本公開的實(shí)施例涉及曝光技術(shù)領(lǐng)域,具體地涉及接近式曝光裝置及其曝光方法,例如用于顯示器件、微電子器件、半導(dǎo)體器件等的制作中。
背景技術(shù):
接近式曝光機(jī)是光刻工藝中常見的一種類型的曝光機(jī)。與投影式曝光機(jī)相比,接近式曝光機(jī)成本低,稼動(dòng)率(activation)高,光刻效果可以滿足大多種需求,在現(xiàn)代光刻工藝中應(yīng)用最為廣泛。
在接近式曝光機(jī)中,掩模板與涂覆有光刻膠的待曝光的玻璃基板以微小的間隙對(duì)置,間隙(Gap)尺寸例如為100um-400um,該間隙可以有效避免掩模板與待曝光基板直接接觸而引起的掩模板和待曝光基板的損傷。在曝光時(shí),曝光光線通過(guò)掩模板投射到待曝光基板上,以將掩模板的圖案復(fù)制到基板上。
接近式曝光機(jī)中,掩模板與玻璃基板之間的曝光間隙直接影響復(fù)制到基板上的圖案的尺寸及曝光精度。因此曝光間隙的均一性及準(zhǔn)確度直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題,本公開的實(shí)施例旨在提供一種接近式曝光裝置,以提高曝光精度。
本公開實(shí)施例的一方面提供了一種接近式曝光裝置,包括裝載臺(tái)、保持器、真空罩以及泵送機(jī)構(gòu)。所述保持器安裝到所述裝載臺(tái)上,用于保持所述掩模板。所述真空罩設(shè)置在所述掩模板的上方,用于在所述掩模板的上方形成密封空間。所述泵送機(jī)構(gòu)連接到所述真空罩,以從所述真空罩抽吸空氣,用于在所述掩模板的上方形成負(fù)壓狀態(tài)。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述真空罩還包括至少一個(gè)空氣導(dǎo)入孔,所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)入孔用于向所述真空罩中引入外部空氣。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述空氣導(dǎo)入孔上安裝有調(diào)節(jié)閥門,所述調(diào)節(jié)閥門構(gòu)造成調(diào)節(jié)通過(guò)所述空氣導(dǎo)入孔流入的外部空氣的流量。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述真空罩固定在所述裝載臺(tái)上。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述裝載臺(tái)的下方設(shè)置有密封結(jié)構(gòu),用于在裝載臺(tái)和掩模板之間形成密封狀態(tài)。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述接近式曝光裝置還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),用于驅(qū)動(dòng)所述保持器上下移動(dòng)。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括活塞桿、氣缸體和電液伺服閥。所述活塞桿連接至所述保持器,以驅(qū)動(dòng)所述保持器上下移動(dòng)。所述氣缸體容納所述活塞桿和液壓油。所述電液伺服閥通過(guò)第一液壓油管道和第二液壓油管道連接到汽缸體,并通過(guò)控制液壓油通過(guò)第一液壓油管道和第二液壓油管道進(jìn)出汽缸體來(lái)控制所述活塞桿上下移動(dòng)。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述接近式曝光裝置還包括控制單元,所述控制單元用于控制所述泵送機(jī)構(gòu)的泵送操作。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述接近式曝光裝置還包括控制單元,所述控制單元用于控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述接近式曝光裝置還包括控制單元,所述控制單元用于控制所述調(diào)節(jié)閥門的開口度。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述接近式曝光裝置還包括負(fù)壓測(cè)量裝置,用于測(cè)量所述真空罩內(nèi)的負(fù)壓的大小,并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送給控制單元。所述控制單元根據(jù)所述負(fù)壓測(cè)量裝置的測(cè)量結(jié)果控制所述泵送機(jī)構(gòu)的泵送操作。
本公開的另一方面提供一種使用第一方面的接近式曝光裝置的曝光方法,包括:將掩模板裝載在保持器上,以與待曝光基板對(duì)置;利用泵送機(jī)構(gòu)抽吸設(shè)置在所述掩模板的上方的真空罩中的空氣,以在所述掩模板的上方形成負(fù)壓狀態(tài);以及通過(guò)所述掩模板對(duì)待曝光基板照射光線,以對(duì)所述待曝光基板進(jìn)行曝光。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,將掩模板裝載在保持器上包括:遠(yuǎn)離裝載臺(tái)移動(dòng)所述保持器,以在所述保持器上方留出裝載所述掩模板的空間;利用所述空間將所述掩模板放置在曝光位置或裝載在保持器上;以及朝向所述裝載臺(tái)移動(dòng)所述保持器至曝光位置。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述的接近式曝光裝置的曝光方法,還包括:在曝光完成后從所述保持器卸載所述掩模板,所述卸載包括:對(duì)真空罩下方的密封空間去真空;遠(yuǎn)離裝載臺(tái)移動(dòng)所述保持器,以在所述保持器上方留出卸載掩模板的空間;以及利用所述空間從所述保持器卸載所述掩模板。
根據(jù)本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例,所述的接近式曝光裝置的曝光方法,還包括:在曝光的過(guò)程中,測(cè)量所述真空罩中的負(fù)壓的大小,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)節(jié)所述真空罩中的負(fù)壓至目標(biāo)壓力。
為了使本公開的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本公開作進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
圖1是示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的接近式曝光裝置的簡(jiǎn)要示意圖;
圖2是示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的接近式曝光裝置的示例結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖3是示出根據(jù)圖2所示的實(shí)施例的接近式曝光裝置改善掩模板變形的效果的示意圖;
圖4是示出圖2中的真空罩與裝載臺(tái)的固定結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖5是示出圖2中的真空罩的示例結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖6a和圖6b是示出圖2中的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程的放大圖;
圖7是如圖2所示的接近式曝光裝置的控制系統(tǒng)的方框圖;
圖8示出了如圖2所示的接近式曝光裝置的曝光過(guò)程的流程圖;
圖8a示出了裝載掩模板的過(guò)程的流程圖;以及
圖8b示出了卸載掩模板的過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下,將參照附圖來(lái)描述本公開的實(shí)施例。但是應(yīng)該理解,這些描述只是示例性的,而并非要限制本公開的范圍。此外,在以下說(shuō)明中,省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述,以避免不必要地混淆本公開的概念。
在附圖中示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。這些圖并非是按比例繪制的,其中為了清楚表達(dá)的目的,放大了某些細(xì)節(jié),并且可能省略了某些細(xì)節(jié)。圖中所示出的各種部件的形狀以及它們之間的相對(duì)大小僅是示例性的,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際所需可以另外設(shè)計(jì)具有不同形狀、大小的部件。
圖1是示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的接近式曝光裝置的簡(jiǎn)要示意圖。如圖1所示,接近式曝光裝置包括裝載臺(tái)1和保持器2。保持器2安裝到裝載臺(tái)1上,用于保持掩模板3。在掩模板3和待曝光基板4之間存在間隙P。通過(guò)掩模板3對(duì)基板照射光線,例如UV光束或者其他波長(zhǎng)的光束,以對(duì)基板上的材料層進(jìn)行曝光。
根據(jù)該實(shí)施例的曝光裝置,如圖1的示意圖所示,由于重力效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致掩模板1中心區(qū)域在微觀上存在一定程度的凹陷變形,例如,1200×800尺寸的掩模板,中心區(qū)域相對(duì)于周邊區(qū)域約有80um的凹陷。從而,在掩模板3和待曝光基板4之間的間隙P不均勻。
圖2示出了根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的接近式曝光裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,接近式曝光裝置100包括:裝載臺(tái)10、保持器20、真空罩30以及泵送機(jī)構(gòu)40。裝載臺(tái)10用于裝載掩模板11。保持器20安裝到裝載臺(tái)10上,用于保持掩模板11。保持器20例如可以采用真空吸附或機(jī)械夾取的方式保持掩模板。真空罩30設(shè)置在掩模板11的上方,用于在掩模板11的上方形成密封空間。泵送機(jī)構(gòu)40通過(guò)連接管路41連接到真空罩30,以從真空罩30抽吸空氣,用于在掩模板11的上方形成負(fù)壓狀態(tài)。泵送機(jī)構(gòu)40例如可以為空氣泵。泵送機(jī)構(gòu)40也可以向真空罩30注入空氣。
圖3示出了根據(jù)圖2所示的實(shí)施例的接近式曝光裝置100改善掩模板變形的效果的示意圖。如圖3所示,通過(guò)泵送機(jī)構(gòu)40從真空罩30中抽吸空氣,在掩模板11的上方的密封空間31中形成負(fù)壓狀態(tài)。從而,可以抵消重力對(duì)掩模板11的作用,防止掩模板11由于重力作用而撓曲變形,使掩模板11保持水平狀態(tài)。換言之,能夠在掩模板11和待曝光基板90之間保持均勻的曝光間隙P,防止由于掩模板11的變形導(dǎo)致曝光裝置的曝光精度下降。
根據(jù)該實(shí)施例,真空罩30、泵送機(jī)構(gòu)40和連接管路41均設(shè)置于裝載臺(tái)10的外部,無(wú)需對(duì)裝載臺(tái)10進(jìn)行大的改造,即可以方便地用于接近式曝光裝置的升級(jí)中。
另外,如圖2和3所示,裝載臺(tái)10的下方設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)50,用于在對(duì)真空罩30抽真空的情況下密封掩模板11,在掩模板11的上方形成密封空間31。該密封結(jié)構(gòu)50例如可以為橡膠墊圈,材質(zhì)為高純度硅橡膠,防止內(nèi)部添加物析出產(chǎn)生顆粒污染掩模板。該橡膠墊圈的形狀可以根據(jù)掩模板的形狀對(duì)應(yīng)地設(shè)計(jì)。例如,掩模板11為矩形時(shí),橡膠墊圈的形狀為對(duì)應(yīng)矩形掩模板周邊形狀的矩形環(huán)狀墊圈。橡膠墊圈的長(zhǎng)度、寬度和線框厚度可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)?shù)剡x擇。
如圖2所示的掩模板曝光裝置中,真空罩30固定在裝載臺(tái)10上。真空罩30和裝載臺(tái)10之間可以采用真空吸附或機(jī)械連接的方式連接在一起,并且相互之間保持密封。圖4示出了真空罩30和裝載臺(tái)10之間通過(guò)機(jī)械方式連接的一個(gè)示例的示意圖。如圖4所示,裝載臺(tái)10上設(shè)置有卡槽12,真空罩30的底面上設(shè)置有固定桿32,固定桿32與卡槽12接觸部分設(shè)置有橡膠墊33,有助于保持密封性。通過(guò)將固定桿32經(jīng)由橡膠墊33插入裝載臺(tái)10上的卡槽12中,即可實(shí)現(xiàn)密封的機(jī)械連接。
圖5示出了圖2中的真空罩30的一個(gè)示例結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖5所示,在掩模板為矩形的情況下,該真空罩30為如圖5所示的大致矩形盒狀形狀。該矩形盒的底面朝向掩模板開口。真空罩30左右兩端的側(cè)表面上形成有空氣導(dǎo)出孔35??諝鈱?dǎo)出孔35可分別通過(guò)連接管路41連接到泵送機(jī)構(gòu)40,如圖2所示??梢岳斫?,空氣導(dǎo)出孔35的數(shù)量、尺寸和設(shè)置位置不受限制,可以根據(jù)不同的應(yīng)用進(jìn)行設(shè)置。
另外,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,在真空罩30上可以形成至少一個(gè)空氣導(dǎo)入孔36。如圖5所示,空氣導(dǎo)入孔36設(shè)置在真空罩30的前表面和后表面上??梢岳斫?,空氣導(dǎo)入孔36的數(shù)量、尺寸和設(shè)置位置不受限制,可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置空氣導(dǎo)入孔36的作用是引入外部空氣,以在對(duì)真空罩30抽真空的過(guò)程中平衡真空罩30中的壓力,防止真空罩內(nèi)部負(fù)壓過(guò)大,導(dǎo)致掩模板朝向與重力相反的方向變形而損壞掩模板。
另外,可選地,可以在空氣導(dǎo)入孔36上安裝調(diào)節(jié)閥門37,并通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥門37的開口度來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)空氣導(dǎo)入孔36流入真空罩30的外部空氣的流量,以平衡真空罩30中的負(fù)壓,更好地控制真空罩30內(nèi)的真空度。
作為真空罩的材質(zhì),例如可選用高強(qiáng)度玻璃(石英材質(zhì)),透過(guò)率>95%,SiO2含量大于99.5%。另外,它熱膨脹系數(shù)低,耐高溫,化學(xué)穩(wěn)定性好,透紫外光,高平坦度,可以保證光的直線通過(guò)性,密度2.4-2.6×103Kg/m3。
根據(jù)一些實(shí)施例,對(duì)于長(zhǎng)1500mm-1600mm,寬900mm-1000mm,高100mm-200mm,厚度8-10mm的真空罩,空氣導(dǎo)出孔36的孔徑尺寸可以為20mm-30mm,空氣導(dǎo)入孔37的孔徑大小可以為10-15mm。
當(dāng)開始對(duì)真空罩30抽真空時(shí),空氣導(dǎo)入孔36的調(diào)節(jié)閥門37操作,收縮孔徑,使空氣導(dǎo)入孔36保留1.0-1.5mm的開孔。然后,空氣泵開始抽氣,抽氣速度保持在1.0-1.5m3/min,當(dāng)負(fù)壓檢測(cè)器顯示腔內(nèi)壓力在10Kpa-15Kpa時(shí),掩模板變形可基本消失。若壓力過(guò)大,可降低抽氣速度或者增加調(diào)節(jié)閥門37的孔徑。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,如圖2所示,接近式曝光裝置100還可以包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60,用于驅(qū)動(dòng)保持器20上下移動(dòng)。具體地,當(dāng)裝載掩模板30時(shí),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60可以驅(qū)動(dòng)保持器20遠(yuǎn)離裝載臺(tái)10移動(dòng),從而在保持器20和裝載臺(tái)10之間留出較大的空間,便于裝載掩模板11。當(dāng)完成掩模板11的裝載后,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60可以驅(qū)動(dòng)保持器20朝向裝載臺(tái)10移動(dòng),使得掩模板11接觸裝載臺(tái)10下方的密封結(jié)構(gòu)50,從而在裝載臺(tái)10、真空罩30和掩模板11之間形成密封空間31。以此方式,可以方便地裝載掩模板。
這里,可以利用機(jī)械臂將掩模板11先放置到曝光位置,然后移動(dòng)保持器20到曝光位置并將掩模板11裝載到保持器20上;或者,可以先將掩模板11裝載到保持器20上,然后將保持器20移動(dòng)到曝光位置。
本公開的上述實(shí)施例中保持器可以上下移動(dòng),可移動(dòng)距離例如為0mm-500mm。從而,防止因?yàn)樵谘b載臺(tái)10上安裝真空罩30導(dǎo)致的裝載和卸載掩模板11的不便。
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例,如圖2和6a-6b所示,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60可以為液壓式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括:活塞桿61、氣缸體62以及電液伺服閥63?;钊麠U61連接至保持器20,以驅(qū)動(dòng)保持器20上下移動(dòng)。氣缸體62可以固定到裝載臺(tái)10上,用于容納活塞桿61和液壓油。該電液伺服閥63通過(guò)第一液壓油管道64和第二液壓油管道65連接到汽缸體62,并通過(guò)控制液壓油經(jīng)由第一液壓油管道64和第二液壓油管道65進(jìn)出汽缸體來(lái)控制活塞桿61上下移動(dòng)。
圖6a和圖6b是示出圖2中的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程的放大圖。圖6a示出了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60驅(qū)動(dòng)保持器20遠(yuǎn)離裝載臺(tái)10的狀態(tài),而圖6b示出了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60驅(qū)動(dòng)保持器20接近裝載臺(tái)10的狀態(tài)。
具體地,如圖6a所示,裝載掩模板11時(shí),電液伺服閥63控制上方的第一液壓油管道64進(jìn)油,下方的第二液壓油管道65出油。這樣,液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的活塞桿61向下移動(dòng),驅(qū)動(dòng)保持器20下降,直到保持器20上方預(yù)留出足夠空間后,保持液壓穩(wěn)定,并放置掩模板11至曝光位置。之后,如圖6b所示,電液伺服閥63控制進(jìn)出油方向變化,上方的第一液壓油管道64出油,下方的第二液壓油管道65進(jìn)油。這樣,活塞桿62向上移動(dòng),驅(qū)動(dòng)保持器20上升,將掩模板11卡位并固定。此時(shí),掩模板11與裝載臺(tái)10下方的橡膠墊圈50緊密接觸。然后,液壓系統(tǒng)保持恒定,將掩模板11保持在曝光位置,準(zhǔn)備好曝光。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60不限于液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。只要能夠驅(qū)動(dòng)保持器20上下移動(dòng),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60具體構(gòu)造不限。
此外,如圖2所示,接近式曝光裝置100還可以包括控制單元70,用于控制泵送機(jī)構(gòu)40的泵送操作,從而控制真空罩30內(nèi)的負(fù)壓的大小??刂茊卧?0例如可包括計(jì)算機(jī)或者其他的控制器??蛇x地,控制單元70還可以控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60的操作,例如通過(guò)電液伺服閥63控制活塞桿61的上下運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步可選地,控制單元70還可以控制調(diào)節(jié)閥門37的開口度,從而控制通過(guò)空氣導(dǎo)入孔36流入真空罩30的外部空氣的流量,以維持真空罩30內(nèi)的均衡壓力,防止掩模板沿與重力相反的方向變形。
為了更精確地控制真空罩30內(nèi)的負(fù)壓的大小,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,如圖2所示,接近式曝光裝置100還可以包括負(fù)壓測(cè)量裝置80,用于測(cè)量真空罩30內(nèi)的負(fù)壓的大小,并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送給控制單元70。負(fù)壓檢測(cè)裝置80例如在真空罩30中安裝在裝載臺(tái)10的內(nèi)壁上。控制單元70根據(jù)負(fù)壓測(cè)量裝置30的測(cè)量結(jié)果控制泵送機(jī)構(gòu)40的泵送操作和/或調(diào)節(jié)閥門37的開口度。例如,控制單元70中預(yù)先存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)不同類型掩模板的參考負(fù)壓值,以作為目標(biāo)壓力,并將負(fù)壓測(cè)量裝置80傳送的負(fù)壓值與對(duì)應(yīng)的參考負(fù)壓值相比較,根據(jù)比較的結(jié)果相應(yīng)地控制泵送機(jī)構(gòu)40的泵送操作和/或調(diào)節(jié)閥門37的開口度,直到負(fù)壓測(cè)量裝置80測(cè)得的負(fù)壓值基本上等于目標(biāo)壓力。
在曝光裝置安裝地處于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的情況下,參考負(fù)壓V的計(jì)算可采用如下公式:
V=101325Pa-(Mmask×g)/Lmask×Wmask……(1)
其中,Mmask為掩模板的重量,Lmask為掩模板的長(zhǎng)度,Wmask為掩模板的寬度,g為設(shè)備安裝地的重力加速度。參考負(fù)壓V表示抵消重力所需要的真空度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解,當(dāng)曝光裝置安裝地不是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的情況下,可以用當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣壓代替上述的標(biāo)準(zhǔn)氣壓值101325Pa來(lái)修改上述公式(1)。
此外,還可以根據(jù)不同曝光裝置對(duì)真空度進(jìn)行校準(zhǔn),測(cè)試不同真空度下特定掩模板形變量及曝光效果,找到適合不同設(shè)備的參考負(fù)壓值,作為目標(biāo)壓力,本發(fā)明對(duì)此不做限定。當(dāng)真空罩內(nèi)達(dá)到了合適的真空度時(shí),掩模板變形可基本消除。
圖7示出了根據(jù)圖2所示的接近式曝光裝置100的一個(gè)示例的控制系統(tǒng)的方框圖。如圖7所示,該控制系統(tǒng)包括控制單元70、負(fù)壓測(cè)量裝置80、泵送機(jī)構(gòu)40、調(diào)節(jié)閥門37和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60??刂茊卧?0從負(fù)壓測(cè)量裝置80接收負(fù)壓測(cè)量結(jié)果,并根據(jù)負(fù)壓測(cè)量結(jié)果相應(yīng)地控制泵送機(jī)構(gòu)40和/或調(diào)節(jié)閥門37的操作。并且,控制單元70還根據(jù)用戶輸入指令控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60以驅(qū)動(dòng)保持器20上下移動(dòng),以便于裝載和卸載掩模板11??刂茊卧?0可通過(guò)有線方式與負(fù)壓測(cè)量裝置80、泵送機(jī)構(gòu)40、調(diào)節(jié)閥門37和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60連接,也可通過(guò)無(wú)線方式與負(fù)壓測(cè)量裝置80、泵送機(jī)構(gòu)40、調(diào)節(jié)閥門37和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60通訊,以實(shí)現(xiàn)控制。
以下說(shuō)明如圖2所示的接近式曝光裝置100的曝光過(guò)程。圖8示出了如圖2所示的接近式曝光裝置的曝光過(guò)程的流程圖。圖8a示出了裝載掩模板的過(guò)程的流程圖;以及圖8b示出了卸載掩模板的過(guò)程的流程圖。
如圖2和8所示,曝光過(guò)程包括:首先,將掩模板11裝載在保持器20上,以與待曝光基板對(duì)置(S1)。此時(shí),如圖3所示,在裝載臺(tái)10、真空罩30和掩模板11之間形成密封空間31。接著,利用泵送機(jī)構(gòu)40抽吸真空罩30中的空氣,以在掩模板11的上方形成負(fù)壓狀態(tài)(S2)。再接著,通過(guò)掩模板11對(duì)待曝光基板照射曝光光線,以對(duì)基板進(jìn)行曝光(S3)。在曝光的過(guò)程中,維持真空罩30的負(fù)壓狀態(tài)。因此,由于通過(guò)泵送機(jī)構(gòu)40在真空罩30中形成負(fù)壓狀態(tài),抵消了重力對(duì)掩模板11的作用,防止掩模板11由于重力作用而撓曲變形,使掩模板11始終保持水平狀態(tài)。這樣可以使得掩模板與待曝光基板之間的間隙保持均勻,保證了曝光裝置的曝光精度。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,如圖2和8a所示,將掩模板11裝載在保持器20上包括:首先,在液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60的作用下驅(qū)動(dòng)保持器20遠(yuǎn)離裝載臺(tái)10移動(dòng),例如向下移動(dòng)200-220mm,以在保持器20上方留出裝載掩模板11所需的空間(S11)。接著,利用所述空間將掩模板11裝載到保持器20(S12)上。具體地,可以首先將掩模板11放置在準(zhǔn)備曝光的曝光位置,例如,可以利用機(jī)械臂將掩模板傳送至曝光位置,然后,朝向裝載臺(tái)10移動(dòng)保持器20至曝光位置并裝載掩模板11,以準(zhǔn)備好曝光;或者,可以首先將掩模板11裝載到保持器20上,然后,朝向裝載臺(tái)10移動(dòng)保持器20至曝光位置,以準(zhǔn)備好曝光。由此,防止了因?yàn)檠b載臺(tái)10上安裝了真空罩30導(dǎo)致掩模板11裝載不方便。
類似地,如圖2和8b所示,當(dāng)曝光完成后,從保持器20上卸載掩模板11包括:首先,逐步去除真空罩30的負(fù)壓狀態(tài)。例如減小泵送機(jī)構(gòu)40的抽吸速率,直到關(guān)閉泵送機(jī)構(gòu)?;蛘?,增加空氣導(dǎo)入孔36的調(diào)節(jié)閥門37的開口度,將外部空氣引入真空罩30中以去真空(S41)。接著,遠(yuǎn)離裝載臺(tái)10移動(dòng)保持器20。例如,利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)40驅(qū)動(dòng)保持器20向下移動(dòng)200-220mm,以在保持器上方留出卸載掩模板11的足夠空間(S42)。接著,利用該空間從保持器20上卸載掩模板(S43)。例如,利用機(jī)械臂將掩模板11從保持器20上取下。由此,防止了因?yàn)檠b載臺(tái)10上安裝了真空罩30導(dǎo)致掩模板11卸載不方便。
可選地,在曝光的過(guò)程中,可以測(cè)量真空罩30中的負(fù)壓的大小,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果通過(guò)控制單元70控制泵送機(jī)構(gòu)40的泵送操作或調(diào)節(jié)閥門37的開口度,以便于在真空罩30中維持恒定負(fù)壓。這樣可以消除重力對(duì)掩模板中間部位的彎曲作用,保持曝光間隙一致,從而更好地保證曝光裝置的曝光精度。
如上所述,根據(jù)本公開各實(shí)施例的接近式曝光裝置,通過(guò)在裝載臺(tái)上方增加一個(gè)真空罩,通過(guò)吸真空方法消除重力對(duì)掩模板的影響。同時(shí),在真空罩上設(shè)置空氣導(dǎo)入孔和空氣導(dǎo)出孔。掩模板曝光時(shí),通過(guò)經(jīng)由空氣導(dǎo)出孔對(duì)真空罩抽真空,同時(shí)通過(guò)空氣導(dǎo)入孔適當(dāng)?shù)貙?dǎo)入外部空氣,維持真空罩內(nèi)真空度的平衡。這樣一方面抵消重力的影響,同時(shí)防止真空罩負(fù)壓過(guò)大的問(wèn)題,保證掩模板無(wú)變形,從而保持曝光間隙一致,保證曝光裝置的曝光精度。同時(shí)可以在低間隙曝光時(shí),能有效降低掩模板被劃傷的風(fēng)險(xiǎn)。
另外,通過(guò)改進(jìn)保持器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作方式,使其在掩模板裝載和卸載時(shí),向下移動(dòng)保持器,在保持器上方預(yù)留出足夠空間用于裝載和卸載掩模板,使得掩模板裝載和卸載過(guò)程更加容易。
進(jìn)一步地,本公開的實(shí)施例的接近式曝光裝置能夠精確控制真空罩中的負(fù)壓的大小,有效解決了掩模板重力形變問(wèn)題,無(wú)需根據(jù)每臺(tái)不同曝光機(jī)而制定相應(yīng)的掩模板,降低掩模板制造成本。
此外,根據(jù)本公開實(shí)施例的接近式曝光裝置中,真空罩、泵送機(jī)構(gòu)和連接管路均設(shè)置于裝載臺(tái)的外部,無(wú)需對(duì)裝載臺(tái)進(jìn)行大的改造,即可以方便地對(duì)現(xiàn)有的接近式曝光裝置進(jìn)行升級(jí)。
上述實(shí)施例僅例示性的說(shuō)明了本公開的原理及構(gòu)造,而非用于限制本公開,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白,在不偏離本公開的總體構(gòu)思的情況下,對(duì)本公開所作的任何改變和改進(jìn)都在本公開的范圍內(nèi)。本公開的保護(hù)范圍,應(yīng)如本申請(qǐng)的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。