[发明专利]一种拼接曝光方法、装置及系统

说明书

本发明提供一种投影光刻方法、装置及系统。该方法包括：将硅片或基板设置为包含第1个至第N个曝光场的待曝光对象；光源通过照明系统形成照明光；曝光时，照明光通过掩模版的视场图案，经物镜系统将掩模视场图案投影至硅片或基板当前曝光场对应的曝光区域，在光刻胶材料上进行光刻，以形成曝光场图案；通过所述照明光将所述掩模版的视场图案轮换投影至曝光场对应的曝光区域，以曝光完成硅片或基板上所有第1至第N个曝光图案，N为大于等于1的自然数。本发明能够通过小视场物镜实现传统投影光刻机高分辨率、大尺寸掩模版的投影光刻需求，大大降低了现有技术中投影光刻机的成本。

技术领域

本发明涉及曝光机技术领域，特别涉及一种投影曝光方法、装置及系统。

背景技术

光刻是可以在涂有光敏感介质的基板或硅片上做出图形的一种技术，可用于集成电路(IC)及其封装、平板显示(FPD)、LED照明、微机电系统器件(MEMS)和其他精密器件的制造。光刻技术中的光刻设备是实现预期图形转移到基板或硅片目标区域上的一种工具。光刻设备有接触式、接近式和投影式等多种类型，需要掩模版实现投影光刻。

接触式光刻机及接近式光刻机不需要使用物镜实现光刻投影，成本相对比较低，但是光刻时存在投影图案分辨率低、掩模版容易污染等问题。投影光刻机使用物镜实现光刻投影，掩模台和工件台相互独立工作，通过物镜的倍率设置，实现投影。传统投影光刻机使用的高倍率物镜的倍率(物面与像面缩小比例)至少为4:1，通过光刻机工件台的步进或扫描运动方式实现硅片每个曝光场的曝光。

随着目前集成电路制造的技术发展，集成电路产业从摩尔定律阶段进入到超越摩尔定律阶段，传统投影光刻机因其物镜视场面积大、可适用大尺寸掩模版等优点，成为了产业中主流光刻机。由于使用了大视场物镜，现有技术的投影光刻机在光刻时投影图案分辨率高，可实现大尺寸掩模版的投影光刻。但是，使用大视场物镜实现高分辨率、大尺寸掩模版的投影光刻，会导致投影光刻机的成本不断增加。

发明内容

本发明技术方案解决的技术问题为：如何通过小视场物镜实现高分辨率、大尺寸掩模版的投影光刻，从而降低现有技术中投影光刻机的成本。

为了解决上述技术问题，本发明技术方案提供了一种投影曝光方法，包括：

将硅片或基板设置为包含第1个至第N个曝光场的待曝光对象；

光源通过照明系统形成照明光；曝光时，照明光通过掩模版的视场图案，经物镜系统将掩模视场图案投影至硅片或基板当前曝光场对应的曝光区域，在光刻胶材料上进行光刻，以形成曝光场图案；

通过所述照明光将所述掩模版的视场图案轮换投影至曝光场对应的曝光区域，以曝光完成硅片或基板上所有第1至第N个曝光图案，N为大于等于1的自然数。

可选的，所述投影光刻方法还包括：将掩模版的视场图案设置为第1个至第M个拼接视场图案，M为大于1的自然数；

所述通过所述照明光将所述掩模版的视场图案轮换投影至曝光场对应的曝光区域包括：

通过所述照明光将所述掩模版的第1至第M个拼接视场图案按第一预设投影顺序轮换投影至曝光场对应的曝光区域，针对掩模版的第1至第M个拼接视场图案中的当前拼接视场图案，逐一曝光至第1个至第N个曝光场的对应曝光区域，然后以所述第一预设投影顺序切换到下一个拼接视场图案，并在第1个至第N个曝光场对应区域逐一拼接曝光。

可选的，所述投影光刻方法还包括：将掩模版的视场图案设置为第1个至第M个拼接视场图案，M为大于1的自然数；

所述通过所述照明光将所述掩模版的视场图案轮换投影至曝光场对应的曝光区域包括：

通过所述照明光将所述掩模版的第1个至第M个拼接视场图案轮换投影至当前曝光场对应的曝光区域，以曝光完成硅片或基板上当前曝光场；