[发明专利]旋转光刻机

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造设备领域，特别涉及一种旋转光刻机。

背景技术

在集成电路芯片的生产过程中，芯片的设计图形在硅片表面光刻胶上的曝光转印(光刻)是其中最重要的工序之一，该工序所用的设备称为光刻机(曝光机)。光刻机是集成电路加工过程中最关键的设备。国外早在多年前就已提出下一代光刻的概念，并对极紫外线光刻、电子束投影光刻、离子束投影光刻等技术进行了大量的研究，但由于工艺、生产效率、成本等诸多原因，这些技术目前仍然难以完全实用化。目前占市场主导地位的仍然是深紫外线投影光刻设备。

当前，绝大多数投入使用的是步进重复光刻机和步进扫描投影光刻机。步进重复光刻机中，整个像场同时曝光，这种系统容易设计和实现。随着市场不断提高对大尺寸、细线宽、高精度、高效率和低成本集成电路生产的需求，对半导体设备带来了前所未有的挑战。步进重复光刻机采用一次成像技术，为了增大像场要求更大直径的透镜系统作为支撑，但这一要求遇到了技术因素和经济因素的双重制约，从而限制了步进重复光刻机向更高精度、更大尺寸的芯片加工方向发展。

在这种情况下，步进扫描投影光刻机受到更多的青睐。步进扫描投影光刻机中，曝光过程与步进重复光刻机有所不同。光束通过一个狭缝并透过照明装置投影到掩模面上，掩模以设定的匀速通过这束光，同时，硅片在透镜的下方以相反方向运动。这种步进扫描光刻机与步进重复光刻机相比，具有更低的变形和更大面积的像场，同时，承载硅片的硅片台和承载掩模的掩模台都能够实现高速运动，使得步进扫描投影光刻机具有很高的生产率，从而更好地满足了市场对半导体芯片加工的需求。

请参考图1，其为现有的步进扫描投影光刻机的示意图。如图1所示，步进扫描投影光刻机1主要包括照明装置10、掩模台11、透镜12和硅片台13，当然，还包括连接上述各部件的框架(图1中未示出)。当需要对硅片进行光刻工艺时，将掩模100置于掩模台11上，硅片200置于硅片台13上，所述掩模台11和所述硅片台13反向(按图1中箭头所示的方向)按一定的速度比例作同步直线运动，最终将掩模100上的曝光图形成像于硅片200上，完成对硅片200的光刻工艺。

由于现有的步进扫描投影光刻机1的掩模台11和硅片台13需要反向按一定的速度比例作同步直线运动，从而导致整个步进扫描投影光刻机机台非常大，占用了大量的生产空间，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转光刻机，以解决现有的步进扫描投影光刻机机台非常大，占用了大量的生产空间，提高了生产成本的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种旋转光刻机，所述旋转光刻机包括：主框架；用以承载硅片的硅片台，所述硅片台设置于所述主框架内；用以将曝光图形成像于硅片上的曝光装置，所述曝光装置与所述主框架连接；所述硅片台绕其中轴作水平旋转；所述曝光装置沿所述硅片台作水平向移动。

可选的，在所述的旋转光刻机中，所述硅片台为中心旋转台，绕其中轴作360度水平旋转。

可选的，在所述的旋转光刻机中，所述中轴穿过所述硅片台的中心并与所述硅片台垂直。

可选的，在所述的旋转光刻机中，所述硅片台内设置有动平衡结构。

可选的，在所述的旋转光刻机中，所述曝光装置包括透镜和照明装置。

可选的，在所述的旋转光刻机中，所述曝光装置的数量为多个。

可选的，在所述的旋转光刻机中，所述曝光装置的数量为两个，两个所述曝光装置关于硅片台的中轴对称。

可选的，在所述的旋转光刻机中，还包括基础框架，所述主框架设置于所述基础框架内。

可选的，在所述的旋转光刻机中，所述主框架与所述基础框架间设置有减震器。

可选的，在所述的旋转光刻机中，还包括用以承载掩模的掩模台，所述掩模台与所述主框架连接。

可选的，在所述的旋转光刻机中，所述掩模台为旋转台，承载掩模作水平旋转。

可选的，在所述的旋转光刻机中，还包括用以承载掩模的掩模框，所述掩模框固定在所述硅片台上。

可选的，在所述的旋转光刻机中，还包括用以拾取掩模的掩模拾取器，所述掩模拾取器与所述主框架连接。