本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光刻領(lǐng)域，特別涉及一種投影曝光裝置及方法。

背景技術(shù)：

tft(thinfilmtransistor)是薄膜場效應(yīng)晶體管的簡稱，是一種采用新材料和新工藝的大規(guī)模半導(dǎo)體全集成電路制造技術(shù)。tft是在玻璃或塑料基板等非單晶片或者晶片上通過濺射、化學(xué)沉積工藝形成制造電路必需的各種膜，通過對膜的加工制作大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路。隨著相關(guān)電子消費(fèi)類產(chǎn)品的發(fā)展，對tft的尺寸要求越來越大，集成的單元越來越多，單一的照明系統(tǒng)很難滿足tft光刻的需求。通常使用在集成電路制造、封裝等步進(jìn)光刻設(shè)備的最大的照明視場一般為8英寸，掃描光刻也只是在掃描方向有更大的視場，一般也不超過10英寸。但是現(xiàn)在五代以上的tft曝光視場都在17英寸以上，單一鏡頭的照明視場遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大視場光刻的要求，所以多視場拼接掃描投影光刻機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生，其很好的解決了大面積的器件制作與產(chǎn)率之間的矛盾，廣泛用于大面積半導(dǎo)體器件、平板顯示、薄膜的生產(chǎn)上。

多物鏡、多視場的掃描拼接對對準(zhǔn)系統(tǒng)提出來更高的要求，因曝光器件的面積增大，為實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的對準(zhǔn)需要設(shè)置多個(gè)對準(zhǔn)視場點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中揭示了一種多視場拼接曝光裝置的對準(zhǔn)及焦面測量系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)主要包括一個(gè)照明光源、多個(gè)照明系統(tǒng)、掩膜版、掩膜載物臺、多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)、感光基板、基板載物臺，在掩膜版兩側(cè)還設(shè)置有若干個(gè)移動鏡和激光干涉儀，在掩膜版每個(gè)曝光區(qū)域之間還設(shè)置掩膜檢測系統(tǒng)，在多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)之間還設(shè)置基板檢測系統(tǒng)、調(diào)正系統(tǒng)，還包括控制裝置，控制裝置分別與所有照明系統(tǒng)、所有投影光學(xué)系統(tǒng)、所有移動鏡、所有激光干涉儀、所有掩膜檢測系統(tǒng)、所有基板檢測系統(tǒng)和所有調(diào)正系統(tǒng)以及基板載物臺、掩膜載物臺連接，通過將需要曝光的圖案分為若干個(gè)曝光區(qū)域，在每個(gè)曝光區(qū)域內(nèi)進(jìn)行對準(zhǔn)和掃描曝光，在對準(zhǔn)和掃描曝光的同時(shí)，每個(gè)區(qū)域兩側(cè)的掩膜檢測系統(tǒng)、基板檢測系統(tǒng)以及調(diào)正系統(tǒng)分別檢測本區(qū)域內(nèi)曝光的參數(shù)，確保每個(gè)區(qū)域內(nèi)的曝光精準(zhǔn)進(jìn)行，同時(shí)控制裝置對每個(gè)區(qū)域的曝光參數(shù)進(jìn)行修正，進(jìn)一步提高曝光的精準(zhǔn)度，但是這種曝光裝置和曝光方法存在的問題是：在半導(dǎo)體加工過程中，基板會因?yàn)槭軣峄蛘呤芰Σ痪鶆蚨a(chǎn)生不同程度的翹曲，而且受感光基板翹曲的影響，在曝光時(shí)，控制系統(tǒng)需要根據(jù)基板面型的變化先測量并調(diào)節(jié)焦面，而該現(xiàn)有技術(shù)中，對準(zhǔn)焦面和焦面測量系統(tǒng)測得焦面并不是同一個(gè)平面，這樣在測量與對準(zhǔn)之間需要轉(zhuǎn)換焦面，必然會產(chǎn)生誤差，因此有必要發(fā)明一種操作方便、結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小、解決對準(zhǔn)測量系統(tǒng)和焦面測量系統(tǒng)測量焦面不相同而帶來的誤差且適用于大視場光刻的曝光裝置或者曝光方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種投影曝光裝置和方法，在掩膜臺和工件臺之間的焦面測量系統(tǒng)和對準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，在對準(zhǔn)測量系統(tǒng)上設(shè)置調(diào)焦裝置，通過焦面測量系統(tǒng)測量基板面型的變化后，對準(zhǔn)測量系統(tǒng)根據(jù)焦面測量系統(tǒng)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)焦，在調(diào)焦完成后，對準(zhǔn)測量系統(tǒng)裝置中顯示的基板上各點(diǎn)的坐標(biāo)即為各點(diǎn)在基板面型發(fā)生變化后的坐標(biāo)，計(jì)算各點(diǎn)的坐標(biāo)變化可得到掩膜版與現(xiàn)在基板的相對位置關(guān)系，即可進(jìn)行補(bǔ)償。這樣即使對準(zhǔn)測量系統(tǒng)和焦面測量系統(tǒng)的測量焦面不相同，但也可以通過計(jì)算、調(diào)焦彌補(bǔ)該誤差。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種投影曝光裝置，依次包括：

一照明光源；

一照明光學(xué)系統(tǒng)；

掩膜臺，用于承載掩膜版，所述掩膜版由若干個(gè)單元掩膜版拼接形成；

投影物鏡組；

工件臺，用于承載一基板，所述基板由若干個(gè)與所述單元掩膜版對應(yīng)的單元基板拼接形成，在掃描曝光過程中，所述照明光源發(fā)射的光束，經(jīng)過所述照明光學(xué)系統(tǒng)，照射到所述單元掩膜版上，并將設(shè)置在所述單元掩膜版的圖案，經(jīng)過所述投影物鏡組，轉(zhuǎn)印到對應(yīng)的所述單元基板上；

每個(gè)所述單元基板和對應(yīng)的每個(gè)所述單元掩膜版形成單元曝光 場；

以及與掩膜臺、工件臺皆信號連接的控制系統(tǒng)，

所述投影曝光裝置還包括與所述控制系統(tǒng)皆電路連接的對準(zhǔn)測量系統(tǒng)和焦面測量系統(tǒng)，所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)包括若干個(gè)對準(zhǔn)測量裝置，所述焦面測量系統(tǒng)包括若干個(gè)焦面測量裝置，所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)和所述焦面測量系統(tǒng)設(shè)置在所述掩膜臺和所述工件臺之間，所述投影曝光裝置對由若干個(gè)單元曝光場拼接形成的總曝光場進(jìn)行曝光，每個(gè)所述對準(zhǔn)測量裝置皆具有調(diào)焦功能，在對任意一個(gè)所述單元曝光場掃描曝光過程前或掃描曝光過程中，每個(gè)所述焦面測量裝置根據(jù)實(shí)時(shí)測量的所在的所述單元曝光場中所述單元基板的焦面信息，使每個(gè)所述對準(zhǔn)測量裝置實(shí)時(shí)調(diào)焦對準(zhǔn)；當(dāng)完成一個(gè)所述單元曝光場的掃描曝光后，對下一個(gè)所述單元曝光場進(jìn)行掃描曝光，則每個(gè)所述對準(zhǔn)測量裝置重新根據(jù)每個(gè)所述焦面測量裝置測得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)焦對準(zhǔn)

作為優(yōu)選，每個(gè)所述對準(zhǔn)測量裝置上皆具有調(diào)焦裝置。

作為優(yōu)選，所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)包括若干個(gè)排列成直線的對準(zhǔn)測量裝置，每個(gè)所述對準(zhǔn)測量裝置依次包括對準(zhǔn)測量裝置光源、第一照明組件、第二照明組件、分光棱鏡、第一成像組件、第二成像組件以及面陣相機(jī)，所述第一成像組件上包括調(diào)焦裝置，由所述對準(zhǔn)測量裝置光源發(fā)出的照明光依次經(jīng)過所述第一照明組件、第二照明組件到達(dá)所述分光棱鏡，并由所述分光棱鏡將光分給所述第一成像組件與所述第二成像組件，光經(jīng)過所述第一成像組件到達(dá)所述工件臺上的物體并反 射給所述第一成像組件，并依次經(jīng)過所述分光棱鏡、所述第二成像組件到達(dá)所述面陣相機(jī)。

作為優(yōu)選，所述焦面測量系統(tǒng)包括若干個(gè)排列成直線的焦面測量裝置。

作為優(yōu)選，所述焦面測量系統(tǒng)根據(jù)所述測量參考零平面為基準(zhǔn)測量所述基板面型的變化，所述測量參考零平面由所述焦面測量系統(tǒng)根據(jù)所述工件臺上的參考物設(shè)定。

作為優(yōu)選，所述工件臺上的所述參考物位于所述工件臺上表面的基準(zhǔn)版上，所述基準(zhǔn)版位于所述基板的一側(cè)，所述基準(zhǔn)版為長條形。

作為優(yōu)選，所述參考物為所述基準(zhǔn)版上的參考標(biāo)記。

作為優(yōu)選，所述投影物鏡組包括若干個(gè)投影物鏡，若干所述投影物鏡組設(shè)有一公共焦面。

作為優(yōu)選，所述基板表面具有若干個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記，所述對準(zhǔn)標(biāo)記排列成直線。

作為優(yōu)選，任意一個(gè)所述對準(zhǔn)標(biāo)記只對應(yīng)一個(gè)所述焦面測量裝置和一個(gè)所述對準(zhǔn)測量裝置。

作為優(yōu)選，任意排或者任意列內(nèi)所述對準(zhǔn)標(biāo)記之間的間距與該排或者該列對應(yīng)的所述對準(zhǔn)測量裝置之間的間距相等。

作為優(yōu)選，所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)光源為鹵素?zé)艋蛘遧ed，所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)光源具有避開光刻膠感光的光波段。

作為優(yōu)選，所述基板材料為玻璃或者硅基材料。

本發(fā)明提供一種投影曝光裝置的曝光方法，實(shí)施曝光動作，用于 通過照明光源及照明光學(xué)系統(tǒng)，產(chǎn)生曝光光束，照射到掩膜版，將所述掩膜版上的圖案，通過投影物鏡組，曝光到基板上，在所述曝光動作，還包括如下步驟：

步驟1、使用多個(gè)焦面測量裝置對所述基板進(jìn)行焦面測量，獲得焦面信息；

步驟2、根據(jù)上述焦面信息調(diào)整對準(zhǔn)測量裝置的測量焦距；

步驟3、使用調(diào)整后的對準(zhǔn)測量裝置進(jìn)行所述掩膜版和所述基板對準(zhǔn)；

步驟4、完成對準(zhǔn)后，實(shí)施上述曝光動作。

作為優(yōu)選，步驟1中所述焦面信息為所述基板面型的垂向變化數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，所述基板上設(shè)置有對準(zhǔn)標(biāo)記，所述焦面測量裝置通過測量所述基板上的對準(zhǔn)標(biāo)記得到所述基板的面型的垂向變化數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，所述基板的面型的垂向變化以測量參考零平面為基準(zhǔn)，所述基板放置于基準(zhǔn)版的上表面上，當(dāng)所述基準(zhǔn)版的上表面位于所述投影物鏡組的公共焦面，此時(shí)所述焦面測量裝置內(nèi)顯示的面即為所述測量參考零平面。

作為優(yōu)選，步驟2中根據(jù)所述焦面信息計(jì)算出掩膜版與所述基板的實(shí)時(shí)相對位置關(guān)系來調(diào)整所述對準(zhǔn)測量裝置的測量焦距。

作為優(yōu)選，調(diào)整所述對準(zhǔn)測量裝置的測量焦距的方法為使所述對準(zhǔn)測量裝置調(diào)焦，所述對準(zhǔn)測量裝置根據(jù)設(shè)置在所述基準(zhǔn)版上的參考標(biāo)記設(shè)定測量參考焦面，并將所述對準(zhǔn)測量裝置位于所述測量參考焦 面時(shí)位于所述對準(zhǔn)測量裝置上的調(diào)焦裝置的參數(shù)設(shè)置為調(diào)焦參考零點(diǎn)。

作為優(yōu)選，步驟3中所述掩膜版和所述基板對準(zhǔn)的方法為調(diào)整工件臺，使得位于所述工件臺上的基板上的點(diǎn)相對于所述掩膜版的點(diǎn)發(fā)生旋轉(zhuǎn)、平移或縮放。

作為優(yōu)選，所述基板由若干個(gè)單元基板拼接而成，所述掩膜版由若干個(gè)與每個(gè)所述單元基板對應(yīng)的單元掩膜版拼接而成，每個(gè)所述單元基板與對應(yīng)的所述單元掩膜版形成單元曝光場，對每個(gè)單元曝光場內(nèi)使用如權(quán)利要求14所述的方法進(jìn)行曝光。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供一種投影曝光裝置，依次包括：

一照明光源；

一照明光學(xué)系統(tǒng)；

掩膜臺，用于承載掩膜版，所述掩膜版由若干個(gè)單元掩膜版拼接形成；

投影物鏡組；

工件臺，用于承載一基板，所述基板由若干個(gè)與所述單元掩膜版對應(yīng)的單元基板拼接形成，在掃描曝光過程中，所述照明光源發(fā)射的光束，經(jīng)過所述照明光學(xué)系統(tǒng)，照射到所述單元掩膜版上，并將設(shè)置在所述單元掩膜版的圖案，經(jīng)過所述投影物鏡組，轉(zhuǎn)印到對應(yīng)的所述單元基板上；

每個(gè)所述單元基板和對應(yīng)的每個(gè)所述單元掩膜版形成單元曝光 場；

以及與掩膜臺、工件臺皆信號連接的控制系統(tǒng)，

所述投影曝光裝置還包括與所述控制系統(tǒng)皆電路連接的對準(zhǔn)測量系統(tǒng)和焦面測量系統(tǒng)，所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)包括若干個(gè)對準(zhǔn)測量裝置，所述焦面測量系統(tǒng)包括若干個(gè)焦面測量裝置，所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)和所述焦面測量系統(tǒng)設(shè)置在所述掩膜臺和所述工件臺之間，所述投影曝光裝置對由若干個(gè)單元曝光場拼接形成的總曝光場進(jìn)行曝光，每個(gè)所述對準(zhǔn)測量裝置皆具有調(diào)焦功能，在對任意一個(gè)所述單元曝光場掃描曝光過程前或掃描曝光過程中，每個(gè)所述焦面測量裝置根據(jù)實(shí)時(shí)測量的所在的所述單元曝光場中所述單元基板的焦面信息，使每個(gè)所述對準(zhǔn)測量裝置實(shí)時(shí)調(diào)焦對準(zhǔn)；當(dāng)完成一個(gè)所述單元曝光場的掃描曝光后，對下一個(gè)所述單元曝光場進(jìn)行掃描曝光，則每個(gè)所述對準(zhǔn)測量裝置重新根據(jù)每個(gè)所述焦面測量裝置測得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)焦對準(zhǔn)

本發(fā)明提供一種投影曝光裝置的曝光方法，實(shí)施曝光動作，用于通過照明光源及照明光學(xué)系統(tǒng)，產(chǎn)生曝光光束，照射到掩膜版，將所述掩膜版上的圖案，通過投影物鏡組，曝光到基板上，在所述曝光動作，還包括如下步驟：

步驟1、使用多個(gè)焦面測量裝置對所述基板進(jìn)行焦面測量，獲得焦面信息；

步驟2、根據(jù)上述焦面信息調(diào)整對準(zhǔn)測量裝置的測量焦距；

步驟3、使用調(diào)整后的對準(zhǔn)測量裝置進(jìn)行所述掩膜版和所述基板 對準(zhǔn)；

步驟4、完成對準(zhǔn)后，實(shí)施上述曝光動作。

本發(fā)明在掩膜臺和工件臺之間的焦面測量系統(tǒng)和對準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，通過焦面測量系統(tǒng)測量基板面型的變化，在對準(zhǔn)測量系統(tǒng)上設(shè)置調(diào)焦功能，通過焦面測量系統(tǒng)測量基板面型的變化后，對準(zhǔn)測量系統(tǒng)根據(jù)焦面測量系統(tǒng)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)焦，在調(diào)焦完成后，對準(zhǔn)測量系統(tǒng)裝置中顯示的基板上各點(diǎn)的坐標(biāo)即為各點(diǎn)在基板面型發(fā)生變化后的坐標(biāo)，計(jì)算各點(diǎn)的坐標(biāo)變化可得到掩膜版與現(xiàn)在基板的相對位置關(guān)系，即可通過移動工件臺進(jìn)行補(bǔ)償。這樣即使對準(zhǔn)測量系統(tǒng)和焦面測量系統(tǒng)的測量焦面不相同，也可以通過計(jì)算、調(diào)焦彌補(bǔ)該誤差。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的曝光裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一每個(gè)對準(zhǔn)測量裝置示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一焦面測量系統(tǒng)與對準(zhǔn)測量系統(tǒng)的分布示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一焦面測量系統(tǒng)設(shè)定測量參考零平面示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一對準(zhǔn)測量系統(tǒng)設(shè)定測量參考焦面示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例一基板面型發(fā)生變化后點(diǎn)的坐標(biāo)發(fā)生變化示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例一中對準(zhǔn)測量系統(tǒng)調(diào)焦示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例一曝光方法流程圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例二對準(zhǔn)測量系統(tǒng)調(diào)焦示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例二曝光方法流程圖。

圖中：1-照明光源，2-掩膜版，3-掩膜臺，4-工件臺，5-基板，501-第一對準(zhǔn)標(biāo)記，502-第二對準(zhǔn)標(biāo)記，503-第三對準(zhǔn)標(biāo)記，504-第四對準(zhǔn)標(biāo)記，510-第一曝光區(qū)域，511-第一列對準(zhǔn)標(biāo)記，512-第二列對準(zhǔn)標(biāo)記，513-第一行對準(zhǔn)標(biāo)記，514-第二行對準(zhǔn)標(biāo)記，520-第二曝光區(qū)域，530-第三曝光區(qū)域，540-第四曝光區(qū)域，6-基準(zhǔn)版，601-參考標(biāo)記，7-投影物鏡組，8-焦面測量系統(tǒng)，801-第一焦面測量裝置，802-第二焦面測量裝置，803-第三焦面測量裝置，804-第四焦面測量裝置，9-對準(zhǔn)測量系統(tǒng)，900-第一對準(zhǔn)測量裝置陣列，90-對準(zhǔn)測量系統(tǒng)光源，91-第一照明組件，92-第二照明組件，93-分光棱鏡，94-第一成像組件，95-調(diào)焦組件，96-第二成像組件，97-面陣相機(jī)，901-第一對準(zhǔn)測量裝置，902-第二對準(zhǔn)測量裝置，903-第三對準(zhǔn)測量裝置，904-第四對準(zhǔn)測量裝置，910-第二對準(zhǔn)測量裝置陣列。

具體實(shí)施方式

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)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。

實(shí)施例一

請參照圖1，本發(fā)明提供一種投影曝光裝置，依次包括：照明光源1、掩膜版2、掩膜臺3、基板5、工件臺4以及控制系統(tǒng)(未圖示)， 在所述工件臺4臺面上設(shè)有基準(zhǔn)版6，一般將基準(zhǔn)版6放置在工件臺4的側(cè)邊上，基板5為正方形，基準(zhǔn)版6的長度與基板5的長度相等。在基板5面積很大的情況下，將基板5劃分為若干個(gè)曝光區(qū)域，比如4個(gè)曝光區(qū)域，分別為第一曝光區(qū)域510、第二曝光區(qū)域520、第三曝光區(qū)域530和第四曝光區(qū)域540，這樣相應(yīng)地，依據(jù)基板5的劃分原則，掩膜版2也會分為四個(gè)相同的區(qū)域，在曝光時(shí)，在每個(gè)區(qū)域都要進(jìn)行一次對準(zhǔn)與曝光，然后逐個(gè)完成四個(gè)區(qū)域的對準(zhǔn)與曝光，這是因?yàn)橛捎诨?面積很大，而經(jīng)過繁瑣的前序加工后，基板5形成了表面有凸起或者凹陷的形狀，如果將整個(gè)基板5一次性整面曝光，必定使某些凸起或者凹陷較嚴(yán)重的部位產(chǎn)生較大的誤差，因此采用分區(qū)域?qū)?zhǔn)和曝光，能夠提高每個(gè)區(qū)域的曝光精準(zhǔn)度。

較佳地，請參照圖7，所述基板5材料為玻璃或者硅基材料，將基板5放置在水平面上，在水平面上以平行于基板5的相鄰的兩個(gè)邊的方向?yàn)閤軸、y軸方向，以垂直于水平面的方向作為z軸方向，所述基板5上表面設(shè)有對準(zhǔn)標(biāo)記，所述對準(zhǔn)標(biāo)記個(gè)數(shù)為兩個(gè)以上，在每個(gè)曝光區(qū)域內(nèi)，設(shè)有若干列對準(zhǔn)標(biāo)記，比如在第一曝光區(qū)域510內(nèi)設(shè)有兩列對準(zhǔn)標(biāo)記，沿著x軸方向分布，位于第一曝光區(qū)域510的兩側(cè)，分別為第一列對準(zhǔn)標(biāo)記511和第二列對準(zhǔn)標(biāo)記512，每一列設(shè)有若干個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記，如第一列對準(zhǔn)標(biāo)記511設(shè)有四個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記，分別為第一對準(zhǔn)標(biāo)記501、第二對準(zhǔn)標(biāo)記502、第三對準(zhǔn)標(biāo)記503、第四對準(zhǔn)標(biāo)記504。

在掩膜臺3和工件臺4之間，設(shè)置有投影物鏡組7、焦面測量系 統(tǒng)8、對準(zhǔn)測量系統(tǒng)9。

控制系統(tǒng)分別與焦面測量系統(tǒng)8、對準(zhǔn)測量系統(tǒng)9、所述掩膜臺3、所述工件臺4信號連接。在對準(zhǔn)或者曝光過程中，焦面測量系統(tǒng)8、對準(zhǔn)測量系統(tǒng)9、掩膜臺3和工件臺4的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)也是通過電路傳輸至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)本身還設(shè)有仿真軟件，用于分析處理數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)分析處理完成后則向掩膜臺3與工件臺4發(fā)送移動命令，則掩膜臺3與工件臺4根據(jù)控制系統(tǒng)的命令來實(shí)現(xiàn)水平或者垂直方向的移動。

較佳地，所述投影物鏡組7設(shè)有若干個(gè)子物鏡拼接組成，本實(shí)施例中具有六個(gè)子物鏡，所述投影物鏡組7設(shè)有公共焦面，在曝光時(shí)，六個(gè)子物鏡拼接組成的投影物鏡組7集中于一個(gè)曝光區(qū)域，在該曝光區(qū)域曝光完成后，投影物鏡組7移動至下一個(gè)曝光區(qū)域，對下一個(gè)曝光區(qū)域進(jìn)行曝光。

請參照圖4，在本發(fā)明中，基準(zhǔn)版6上的參考標(biāo)記601皆位于投影物鏡組7的公共焦面時(shí)，則焦面測量系統(tǒng)8處于測量參考零平面。

請參照圖1，一般地，對準(zhǔn)測量系統(tǒng)9設(shè)有若干個(gè)對準(zhǔn)測量裝置，比如4個(gè)，請參照圖3，在x軸上，四個(gè)對準(zhǔn)測量裝置沿x軸排列，在工作時(shí)，一個(gè)對測量裝置對應(yīng)一個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記，這四個(gè)對準(zhǔn)測量裝置分別為第一對準(zhǔn)測量裝置901、第二對準(zhǔn)測量裝置902、第三對準(zhǔn)測量裝置903、第四對準(zhǔn)測量裝置904，這四個(gè)對準(zhǔn)測量裝置分別對應(yīng)第一對準(zhǔn)標(biāo)記501、第二對準(zhǔn)標(biāo)記502、第三對準(zhǔn)標(biāo)記503、第四對準(zhǔn)標(biāo)記504。

請參照圖2，每個(gè)對準(zhǔn)測量裝置依次包括面陣相機(jī)97、第二成像組件96、分光棱鏡93以及第一成像組件94，第一成像組件94將光傳輸至基準(zhǔn)版6或者基板5上，并接收來自于所述基準(zhǔn)版6或者基板5上反射的光，還依次包括第一照明組件91和第二照明組件92，所述第二照明組件92與所述分光棱鏡93光路連接，所述第一照明組件91接收來自于所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)光源90發(fā)出的光。特別地，在第一成像組件94上還設(shè)置有調(diào)焦組件95，在對準(zhǔn)測量裝置工作時(shí)，通過調(diào)節(jié)調(diào)焦組件95來調(diào)整對準(zhǔn)測量裝置的焦面。

請參照圖2，在每個(gè)所述對準(zhǔn)測量裝置內(nèi)，光路走向?yàn)閷?zhǔn)測量系統(tǒng)光源90發(fā)出的光線依次經(jīng)過所述第一照明組件91、所述第二照明組件92、所述分光棱鏡93、所述第一成像組件94到達(dá)基板5或者基準(zhǔn)版6上形成反射光束，反射光束依次經(jīng)過第一成像組件94、所述分光棱鏡93、所述第二成像組件96，最后成像至面陣相機(jī)97上。

請參照圖5，將對準(zhǔn)測量裝置對準(zhǔn)基準(zhǔn)版6上的參考標(biāo)記601，調(diào)節(jié)調(diào)焦組件95，直至對準(zhǔn)測量裝置中，參考標(biāo)記601顯示最清晰的面即設(shè)定為對準(zhǔn)測量裝置的測量參考焦面，此時(shí)，調(diào)焦組件95上的零部件所處的位置，即設(shè)定為調(diào)焦零點(diǎn)。

一般對準(zhǔn)測量裝置的測量參考焦面與焦面測量裝置的測量參考零平面是有數(shù)據(jù)差異的，該數(shù)據(jù)差異為已知數(shù)，在焦面測量裝置測得點(diǎn)坐標(biāo)與測量參考零平面的離焦量后，控制系統(tǒng)會自動根據(jù)該數(shù)據(jù)差異和該離焦量計(jì)算出對準(zhǔn)測量裝置中相對于測量參考焦面的離焦量。

請參照圖3，在本實(shí)施例中，沿著x軸排列著兩列對準(zhǔn)測量裝 置陣列，分別為第一對準(zhǔn)測量裝置陣列900和第二對準(zhǔn)測量裝置陣列910，在兩列之間同樣沿x軸排列著一列焦面測量裝置陣列，也就是說對準(zhǔn)測量裝置陣列平行于焦面測量裝置陣列。

投影物鏡組7的投影物鏡沿著x軸排布在焦面測量裝置陣列與一列對準(zhǔn)測量裝置陣列之間，并且為了增大使投影物鏡組7對該曝光區(qū)域的覆蓋率，將投影物鏡沿著x軸交錯(cuò)布置。

請參照圖7，在本實(shí)施例中，在一列對準(zhǔn)標(biāo)記上，相鄰兩個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記之間的距離、相鄰兩個(gè)對準(zhǔn)測量裝置之間的距離、相鄰兩個(gè)焦面測量裝置之間的距離皆相等。

請參照圖7，曝光裝置沿著y軸負(fù)向掃描時(shí)，則先由焦面測量裝置陣列測量對準(zhǔn)標(biāo)記，得到基板5的面型變化，然后曝光裝置沿著y軸負(fù)向步進(jìn)，使對準(zhǔn)標(biāo)記慢慢進(jìn)入第一對準(zhǔn)測量裝置陣列910的視場內(nèi)，并且將對準(zhǔn)測量裝置陣列調(diào)焦。

沿著y軸負(fù)向，當(dāng)焦面測量裝置陣列與對準(zhǔn)測量裝置陣列依次將第一曝光區(qū)域510和第二曝光區(qū)域520測量并且調(diào)整完后，沿著x軸正向移動至第三曝光區(qū)域530，此時(shí)，焦面測量裝置陣列與對準(zhǔn)測量裝置陣列沿著y軸正向運(yùn)動，由于設(shè)置了兩列對準(zhǔn)測量裝置陣列，在焦面測量裝置陣列測量了第三曝光區(qū)域530上的對準(zhǔn)標(biāo)記后，則無需沿著y軸負(fù)向?qū)⒌谝粚?zhǔn)測量裝置陣列910再移至剛被焦面測量裝置陣列測量過的對準(zhǔn)標(biāo)記上，而只需繼續(xù)沿著y軸正向運(yùn)動，直接使用第二對準(zhǔn)測量裝置陣列900對準(zhǔn)上述對準(zhǔn)標(biāo)記上，這樣避免了焦面測量裝置和對準(zhǔn)測量裝置的重復(fù)運(yùn)動。

較佳地，所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)光源90為單波段的鹵素?zé)艋蛘邌尾ǘ蔚膌ed，所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)光源90具有避開光刻膠感光的光波段。

請參照圖8，本發(fā)明還提供一種使用上述的投影曝光裝置的投影曝光方法，包括對準(zhǔn)動作與曝光動作，該方法包括以下步驟：

步驟一：進(jìn)行對準(zhǔn)動作時(shí)，打開所述對準(zhǔn)測量系統(tǒng)光源90，在進(jìn)行曝光時(shí)，曝光區(qū)域的曝光順序是任意的，本實(shí)施例選擇先曝光第一曝光區(qū)域510，在第一曝光區(qū)域510內(nèi)，基板5上沿著x軸設(shè)有兩列對準(zhǔn)標(biāo)記，分別為第一列對準(zhǔn)標(biāo)記511和第二列對準(zhǔn)標(biāo)記512，在第一列對準(zhǔn)標(biāo)記511內(nèi)設(shè)有4個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記，分別為第一對準(zhǔn)標(biāo)記501、第二對準(zhǔn)標(biāo)記502、第三對準(zhǔn)標(biāo)記503、第四對準(zhǔn)標(biāo)記504。

移動所述工件臺4，先將基準(zhǔn)版6移動至焦面測量系統(tǒng)的視場范圍內(nèi)，當(dāng)基準(zhǔn)版6上的參考標(biāo)記601位于投影物鏡組7的公共焦面內(nèi)，此時(shí)，設(shè)定焦面測量系統(tǒng)內(nèi)的面為測量參考零平面。

移動所述工件臺4，將對準(zhǔn)測量裝置對準(zhǔn)基準(zhǔn)版6上的參考標(biāo)記601，調(diào)節(jié)調(diào)焦組件95，直至對準(zhǔn)測量裝置中，參考標(biāo)記601顯示最清晰的面即設(shè)定為對準(zhǔn)測量裝置的測量參考焦面，此時(shí)，調(diào)焦組件95上的零部件所處的位置，即設(shè)定為調(diào)焦零點(diǎn)。

移動所述工件臺4將第一曝光區(qū)域510水平移動至焦面測量系統(tǒng)8的視場范圍內(nèi)，即在每一個(gè)焦面測量裝置內(nèi)，都能在面陣相機(jī)97上顯示出第一曝光區(qū)域510內(nèi)的一個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記，計(jì)算此時(shí)每個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記的垂向坐標(biāo)，在整個(gè)曝光裝置中，水平面則是由x、y軸組成的平面，以垂直于水平面的方向作為z軸，則一個(gè)點(diǎn)的水平坐標(biāo)即為 (x,y)，三維坐標(biāo)為(x,y,z)，垂向坐標(biāo)則為z，焦面測量裝置將每個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記的垂向坐標(biāo)發(fā)送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)計(jì)算出基板5面型未發(fā)生變化時(shí)與發(fā)生變化后垂向坐標(biāo)的差異，并根據(jù)焦面測量裝置的測量參考零平面與對準(zhǔn)測量裝置的測量參考焦面的數(shù)據(jù)差異計(jì)算出每個(gè)對準(zhǔn)測量裝置的調(diào)焦量。

步驟二：請參照圖7，將第一列對準(zhǔn)測量裝置陣列900移動至第一列對準(zhǔn)標(biāo)記511上(對準(zhǔn)標(biāo)記511設(shè)置在基板5上，通過基板5移動到第一列對準(zhǔn)測量裝置陣列900下方)，根據(jù)步驟一中控制系統(tǒng)計(jì)算出來每個(gè)對準(zhǔn)測量裝置的調(diào)焦量，進(jìn)行調(diào)焦，直至每個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記清晰地顯示在對準(zhǔn)測量裝置內(nèi)。

步驟三：控制系統(tǒng)根據(jù)對準(zhǔn)測量裝置的調(diào)焦量、基板5的面型變化，計(jì)算得到在面型發(fā)生變化后，掩膜版2上向基板5上投影時(shí)各個(gè)點(diǎn)位置發(fā)生的變化，即得到掩膜版2上每個(gè)曝光區(qū)域與其對應(yīng)的基板5上相應(yīng)的曝光區(qū)域的相對位置關(guān)系，這些關(guān)系包括基板5上各個(gè)點(diǎn)相對于掩膜版2上相應(yīng)的點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移或者縮放。

例如請參照圖6，在基板5面型未發(fā)生變化時(shí)，掩膜版2上的某點(diǎn)投影到基板5上的水平坐標(biāo)為(x1,y1)，在基板5面型發(fā)型變化后，掩膜版2上的同一點(diǎn)投影到基板5上的水平坐標(biāo)變?yōu)?x2,y2)。

步驟四：控制系統(tǒng)根據(jù)步驟四中計(jì)算出來的掩膜版2相對于基板5上相應(yīng)的曝光區(qū)域的相對位置關(guān)系，計(jì)算出工件臺4的補(bǔ)償動作與參數(shù)，該計(jì)算方法可使用現(xiàn)有技術(shù)。

步驟五：對第一曝光區(qū)域510進(jìn)行曝光動作；

步驟六：參照步驟一至步驟五對第二曝光區(qū)域520、第三曝光區(qū)域530、第四曝光區(qū)域540，直至將整個(gè)基板5曝光完成。

實(shí)施例二

請參照圖9，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于焦面測量裝置陣列的排布方向與對準(zhǔn)測量裝置陣列的排布方向正交。在y軸上設(shè)置兩行對準(zhǔn)測量裝置陣列，在x軸上設(shè)置兩列對準(zhǔn)測量裝置陣列，形成一個(gè)矩形，保證矩形的四個(gè)角上皆為焦面測量裝置。

對應(yīng)地，請參照圖10，基板5上的對準(zhǔn)標(biāo)記的排布方向也發(fā)生變化，在第一曝光區(qū)域510上，沿著y軸方向上分布兩行對準(zhǔn)標(biāo)記，分別為第一行對準(zhǔn)標(biāo)記513和第二行對準(zhǔn)標(biāo)記514，第一行對準(zhǔn)標(biāo)記513上分布著三個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記，第二行對準(zhǔn)標(biāo)記514相應(yīng)地也分布著三個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記。

同樣地，焦面測量裝置與對準(zhǔn)測量裝置沿著y軸負(fù)向移動，先由矩形四個(gè)角上的焦面測量裝置沿著y軸負(fù)向依次測量第一行對準(zhǔn)標(biāo)記513、第二行對準(zhǔn)標(biāo)記514上的每個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記，剩余的位于中間的焦面測量裝置也可以測量無對準(zhǔn)標(biāo)記處基板5的面型變化。

在四個(gè)角上的焦面測量裝置測量第一行對準(zhǔn)標(biāo)記513和第二行對準(zhǔn)標(biāo)記514后，向著y軸負(fù)向移動，則由兩列對準(zhǔn)測量裝置陣列分別對第一行對準(zhǔn)標(biāo)記513和第二行對準(zhǔn)標(biāo)記514上的每個(gè)對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行調(diào)焦。

按照上述方法，對第一曝光區(qū)域510對準(zhǔn)、曝光完成后，依次對第二曝光區(qū)域520、第三曝光區(qū)域530和第四曝光區(qū)域540進(jìn)行對準(zhǔn)、 曝光。

本發(fā)明對上述實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施例。顯然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。