專利名稱：多光罩平臺的曝光系統(tǒng)及曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造中的光刻系統(tǒng)，尤其涉及一種多光罩平臺 的曝光系統(tǒng)；此外，本發(fā)明還涉及一種多光罩平臺的曝光方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造中，現(xiàn)有的單光罩平臺曝光系統(tǒng)只有一個光罩平臺， 且該光罩平臺僅裝載一塊光罩，該單光罩平臺曝光系統(tǒng)的光刻曝光流程 如圖1所示，在曝光之前，如果需要用不同的光罩曝光，則需要先進行 光罩的切換，對準(zhǔn)，光罩平臺和曝光平臺的校準(zhǔn)，然后才能進行硅片的 切換，對準(zhǔn)和曝光。在實際生產(chǎn)中，有相當(dāng)一部分時間被用在光罩的切 換和對準(zhǔn)上，此時硅片是不能進行曝光的，因此最終光刻機用來進行曝 光的時間被大大縮短，導(dǎo)致設(shè)備利用率低，產(chǎn)能小。
另一方面，對于65nm以下的光刻工藝，現(xiàn)有的光刻機分辨率無法滿 足大規(guī)模生產(chǎn)的要求，往往需要采用多次曝光技術(shù)，通過把版圖分解為 幾部分來增加單一曝光時的空間周期，此時需要同時使用多片光罩進行 曝光，如果使用現(xiàn)有的單光罩平臺曝光系統(tǒng)，則絕大部分時間都被消耗 在光罩的不斷切換和對準(zhǔn)上，設(shè)備利用率非常低，產(chǎn)量很小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種多光罩平臺的曝光系統(tǒng)，能縮短 硅片曝光時間，提高光刻機的生產(chǎn)能力。為此，本發(fā)明還提供上述多光罩平臺的曝光方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多光罩平臺的曝光系統(tǒng)，包
括
用于放置切換硅片并進行硅片對準(zhǔn)、曝光的至少一個曝光平臺； 用于光罩切換、對準(zhǔn)的多光罩平臺，該多光罩平臺是兩個以上的光
罩平臺或者裝載多塊光罩的一個光罩平臺；
位于曝光平臺和光罩平臺之前的透鏡。 所述兩個以上的光罩平臺的每個光罩平臺裝載一塊光罩并實現(xiàn)光罩
移動、光罩對準(zhǔn)功能，該光罩平臺沿x，y，z三方向調(diào)整光罩位置。
所述的每個光罩平臺中各有一光路進行光罩平臺的光罩對準(zhǔn)。 所述的透鏡為單一透鏡或復(fù)數(shù)個透鏡組件。 本發(fā)明還提供一種由兩個以上光罩平臺組成的多光罩平臺的曝光方
法，包括如下步驟在進行曝光的光罩平臺上進行光罩的切換、對準(zhǔn)及 光罩平臺和曝光平臺的校準(zhǔn)；然后在曝光平臺上進行硅片的切換、對準(zhǔn)
和曝光，同時在其他未進行曝光的光罩平臺上進行下次曝光需要使用的 其他光罩的切換和對準(zhǔn)。
所述在其他未進行曝光的光罩平臺上進行下次曝光需要使用的其他 光罩的切換和對準(zhǔn)是在硅片曝光的同時或者在硅片切換的同時進行。
本發(fā)明還提供一種由裝載多塊光罩的一個光罩平臺組成的多光罩平
臺的曝光方法，包括如下步驟先進行各光罩之間的校準(zhǔn)，確認各光罩 之間的相對位置；然后進行光罩平臺和硅片平臺的校準(zhǔn)，確認光罩平臺 坐標(biāo)系和硅片平臺坐標(biāo)系的相對關(guān)系；然后在后續(xù)的曝光中，只需要進行第一個光罩和硅片的對準(zhǔn)，然后在使用第二個光罩時，可以通過前面 步驟中已經(jīng)確定的各光罩之間的相對位置，光罩平臺坐標(biāo)系和硅片平臺 坐標(biāo)系的相對關(guān)系，第一個光罩對準(zhǔn)后的位置來確定第二個光罩的位置， 而不用再進行對準(zhǔn)，從而節(jié)省了對準(zhǔn)的時間，提高多次曝光工藝的速度。 和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明利用多個光罩平 臺，在硅片進行曝光的同時，在其他未進行曝光的光罩平臺上進行光罩的 切換和對準(zhǔn)，然后當(dāng)需要切換光罩進行曝光的時候，不必再進行光罩切換 和對準(zhǔn)，可以直接進行曝光，從而使光罩切換和對準(zhǔn)的時間被排除在正常 曝光流程之外，大大縮短了整個曝光流程所需時間，提高了光刻機的曝光 速度，提高了光刻機設(shè)備的生產(chǎn)能力。當(dāng)使用一個光罩平臺搭載多塊光罩 時，只需要進行一次光罩和硅片的對準(zhǔn)。本發(fā)明主要針對需要同時使用多 個光罩對同片硅片進行曝光的情況。對于普通的曝光，優(yōu)勢在于節(jié)約了每 個批次開始時切換光罩以后重新進行的光罩平臺和硅片平臺的校準(zhǔn)時間。


圖1是現(xiàn)有的單光罩平臺曝光系統(tǒng)的光刻曝光流程示意圖2是本發(fā)明實施例之一多光罩平臺的曝光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖3是圖2所示的多光罩平臺曝光系統(tǒng)的光刻曝光流程示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
如圖2所示，本發(fā)明一種多光罩平臺的曝光系統(tǒng)，包括至少兩個光 罩平臺(圖2中的光罩平臺A和光罩平臺B)、至少一個曝光平臺(即圖 2中的硅片平臺)、及位于曝光平臺和光罩平臺之前的透鏡。曝光平臺用于放置切換硅片并進行硅片對準(zhǔn)、曝光；光罩平臺用于光罩切換、對準(zhǔn)。 透鏡可以為單一透鏡或者復(fù)數(shù)個透鏡組件。光路通過光罩平臺A和透鏡 入射到硅片平臺表面進行硅片曝光。
上述光罩平臺A和光罩平臺B可以裝載一塊光罩并實現(xiàn)光罩移動， 光罩對準(zhǔn)等功能，各光罩平臺可以沿x，y，z三方向調(diào)整光罩位置，調(diào)整 光罩的平移模式及旋轉(zhuǎn)模式用以對準(zhǔn)。分立的多個光罩平臺時，各個光 罩平臺中各有一光路進行光罩平臺的光罩對準(zhǔn)。
如圖3所示，圖2所示的多光罩平臺曝光系統(tǒng)的光刻曝光流程包括 如下步驟在進行曝光的光罩平臺A上進行光罩的切換、對準(zhǔn)，光罩平 臺A和曝光平臺的校準(zhǔn)；然后在曝光平臺上進行硅片的切換、對準(zhǔn)和曝 光，同時在閑置的未進行曝光的光罩平臺B上進行下次曝光需要使用的 其他光罩的切換、對準(zhǔn)，及光罩平臺B和曝光平臺的校準(zhǔn)。
其中，在其他未進行曝光的光罩平臺B上進行下次曝光需要使用的 其他光罩的切換和對準(zhǔn)可以在硅片曝光的同時進行，或者也可以在硅片 切換的同時進行。
本發(fā)明也可以在一個光罩平臺上裝載多塊光罩并實現(xiàn)多光罩平臺的 功能，此時也應(yīng)視為多光罩平臺。當(dāng)使用一個光罩平臺搭載多塊光罩時， 可以先進行各光罩之間的校準(zhǔn)，確認各光罩之間的相對位置；然后進行光 罩平臺和硅片平臺的校準(zhǔn)，確認光罩平臺坐標(biāo)系和硅片平臺坐標(biāo)系的相對 關(guān)系；然后在后續(xù)的曝光中，只需要進行第一個光罩和硅片的對準(zhǔn)，然后 在使用第二個光罩時，可以通過前面步驟中已經(jīng)確定的各光罩之間的相對 位置，光罩平臺坐標(biāo)系和硅片平臺坐標(biāo)系的相對關(guān)系，第一個光罩對準(zhǔn)后的位置來確定第二個光罩的位置，而不用再進行對準(zhǔn)，從而節(jié)省了對準(zhǔn)的 時間，提高多次曝光工藝的速度。
使用本發(fā)明多光罩平臺曝光系統(tǒng)進行曝光，在被使用的曝光平臺進行 硅片對準(zhǔn)、硅片曝光、硅片切換的同時，在閑置的光罩平臺上進行下次曝 光需要使用的光罩的切換和對準(zhǔn)，從而使光罩的切換和對準(zhǔn)的時間被排除 在正常曝光流程之外，大大縮短了整個曝光流程所需時間。當(dāng)使用一個光 罩平臺搭載多塊光罩時，只需要進行一次光罩和硅片的對準(zhǔn)。本發(fā)明主要 針對需要同時使用多個光罩對同片硅片進行曝光的情況。對于普通的曝 光，優(yōu)勢在于節(jié)約了每個批次開始時切換光罩以后重新進行的光罩平臺和 硅片平臺的校準(zhǔn)時間。
權(quán)利要求
1、一種多光罩平臺的曝光系統(tǒng)，其特征在于，包括用于放置切換硅片并進行硅片對準(zhǔn)、曝光的至少一個曝光平臺；用于光罩切換、對準(zhǔn)的多光罩平臺，該多光罩平臺是兩個以上的光罩平臺或者裝載多塊光罩的一個光罩平臺；位于曝光平臺和光罩平臺之前的透鏡。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多光罩平臺的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所 述兩個以上的光罩平臺的每個光罩平臺裝載一塊光罩并實現(xiàn)光罩移動、光罩對準(zhǔn)功能，該光罩平臺沿x，y，z三方向調(diào)整光罩位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多光罩平臺的曝光系統(tǒng)，其特征在于， 所述的每個光罩平臺中各有一光路進行光罩平臺的光罩對準(zhǔn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多光罩平臺的曝光系統(tǒng)，其特征在于，所 述的透鏡為單一透鏡或復(fù)數(shù)個透鏡組件。
5、 一種如權(quán)利要求1所述的多光罩平臺曝光系統(tǒng)的曝光方法，其特 征在于，所述由兩個以上光罩平臺組成的多光罩平臺的曝光方法，包括 如下步驟在進行曝光的光罩平臺上進行光罩的切換、對準(zhǔn)及光罩平臺 和曝光平臺的校準(zhǔn)；然后在曝光平臺上進行硅片的切換、對準(zhǔn)和曝光， 同時在其他未進行曝光的光罩平臺上進行下次曝光需要使用的其他光罩 的切換和對準(zhǔn)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多光罩平臺的曝光方法，其特征在于，所 述在其他未進行曝光的光罩平臺上進行下次曝光需要使甩的其他光罩的 切換和對準(zhǔn)是在硅片曝光的同時進行。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多光罩平臺的曝光方法，其特征在于，所 述在其他未進行曝光的光罩平臺上進行下次曝光需要使用的其他光罩的 切換和對準(zhǔn)是在硅片切換的同時進行。
8、 一種如權(quán)利要求1所述的多光罩平臺曝光系統(tǒng)的曝光方法，其特 征在于，所述由裝載多塊光罩的一個光罩平臺組成的多光罩平臺的曝光方法，包括如下步驟先進行各光罩之間的校準(zhǔn)，確認各光罩之間的相對位置；然后進行光罩平臺和硅片平臺的校準(zhǔn)，確認光罩平臺坐標(biāo)系和 硅片平臺坐標(biāo)系的相對關(guān)系；接著在后續(xù)的曝光中，只需要進行第一個 光罩和硅片的對準(zhǔn)，然后在使用第二個光罩時，可以通過前面步驟中己 經(jīng)確定的各光罩之間的相對位置，光罩平臺坐標(biāo)系和硅片平臺坐標(biāo)系的 相對關(guān)系，第一個光罩對準(zhǔn)后的位置來確定第二個光罩的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多光罩平臺的曝光系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多光罩平臺、至少一個曝光平臺及位于曝光平臺和光罩平臺之前的透鏡。曝光平臺用于放置切換硅片并進行硅片對準(zhǔn)、曝光；多光罩平臺用于光罩切換、對準(zhǔn)，該多光罩平臺是兩個以上的光罩平臺或者裝載多塊光罩的一個光罩平臺。此外，本發(fā)明還公開了上述多光罩平臺的曝光方法。本發(fā)明利用多個光罩平臺，在硅片進行曝光的同時，在其他未進行曝光的光罩平臺進行光罩的切換和對準(zhǔn)，大大縮短了整個曝光流程所需時間。當(dāng)使用一個光罩平臺搭載多塊光罩時，只需要進行一次光罩和硅片的對準(zhǔn)，節(jié)約了對準(zhǔn)的時間，從而提高了光刻機的曝光速度，提高了光刻機的生產(chǎn)能力。
文檔編號G03F7/20GK101464633SQ20071009457
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者雷 王, 瑋 黃 申請人:上海華虹Nec電子有限公司