[发明专利]投影曝光装置

说明书

技术领域

本发明涉及光刻机领域，特别涉及一种投影曝光装置。

背景技术

将描绘在掩模版上的电路图形，通过投影曝光装置成像在涂有感光材料（如光刻胶）的制造电路的基底表面上，之后通过刻蚀等工艺在制造电路的基底上形成图形，这种光影刻蚀法广泛地应用于各种领域，如集成电路制造领域、印刷电路板制造领域及平板显示器薄膜晶体管阵列的制造领域。

投影曝光装置是将掩模版上的电路图形，经过投影曝光透镜等光学系统做投影曝光，将电路图形以一定放大或缩小的倍率投影于制造电路的基底上，近年来该投影曝光装置在平板显示器薄膜晶体管阵列制造中被广泛应用。随着市场需求及显示技术的不断发展，对显示设备的显示色彩及显示分辨率都提出了更高要求。为了满足市场需求，降低显示设备的制造成本、提高显示设备的图像分辨率，建造高世代、高分辨率薄膜晶体管制造产线将是未来的一种发展趋势。

投影曝光装置是薄膜晶体管制造中的关键设备之一，曝光装置中投影物镜分辨率及曝光视场、测量系统测量精度、运动台运动速度及定位精度等都会影响曝光装置分辨率及其生产效率。投影物镜分辨率在满足工艺生产的条件下，投影物镜曝光视场设计要尽可能大，一方面可以提高投影曝光装置生产效率、降低制造成本，另一方面一次曝光可以得到更大尺寸的屏幕，以减少由于拼接曝光工艺所带来的显示亮度不均匀及由于拼接所导致的制造成本增加。

目前，部分企业采用放大倍率为-1.25倍的投影物镜，其像方视场大小为132mm×132mm，即一次曝光获得的最大屏幕尺寸约为7英寸；对于2.5代尺寸为370mm×470mm的玻璃基板，至少需要曝光9次才能完成；而对于4.5代尺寸为730mm×920mm的玻璃基板，至少需要曝光35次才能完成。因此该方式所述的物镜用于显示平板制造时，在生产效率上会存在很大困难，若用于7英寸以上12英寸以下移动终端显示器制作时，还会存在由于拼接曝光所带来的制造工艺复杂、生产制造成本上升等问题。

为了提高曝光设备生产效率，美国设计了一种双镜头曝光装置，利用两个镜头同时曝光的方式来减小步进曝光的次数，该方式虽然可以提高生产效率，但是也存在以下不足：采用2块掩模版、2套掩模台、2套照明系统及投影物镜，结构比较繁杂且设计成本比较高；又由于只有一套工件台，因此在曝光对象垂向焦面控制及水平向套刻精度控制方面都比较复杂，工程实施风险比较大。

发明内容

本发明提供一种投影曝光装置，以实现大视场曝光。

为解决上述技术问题，本发明提供一种投影曝光装置，包括：照明系统、承载掩模的掩模台、投影物镜以及承载基板的工件台，所述照明系统产生照明光束照射所述掩模，所述投影物镜将所述掩模上的图案投影到所述基板表面，还包括：调焦调平装置，所述调焦调平装置在所述投影物镜的视场内产生多个测量点，且每一测量点包括至少3个测量子光斑。

作为优选，所述测量点为5个，在所述视场内的布局方式为：4个测量点呈方形分布，1个测量点位于方形分布的中心。

作为优选，所述投影曝光装置采用步进扫描曝光方式，在扫描曝光过程中，所述调焦调平装置可对所述投影物镜的焦面进行实时监控，使所述基板表面始终处于投影物镜的焦深范围内。

作为优选，所述视场长为L，宽为M，以L、M方向建立二维坐标系，视场中心坐标为（0，0），则5个测量点的坐标分别为（L/2，M/2）、（-L/2，M/2）、（-L/2，-M/2）、（L/2，M/L）、（0，0）。

作为优选，每一测量点内的测量子光斑的布局方向与所述二维坐标系内点（0，-M/2）和点（-L/2，0）连线平行，同时也与点（0，M/2）和点（L/2，0）连线平行。

作为优选，每一测量点内的测量子光斑的布局方向与所述二维坐标系内点（0，M/2）和点（-L/2，0）连线平行，同时也与点（0，-M/2）和点（L/2，0）连线平行。

作为优选，还包括灯室系统，所述灯室系统包括：光源、椭球碗反射镜、冷光镜和保护玻璃，所述光源位于所述椭球碗反射镜的球心，光源发出的照明光束经椭球碗反射镜、冷光镜和保护玻璃后照射到所述照明系统中。

作为优选，所述照明系统的光路中采用一反射镜，用于对从所述灯室系统发出的照明光束进行反射，使照明光束照射到掩模上。

作为优选，所述掩模台安装于掩模台支架上，所述掩模台上设有掩模台基准版，且所述掩模与掩模台基准版的下表面均位于所述投影物镜的物方焦面上。