[发明专利]一种用于曝光装置的掩模台

说明书

技术领域

本发明涉及一种掩模台，特别是涉及一种用于大视场曝光装置的掩模台。

背景技术

现有技术中的光刻装置，主要用于集成电路(IC)或平板显示领域以及其它微型器件的制造。通过光刻装置，具有不同掩模图案的多层掩模在精确对准下依次成像在涂覆有光刻胶的晶片上，例如半导体晶片或LCD板。光刻装置大体上分为两类，一类是步进光刻装置，掩模图案一次曝光成像在晶片的一个曝光区域，随后晶片相对于掩模移动，将下一个曝光区域移动到掩模图案和投影物镜下方，再一次将掩模图案曝光在晶片的另一曝光区域，重复这一过程直到晶片上所有曝光区域都拥有掩模图案的像。另一类是步进扫描光刻装置，在上述过程中，掩模图案不是一次曝光成像，而是通过投影光场的扫描移动成像。在掩模图案成像过程中，掩模与晶片同时相对于投影系统和投影光束移动。在上述的光刻设备中，需具有相应的装置作为掩模版和硅片的载体，装载有掩模版/硅片的载体产生精确的相互运动来满足光刻需要。上述掩模版的载体被称之为承版台，硅片/基板的载体被称之为承片台。

在扫描光刻装置中，掩模台一般通过微动台和粗动台构成，微动台完成掩模版的精密微调，粗动台完成掩模版的大行程扫描曝光运动。随着平板显示行业的飞速发展，基板尺寸在不断增加，已经由原来的G1(基板尺寸300*400)发展到现在的G10(基板尺寸2850*3150)，曝光视场大小的需求也随之增大，在IC领域应用的单镜头已经难以满足曝光视场不断增大的需求，为此业内提出一种拼接镜头的曝光装置方案来解决视场大小问题。对于拼接镜头大视场曝光装置，采用掩模版尺寸也随之增大，比如：G4.5到G6以下，一般采用520*610mm和520*800mm，而G6以上则采用850*1200mm和850*1400mm，甚至更大。同时由于拼接镜头的物距在光学设计上存在难度，一般在20mm左右，这都给拼接镜头曝光装置的掩模台设计带来技术难题。

日本专利JP2009258391提出了应用于拼接镜头掩模台方案，。该专利采用四个放大倍率的物镜在非扫描向间隔排列，并采用双掩模台技术方案。第一掩模台支撑吸附第一掩模版，并在扫描向进行运动。利用测量镜以及干涉仪系统进行位置测量。第二掩模台支撑吸附第二掩模版，并且安装在第一掩模台上，并可通过三组调节机构进行水平向位置调节。对准系统测量掩模版的相对排列，控制系统基于对准系统的检测结果来控制调节第一和第二掩模台的排列以及第一和第二掩模版的排列。该方案很好的解决了拼接方案带来掩模台尺寸增大的问题，但没有很好解决物镜物距偏小的问题。

美国专利US6597435提出一种双掩模曝光方案，利用三自由度电机以及重力补偿技术构建一种粗微动一体式的单层掩模台结构。扫描Y向运动通过两组长行程电机完成，X/Rz向两个方向运动而是通过两组微动电机组成。该专利由于采用单层粗微动一体式结构，可以很好解决拼接镜头物距偏小等问题，但X向微动电机磁铁和Y向长行程电机是一体式，且为动磁铁方式，电机制造成本高昂。

在美国专利US20080239276中，提出一种掩模台结构，该专利采用粗微动架构方式由微动台保证掩模台的定位精度。但由于微动台布局于粗动台之上，对物镜物距的要求很大，难以应用于拼接镜头平板显示光刻机领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于曝光装置的掩模台以解决物镜物距偏小和掩模版大小尺寸的兼容问题。

本发明提供了一种用于曝光装置的掩模台，包括：机械预对准台，其包括承版台、X向预对准机构和Y向预对准机构；所述承版台用于承载尺寸不同的至少两种掩模版；所述X向预对准机构包括设置在承版台X向相对两侧边缘的至少一对X向定位组件，所述每对X向定位组件中至少有一个是能够沿X向移动的，并且通过所述各对X向定位组件卡紧掩模版的X向相对两侧边，使掩模版的X向中心与承版台的X向中心对准，实现掩模版的X向预对准；所述Y向预对准机构包括设置在承版台Y向相对两侧边缘的至少两对Y向定位组件，每一对Y向定位组件对应一种尺寸的掩模版，所述每一对Y向定位组件中至少有一个是能够沿Y向移动的，并且通过所述一对Y向定位组件卡紧掩模版的Y向相对两侧边，使掩模版的Y向中心与承版台的Y向中心对准，实现掩模版的Y向预对准；驱动机构，包括设置于同一平面内的Y向粗动电机、X向微动电机，所述Y向粗动电机驱动机械预对准台沿Y向进行扫描移动，所述X向微动电机驱动所述机械预对准台沿X向移动，以实现X/Rz向的微调；其中，X、Y向分别是水平面内相互垂直的两个方向，Rz向表示在XY平面内的旋转方向。