[发明专利]多光罩平台的曝光系统及曝光方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造中的光刻系统，尤其涉及一种多光罩平台的曝光系统；此外，本发明还涉及一种多光罩平台的曝光方法。

背景技术

在半导体制造中，现有的单光罩平台曝光系统只有一个光罩平台，且该光罩平台仅装载一块光罩，该单光罩平台曝光系统的光刻曝光流程如图1所示，在曝光之前，如果需要用不同的光罩曝光，则需要先进行光罩的切换，对准，光罩平台和曝光平台的校准，然后才能进行硅片的切换，对准和曝光。在实际生产中，有相当一部分时间被用在光罩的切换和对准上，此时硅片是不能进行曝光的，因此最终光刻机用来进行曝光的时间被大大缩短，导致设备利用率低，产能小。

另一方面，对于65nm以下的光刻工艺，现有的光刻机分辨率无法满足大规模生产的要求，往往需要采用多次曝光技术，通过把版图分解为几部分来增加单一曝光时的空间周期，此时需要同时使用多片光罩进行曝光，如果使用现有的单光罩平台曝光系统，则绝大部分时间都被消耗在光罩的不断切换和对准上，设备利用率非常低，产量很小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多光罩平台的曝光系统，能缩短硅片曝光时间，提高光刻机的生产能力。为此，本发明还提供上述多光罩平台的曝光方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多光罩平台的曝光系统，包括：

用于放置切换硅片并进行硅片对准、曝光的至少一个曝光平台；

用于光罩切换、对准的多光罩平台，该多光罩平台是两个以上的光罩平台或者装载多块光罩的一个光罩平台；

位于曝光平台和光罩平台之前的透镜。

所述两个以上的光罩平台的每个光罩平台装载一块光罩并实现光罩移动、光罩对准功能，该光罩平台沿x，y，z三方向调整光罩位置。

所述的每个光罩平台中各有一光路进行光罩平台的光罩对准。

所述的透镜为单一透镜或复数个透镜组件。

本发明还提供一种由两个以上光罩平台组成的多光罩平台的曝光方法，包括如下步骤：在进行曝光的光罩平台上进行光罩的切换、对准及光罩平台和曝光平台的校准；然后在曝光平台上进行硅片的切换、对准和曝光，同时在其他未进行曝光的光罩平台上进行下次曝光需要使用的其他光罩的切换和对准。

所述在其他未进行曝光的光罩平台上进行下次曝光需要使用的其他光罩的切换和对准是在硅片曝光的同时或者在硅片切换的同时进行。

本发明还提供一种由装载多块光罩的一个光罩平台组成的多光罩平台的曝光方法，包括如下步骤：先进行各光罩之间的校准，确认各光罩之间的相对位置；然后进行光罩平台和硅片平台的校准，确认光罩平台坐标系和硅片平台坐标系的相对关系；然后在后续的曝光中，只需要进行第一个光罩和硅片的对准，然后在使用第二个光罩时，可以通过前面步骤中已经确定的各光罩之间的相对位置，光罩平台坐标系和硅片平台坐标系的相对关系，第一个光罩对准后的位置来确定第二个光罩的位置，而不用再进行对准，从而节省了对准的时间，提高多次曝光工艺的速度。

和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明利用多个光罩平台，在硅片进行曝光的同时，在其他未进行曝光的光罩平台上进行光罩的切换和对准，然后当需要切换光罩进行曝光的时候，不必再进行光罩切换和对准，可以直接进行曝光，从而使光罩切换和对准的时间被排除在正常曝光流程之外，大大缩短了整个曝光流程所需时间，提高了光刻机的曝光速度，提高了光刻机设备的生产能力。当使用一个光罩平台搭载多块光罩时，只需要进行一次光罩和硅片的对准。本发明主要针对需要同时使用多个光罩对同片硅片进行曝光的情况。对于普通的曝光，优势在于节约了每个批次开始时切换光罩以后重新进行的光罩平台和硅片平台的校准时间。

附图说明

图1是现有的单光罩平台曝光系统的光刻曝光流程示意图；

图2是本发明实施例之一多光罩平台的曝光系统的结构示意图；

图3是图2所示的多光罩平台曝光系统的光刻曝光流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图2所示，本发明一种多光罩平台的曝光系统，包括至少两个光罩平台(图2中的光罩平台A和光罩平台B)、至少一个曝光平台(即图2中的硅片平台)、及位于曝光平台和光罩平台之前的透镜。曝光平台用于放置切换硅片并进行硅片对准、曝光；光罩平台用于光罩切换、对准。透镜可以为单一透镜或者复数个透镜组件。光路通过光罩平台A和透镜入射到硅片平台表面进行硅片曝光。