓力傳感器。
6. 如權利要求5所述的掩模板面型整形裝置，其特征在于，若干所述氣動管路與若干 所述吸盤對應連接。
7. 如權利要求5所述的掩模板面型整形裝置，其特征在于，每個所述吸盤的吸附力可 實時被所述壓力傳感器監(jiān)測并由所述減壓閥和開關閥控制調整。
8. 如權利要求1至7中任一所述的掩模板面型整形裝置，其特征在于，還包括安裝板， 用于調節(jié)所述吸盤底部與掩模板的間距。
9. 如權利要求8所述的掩模板面型整形裝置，其特征在于，所述掩模板規(guī)格尺寸為 920mmX 800mm 以上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種掩模板面型整形裝置，包括：吸盤、吸盤安裝框架以及氣動控制系統(tǒng)；其中，所述吸盤安裝框架設置在掩模臺上方，所述吸盤分散安裝在所述吸盤安裝框架的底部；所述氣動控制系統(tǒng)用于控制所述吸盤吸取或釋放掩模板。本發(fā)明的吸盤的設置避開了掩模板上的梯形照明視場，使得光束100%照射到掩模上，提高了曝光效率；掩模板面型整形裝置單獨設置，不安裝在光刻機上，減少了掩模板的重量負荷，且掩模板面型整形裝置不與光刻機中的任何部件接觸，不會給光刻機帶來外部的震動。
【IPC分類】G03F7-20
【公開號】CN104749902
【申請?zhí)枴緾N201310752194
【發(fā)明人】李玲雨, 李玉龍
【申請人】上海微電子裝備有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月31日
【公告號】WO2015101121A1