[发明专利]分轴式光刻工具

说明书

一种用于半导体基材光刻处理的步进器包括一基座、一只沿着坐标系统的X轴移动的夹头、一安装在该基座和该夹头上的桥架、及至少一安装在该桥架上的投影照相机。该至少一投影照相机可沿着该坐标系统的Y轴移动。该夹头沿着X轴以及该至少一投影照相机沿着Y轴的总合的移动范围足以将该至少一投影照相机的视野(field of view)定址到安装于该夹头上的实质整个基材上。

相关申请的交叉引用

本案主张2017年12月28日提申的美国临时申请案第62/611,210号的权益，该临时申请案的全部揭露内容借此参照而被并于本文中。

技术领域

本发明与半导体基材光刻处理设备有关。

背景技术

在半导体光刻(亦称为光微影蚀刻或简称为光刻)中，图案系使用被称为光阻剂的光敏聚合物而被产生在硅晶圆上。光刻基本上是一种光微影蚀刻处理，光阻剂借由此处理被曝照且被显影以形成三维度浮雕影像(relief image)于该基材上。蚀刻步骤接着被实施，其移除外露的或未外露的光阻剂，露出在该被移除的光阻剂底下的基材。此被露出来的基材然后被蚀刻以获得三维度的表面。

一般而言，理想的光阻剂影像具有被设计的或所想要的图案的精确形状于该基材的平面上，其带有贯穿该光阻剂厚度的垂直壁。因此，该最终的光阻剂图案是二元的：一些部分的基材被光阻剂覆盖，而其它部分的基材则完全未被覆盖。此二元式图案是图案转移所需要的，因为被光阻剂所覆盖的基材部分将受到保护而不受蚀刻、离子布植、或其它图案转移机制的影响。

投影式光刻工具有两大分类--扫描系统和步进及重复系统。扫描投影印刷使用反射式光学器件(即，面镜而非透镜)来在光罩和晶圆被一狭缝同步移动时将一狭缝的光从光罩投射至该基材晶圆上。步进及重复照相机(简称为步进器)将该晶圆一次曝照一个矩形区段(其被称为视野)，然后该晶圆被步进地移动至下一个位置且该固定不动的照相机再次被启动。借由只将该基材相对于固定不动的照相机移动，复杂度被降低且为了适当的品质保证而需的微控制可较容易达成。

为了建造构成一电晶体和连接一电路的数以百万计的电晶体的许多电线的复杂结构，光刻及蚀刻图案转移步骤被重复许多次以制造一个电路。每一被印在该晶圆上的图案与之前被形成的图案对齐且导体、绝缘体、及选择性掺杂的区域逐渐地被建造起来以形成最终的装置。

带有多个基座的光刻工具在此技术领域中是已知的，所述多个基座具有载负了基材的活动夹头，所述多个活动夹头被相对于固定不动的照相机移动。有各种已知的设计，但一种普通的设计是描述在授予Gardner等人的美国专利第7,385,671号中的双照相机系统，该美国专利的揭露内容借此参照而被并于本文中。在一些设计中，该夹头被支撑在基座上方的一由空气轴承所产生的空气垫上且可被一平面马达或微步进马达(Sawyer motor)(其构件为了清楚起见而被省略)移动于由该基座的表面所界定的XY平面上。该夹头可被移动于该基座上的两个维度内的一足以让一对照相机或其它处理工具定位整个基材的范围内。理想地，这将可很容易地形成完美平的基座和夹头，使得基材S将相对于固定不动的投影照相机被平移于一和该投影照相机的光轴垂直的XY平面上。当投影照相机具有一沿着该光轴的有限尺寸的景深时，该基材被保持在此有限范围内是很重要的。

发明内容

本发明提供一种用于半导体基材光刻处理的步进器，其包括一基座、一只沿着坐标系统的X轴移动的夹头、一安装在该基座和该夹头上的桥架、及至少一安装在该桥架上的投影照相机。该至少一投影照相机可沿着该坐标系统的Y轴移动。该夹头沿着X轴以及该至少一投影照相机沿着Y轴的总合的移动范围足以将该至少一投影照相机的视野(field ofview)定址到安装于该夹头上的实质整个基材上。

附图说明

图1A是一光刻系统的实施例的立体图。

图1B是光刻系统的实施例沿着图1A的Y-Y线所取的剖面的示意剖面图。