光刻設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集成電路裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種光刻設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在超大規(guī)模集成電路光學(xué)光刻中，決定微細(xì)圖形最細(xì)線寬的主要因素是光刻設(shè)備的光刻工作分辨力，而掩模版和基底的同步掃描運(yùn)動(dòng)是影響光刻分辨力的關(guān)鍵因素之一。隨著大規(guī)模集成電路器件集成度的提高，光刻機(jī)工作分辨率要求愈來(lái)愈高，要保證光刻分辨率，就必須提高承版臺(tái)(掩模臺(tái))和承片臺(tái)(基底臺(tái)/工件臺(tái))的同步運(yùn)動(dòng)精度和掃描速度。為了提高光刻機(jī)分辨力，一方面可以通過(guò)減小兩個(gè)臺(tái)運(yùn)動(dòng)同步誤差；另一方面要盡量減小臺(tái)同步運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，特別是加速、減速過(guò)程中對(duì)整機(jī)框架的影響。
[0003]目前，工件臺(tái)和掩模臺(tái)系統(tǒng)一般都采用平衡塊技術(shù)解決臺(tái)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，特別是加速、減速過(guò)程中對(duì)整機(jī)框架的影響。所謂平衡塊技術(shù)就是利用動(dòng)量守恒原理:將電機(jī)的定子安裝在質(zhì)量較大的平衡塊上，動(dòng)子與平衡塊分別用氣浮軸承支撐；在動(dòng)子與定子的相互作用下，它們便分別向相反的方向運(yùn)動(dòng)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中提出了將承版臺(tái)和承片臺(tái)成為一體，這樣就可以同時(shí)運(yùn)動(dòng)，有效減小了同步運(yùn)動(dòng)誤差。改方法較為簡(jiǎn)單、但將兩個(gè)運(yùn)動(dòng)臺(tái)合為一體，工件臺(tái)在進(jìn)行基底測(cè)量，對(duì)準(zhǔn)流程中，掩模版同時(shí)也要運(yùn)動(dòng)，會(huì)增加掩模版的相對(duì)滑動(dòng)，且該方法的實(shí)現(xiàn)和控制難度較聞。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中還提出了一種光刻機(jī)，將工件臺(tái)、掩模臺(tái)和投影系統(tǒng)均旋轉(zhuǎn)90度，實(shí)現(xiàn)了工件臺(tái)和掩模臺(tái)在垂直平面的運(yùn)動(dòng)，減小了臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)整機(jī)框架的影響。該方法實(shí)現(xiàn)明顯提高了工件臺(tái)和掩模臺(tái)的實(shí)現(xiàn)難度和控制難度，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種光刻設(shè)備，能夠簡(jiǎn)化目前掃描光刻機(jī)工件臺(tái)和掩模臺(tái)結(jié)構(gòu)，并有效提高掃描曝光過(guò)程中定位系統(tǒng)的同步性能。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開(kāi)一種光刻設(shè)備，其特征在于，包括:一基礎(chǔ)平臺(tái)，以及位于所述基礎(chǔ)平臺(tái)上的工件臺(tái)、掩模臺(tái)、工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置、掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置和平衡質(zhì)量，所述平衡質(zhì)量分別連接所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置和掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置，用以實(shí)現(xiàn)所述光刻設(shè)備掃描曝光過(guò)程中所述工件臺(tái)和掩模臺(tái)的同步反向運(yùn)動(dòng)。
[0008]更進(jìn)一步地，所述平衡質(zhì)量包括第一平衡質(zhì)量塊和第二平衡質(zhì)量塊，所述第一平衡質(zhì)量塊與所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子連接，所述第二平衡質(zhì)量塊與所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子連接，當(dāng)所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)動(dòng)子帶動(dòng)工件臺(tái)正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，使得所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子帶動(dòng)所述第一平衡質(zhì)量塊反向運(yùn)動(dòng)，使得所述第二平衡質(zhì)量塊帶動(dòng)所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子正向運(yùn)動(dòng)，使得所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)動(dòng)子帶動(dòng)所述掩模臺(tái)反向運(yùn)動(dòng)。
[0009]更進(jìn)一步地，所述平衡質(zhì)量包括第一平衡質(zhì)量塊和第二平衡質(zhì)量塊，所述第一平衡質(zhì)量塊與所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子連接，所述第二平衡質(zhì)量塊與所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子連接，當(dāng)所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)動(dòng)子帶動(dòng)掩模臺(tái)正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，使得所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子帶動(dòng)所述第二平衡質(zhì)量塊反向運(yùn)動(dòng)，使得所述第一平衡質(zhì)量塊帶動(dòng)所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子正向運(yùn)動(dòng)，使得所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)動(dòng)子帶動(dòng)所述工件臺(tái)反向運(yùn)動(dòng)。
[0010]更進(jìn)一步地，所述平衡質(zhì)量的第一平衡質(zhì)量塊和第二平衡質(zhì)量塊通過(guò)一平衡質(zhì)量連接件連接和發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0011]更進(jìn)一步地，所述平衡質(zhì)量連接件包括位于第一平衡質(zhì)量塊內(nèi)的第一固件、位于所述第二平衡質(zhì)量塊內(nèi)的第二固件及連接所述第一固件和第二固件的連接臂，通過(guò)所述第一平衡質(zhì)量塊帶動(dòng)所述第一固件運(yùn)動(dòng)，使得所述連接臂帶動(dòng)所述第二固件朝相反方向運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述第二平衡質(zhì)量塊運(yùn)動(dòng)。
[0012]更進(jìn)一步地，所述第一固件和第二固件均包括滑塊和滑軌，所述連接臂通過(guò)所述滑塊分別與第一平衡質(zhì)量塊和第二平衡質(zhì)量塊連接，所述滑軌沿與平衡質(zhì)量運(yùn)動(dòng)方向垂直的方向設(shè)置，所述滑塊可以在所述滑軌上滑動(dòng)，從而帶動(dòng)所述連接臂實(shí)現(xiàn)第一平衡質(zhì)量塊和第二平衡質(zhì)量塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0013]更進(jìn)一步地，所述平衡質(zhì)量連接件包括第一連接件、第二連接件以及連接所述第一連接件和第二連接件的齒輪，所述第一連接件的另一端與所述第一平衡質(zhì)量塊連接，所述第二連接件的另一端與所述第二平衡質(zhì)量塊連接。
[0014]更進(jìn)一步地，所述平衡質(zhì)量還包括一氣浮模塊，所述氣浮模塊用于使所述平衡質(zhì)量與所述基礎(chǔ)平臺(tái)之間形成氣膜。
[0015]更進(jìn)一步地，所述工件臺(tái)、掩模臺(tái)分別通過(guò)導(dǎo)軌與所述基礎(chǔ)平臺(tái)連接。
[0016]更進(jìn)一步地，所述光刻設(shè)備還包括照明單元、投影物鏡、反射鏡組一和反射鏡組二；在掃描曝光過(guò)程中，照明單元從掩模版下方發(fā)出光束照射掩模版上的曝光圖形，使其成像在反射鏡組一處，然后光束進(jìn)入投影物鏡，再經(jīng)過(guò)反射鏡組二，最終曝光圖形成像在工件臺(tái)的基底上。
[0017]傳統(tǒng)光刻機(jī)中的掃描定位系統(tǒng)，包括承載掩模版的掩模臺(tái)和承載基底的工件臺(tái)，分別采用設(shè)計(jì)平衡塊技術(shù)解決臺(tái)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)整機(jī)框架的影響。本專利特點(diǎn)在于改變傳統(tǒng)光刻機(jī)布局，將原本僅用于減小工件臺(tái)沖擊力的平衡質(zhì)量單元，同時(shí)作為掩模臺(tái)長(zhǎng)行程驅(qū)動(dòng)單元，實(shí)現(xiàn)光刻機(jī)中的掃描定位功能。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過(guò)有效利用平衡質(zhì)量原理，提高掩模臺(tái)，工件臺(tái)的同步性能；簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)掃描光刻機(jī)中工件臺(tái)，掩模臺(tái)分別設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)單元，平衡質(zhì)量單元的結(jié)構(gòu)；通過(guò)從驅(qū)動(dòng)力方面實(shí)現(xiàn)工件臺(tái)，掩模臺(tái)同步掃描，降低了傳統(tǒng)光刻機(jī)中的掃描定位系統(tǒng)的控制難度。
【附圖說(shuō)明】
[0019]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
[0020]圖1是本發(fā)明所涉及的光刻設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置、平衡質(zhì)量單元和掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的連接方式示意圖； 圖3是平衡質(zhì)量單元的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
圖4是平衡質(zhì)量單元的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0022]本發(fā)明涉及一種光刻設(shè)備，包括一基礎(chǔ)平臺(tái)，以及位于所述基礎(chǔ)平臺(tái)上的工件臺(tái)、掩模臺(tái)、工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置、掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置和平衡質(zhì)量，所述平衡質(zhì)量分別連接所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置和掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置，用以實(shí)現(xiàn)所述光刻設(shè)備掃描曝光過(guò)程中所述工件臺(tái)和掩模臺(tái)的同步反向運(yùn)動(dòng)。
[0023]可選地，所述平衡質(zhì)量包括第一平衡質(zhì)量塊和第二平衡質(zhì)量塊，所述第一平衡質(zhì)量塊與所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子連接，所述第二平衡質(zhì)量塊與所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子連接，當(dāng)所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)動(dòng)子帶動(dòng)工件臺(tái)正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，使得所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子帶動(dòng)所述第一平衡質(zhì)量塊反向運(yùn)動(dòng)，使得所述第二平衡質(zhì)量塊帶動(dòng)所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子正向運(yùn)動(dòng)，使得所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)動(dòng)子帶動(dòng)所述掩模臺(tái)反向運(yùn)動(dòng)。
[0024]可選地，所述平衡質(zhì)量包括第一平衡質(zhì)量塊和第二平衡質(zhì)量塊，所述第一平衡質(zhì)量塊與所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子連接，所述第二平衡質(zhì)量塊與所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子連接，當(dāng)所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)動(dòng)子帶動(dòng)掩模臺(tái)正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，使得所述掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子帶動(dòng)所述第二平衡質(zhì)量塊反向運(yùn)動(dòng)，使得所述第一平衡質(zhì)量塊帶動(dòng)所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)定子正向運(yùn)動(dòng)，使得所述工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)動(dòng)子帶動(dòng)所述工件臺(tái)反向運(yùn)動(dòng)。
[0025]圖1是本發(fā)明所涉及的光刻設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明光刻機(jī)包括以下部分:投影物鏡11、反射鏡組10、反射鏡組12、工件臺(tái)、工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置13、平衡質(zhì)量14、掩模臺(tái)、掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置17、照明單元18、減震單元15、基礎(chǔ)平臺(tái)16。掃描曝光過(guò)程中，掩模版上的曝光圖形經(jīng)過(guò)照明單元18首先成像在反射鏡組10處，通過(guò)反射鏡組10的作用，使圖像進(jìn)入投影物鏡11，成像后的曝光圖形經(jīng)過(guò)反射鏡組12最終成像在工件臺(tái)上承載的基底面，實(shí)現(xiàn)曝光。該掃描曝光過(guò)程中，主要由工件臺(tái)和掩模臺(tái)在Y方