[发明专利]两级式补正装置及曝光机基座

说明书

技术领域

本公开涉及曝光装置，特别涉及一种能较大范围内进行补正的两级式补正装置及曝光机基座。

背景技术

显示器或半导体元件等的电子元件，使光罩上所形成的图案转移于感光基板上，由所谓光蚀刻工艺(lighography)制造。在此光蚀刻工艺所使用的曝光装置，包括光罩机台与基板机台。其中，光罩机台载置具有图案的光罩以二维方式移动。基板机台载置感光基板以二维方式移动。使在光罩上所形成的图案，以逐次移动光罩机台及基板机台，经投影光学系统投影曝光于感光基板。曝光装置主要有总括型曝光装置与扫描型曝光装置两种，其中，总括型曝光装置使光罩的图案同时转印于感光基板上。扫描型曝光装置一面使光罩机台与基板机台以同步扫描，一面使光罩的图案连续的转印于感光基板上。然而，目前制造显示器用薄膜晶体管元件时，显示器的大型化的要求更适宜使用扫描型曝光装置为主。

但是，在光蚀刻工艺中，在基板上使多个图案以所定的位置关系重叠加以形成时，基板会发生变形的情形。例如，基板为玻璃基板的情况下，会由各工艺处理的热作用而变形。或者，在玻璃基板上形成金属层时，玻璃基板受金属层平面方向的力作用而变形的情况。由工艺处理而基板变形时，在基板上使图案重叠之际，图案彼此有偏离的情况。于是，现有技术中，在曝光装置的投影光学系统或基板机台上设补正机构，以补正在基板上所投影的图像特性，使用此补正机构，一面进行按基板上的位置或形状的补正一面进行曝光处理。即，是按照基板的非线形变形以补正机构一面补正位移(shift)(像的X轴方向及Y轴方向的位置误差)、倍率(scaling)(像的扩大或缩小误差)、回转(rotation)(z轴周围的回转误差)、直交度(以像的x轴为基准的Y轴方向的倾倒量)等的像特性，一面使图案像投影曝光于基板上。

如公开号为CN1444101A、名称为“曝光装置及其组装方法、以及器件制造方法”中国发明专利中，公开了一种基板机台补正装置。

如图4所示，此专利中曝光基座PST配置于投影单元的下方。此处，在曝光基座PST上通过保持台面载置有基板P。如图5所示，曝光基座PST，通过空气轴承等以非接触方式被支持于平台68上、在x轴方向间隔设置顺Y轴方向的一对导引件69a、69b上。曝光基座PST可借助曝光基座驱动系统PSD在一对导引件69a、69b上在Y轴方向在既定的行程内驱动，也可在x轴方向、θz方向、z轴方向、对XY平面的倾斜方向(绕x轴的旋转方向θx方向)、绕Y轴的旋转方向(θy方向))微驱动。

具体，曝光基座驱动系统PSD包含一对线性马达73、74。此处，由图5可知，构成一对线性马达73、74的一对定子73a、74a皆是由以Y轴方向为长边的剖面呈U字形状构件构成，长边方向的两端分别被支持于架台66a、66b的前述各段部的上面。此处，定子73a、74a在x轴方向彼此分离，以位于其中央的配置于架台66a、66h的前述内部底面上设置于承载台68上。定子73a是构成与上面的定子7la相同，定子74a是构成为与上面的定子72a相同。

在曝光基座PST的+X端部突设有动子73b。动子73b是前端部插入定子73a的内部空间的状态。动子73b由线圈单元构成，与定子73a一起构成线性马达73。又，在曝光基座PST的-X端部突设有动子74b。动子74b是前端部插入定子74a的内部空间的状态。动子74b由线圈单元构成，与定子74a一起构成与前述线性马达72同样的XY2维线性马达74。

曝光基座PST，是借助线性马达73、74以长行程驱动于Y轴方向，并微驱动于x轴方向及θz方向。

曝光基座PST的在XY平面内的位置(及倾斜θx旋转、θy旋转))是使用对设于(或形成于)曝光基座PST的反射面照射测长束的曝光基座干涉仪PSI量测，该量测结果供给至主控制装置。主控制装置根据供给的量测结果通过曝光基座驱动系统PSD驱动曝光基座PST，控制曝光基座PST的位置(及速度)。另外，与光罩载台同样地，可以编码器系统量测曝光基座PST的位置信息。

这里的面位置量测补正控制系统AF，例如，使用美国专利第6,552,775号说明书所揭示的系统。

同时，在基板送至曝光平台时，基板在保持台面的位置也可能发生偏移。这需要以补正机构，针对此偏移量作微幅的回转角度补正，确保基板准确放置在保持台面，否则不能再继续接下来的制程。