一种曝光方法技术

本发明专利技术提供一种曝光方法，在掩膜版上的图形区域布置若干掩膜对准标记，在基底台上对应设置若干个掩模对准传感器，将掩膜版用栅格形式描述得到每个掩膜栅格的形变量，同样在基底上布置若干个基底对准标记，同时在整机框架上对应设置若干个基底对准传感器，用栅格形式描述得到每个基底栅格的形变量，控制系统根据每个基底栅格的形变量和其对应的掩膜栅格形变量计算得到投影物镜和/或基底台的用于补偿形变的运动轨迹，在经过仿真平台验证该运动轨迹的准确性后，进行曝光，并在曝光时根据验证过准确性的运动轨迹移动基底台和投影物镜，以减少曝光误差，这样能够显著减小曝光误差，提高曝光精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种曝光方法
本专利技术涉及半导体光刻领域，特别涉及一种曝光方法。
技术介绍
TFT(ThinFilmTransistor)是薄膜场效应晶体管的简称，是一种采用新材料和新工艺的大规模半导体全集成电路制造技术。TFT是在玻璃或塑料基板等非单晶片或者晶片上通过溅射、化学沉积工艺形成制造电路必需的各种膜，通过对膜的加工制作大规模半导体集成电路。随着相关电子消费类产品的发展，对TFT的尺寸要求越来越大，集成的单元越来越多，单一的照明系统很难满足TFT光刻的需求。通常使用在集成电路制造、封装等步进光刻设备的最大的照明视场一般为8英寸，扫描光刻也只是在扫描方向有更大的视场，一般也不超过10英寸。但是现在五代以上的TFT曝光视场都在17英寸以上，单一镜头的照明视场远远不能满足大视场光刻的要求，所以多视场拼接扫描投影光刻机便应运而生，其很好的解决了大面积的器件制作与产率之间的矛盾，广泛用于大面积半导体器件、平板显示、薄膜的生产上。多物镜、多视场的扫描拼接对对准系统提出了更高的要求，因曝光器件的面积增大，为实现准确的对准需要设置多个对准视场点。现有技术中揭示了一种多视场拼接曝光装置的对准及焦面测量系统，其结构主要包括一个照明光源、多个照明系统、掩膜版、掩膜载物台、多个投影光学系统、感光基板、基板载物台，在掩膜版两侧还设置有若干个移动镜和激光干涉仪，在掩膜版每个曝光区域之间还设置掩膜检测系统，在多个投影光学系统之间还设置基板检测系统、调正系统，还包括控制装置，控制装置分别与所有照明系统、所有投影光学系统、所有移动镜、所有激光干涉仪、所有掩膜检测系统、所有基板检测系统和所有调正系统以及基板载物台、掩膜载物台电路连接，通过将需要曝光的图案分为若干个曝光区域，在每个区域内进行对准和扫描曝光，在对准和扫描曝光的同时，每个区域两侧的掩膜检测系统、基板检测系统以及调正系统分别检测本区域内曝光的参数，确保每个区域内的曝光精准进行，同时控制装置对每个区域的曝光参数进行修正，进一步提高曝光的精准度。但是基板在经过前序工艺加工后，由于受热或者受力不均匀，往往会变形，而基板面积越大，这种变形会越明显，即使将基板划分为几个曝光区域，但是在曝光每个曝光区域时，由于是一次性曝光，若是在某个曝光区域中存在凸起或者凹陷等形变，会造成曝光误差，比如凸起与凹陷的交界处受到的光照强度较小，这样的误差会带入后续工艺中，造成产品质量下降，因此有必要专利技术一种曝光装置或者曝光方法能够将由于基板形变造成的曝光误差给予补偿校正，提高曝光精准度。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出了一种曝光方法，将每个曝光区域划分为若干个微小的栅格，计算每个栅格的形变后，由仿真软件制定针对形变的基底台和投影物镜的运动补偿方案并验证准确性后根据该运动补偿方案进行曝光动作，从而将由于基底形变造成的曝光误差给予补偿校正，提高曝光精准度。为达到上述目的，本专利技术提供一种曝光方法，其特征在于，包括：S1、在掩模版上的图形区域布置若干掩模对准标记，形成掩模对准标记阵列，在基底台上对应设置若干个掩模对准传感器，用于测量所述图形区域的掩模形变，并用栅格形式描述，得到掩模栅格系数；S2、在所述图形区域布置若干基底对准标记，形成基底对准标记阵列，在整机框架上对应设置若干个基底对准传感器，用于测量基底上的曝光区域的基底形变，并用栅格形式描述，得到基底栅格系数；S3、根据所述基底栅格系数和掩模栅格系数计算得到投影物镜和/或基底台的补偿运动轨迹，并通过仿真平台验证补偿运动轨迹的准确性；S4、曝光所述曝光区域时，根据验证后的所述补偿运动轨迹调整所述投影物镜和/或所述基底台，对所述基底形变和所述掩模形变进行补偿，直至曝光完毕。作为优选，步骤S1之前还包括所述基底与所述掩模版的对准。作为优选，步骤S3具体为，将所述基底栅格系数和所述掩模栅格系数分别以正交多项式为基函数进行解析，将解析后的所述基底栅格系数和所述掩模栅格系数叠加后再分别拆解到所述投影物镜和/或所述基底台上，得到所述投影物镜的补偿运动轨迹和/或基底台的补偿运动轨迹，之后通过仿真平台验证准确性。作为优选，所述正交多项式为勒让德多项式。作为优选，当所述投影物镜可动自由度为1时，所述投影物镜的补偿运动轨迹为所述投影物镜相对于基底台沿非扫描方向平移；当所述投影物镜可动自由度为2时，所述投影物镜的补偿运动轨迹为调整所述投影物镜的放大倍率；当所述投影物镜可动自由度为3时，所述投影物镜的补偿运动轨迹为所述投影物镜相对于所述基底台沿扫描方向平移；当所述投影物镜可动自由度为4时，所述投影物镜的补偿运动轨迹为所述投影物镜相对于所述基底台旋转，所述扫描方向与非扫描方向正交。作为优选，所述曝光区域与所述图形区域形状皆为矩形。作为优选，所述掩模对准标记阵列中，每行中的所述掩模对准标记沿着非扫描方向间隔排列，每列中的所述掩模对准标记沿着扫描方向间隔排列，至少沿着相邻的所述图形区域的交界处设有一行所述掩模对准标记，所述扫描方向与非扫描方向正交。作为优选，若干个所述掩模对准传感器沿非扫描方向间隔排列。作为优选，所述基底对准标记阵列中，每行中的所述基底对准标记沿着非扫描方向间隔排列，每列中的所述基底对准标记沿着扫描方向间隔排列，至少沿着相邻的所述图形区域的交界处设有一行所述基底对准标记，所述扫描方向与非扫描方向正交。作为优选，若干个所述基底对准传感器沿非扫描方向间隔排列。作为优选，每两个所述掩模对准传感器之间的距离等于每两个所述基底对准传感器之间的距离。作为优选，所述投影物镜设有多个，多个所述投影物镜沿非扫描方向排列，并分为两组沿扫描方向平行排布，所述扫描方向与非扫描方向正交。作为优选，将基底上的曝光区域分解成若干个曝光场，每个所述曝光场的基底形变都用栅格形式描述，得到不同的基底栅格系数，在曝光每个所述曝光场根据对应的基底栅格系数进行补偿。作为优选，所述基底对准传感器含有感应同轴光源的电荷耦合元件。作为优选，所述掩膜对准传感器含有感应离轴光源的电荷耦合元件。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种曝光方法，在分别在掩模版上设置若干个掩模对准标记、若干个掩模对准传感器，在基底上上设置若干个基底对准标记、若干个基底对准传感器，将掩膜版和基底皆用栅格形式描述，得到掩膜栅格系数和基底栅格系数，然后根据这两项系数计算得到在曝光每一个栅格时，投影物镜和/或基底台的补偿运动轨迹，并通过仿真平台验证补偿运动轨迹的准确性，然后在曝光时，将投影物镜和/或基底台按照上述已经验证过的补偿运动轨迹进行移动，从而对基底形变和掩膜形变进行补偿。这种曝光方法计算每个曝光区域每个细微栅格的形变，利用仿真软件制定针对形变的基底台和投影物镜的运动补偿方案并且验证该方案的准确性，因此对减少曝光误差能够实时补偿校正，降低了曝光的误差，因此具有精准度较高的优点。附图说明图1为本专利技术提供的曝光方法流程图；图2为本专利技术使用的曝光装置结构示意图；图3为本专利技术中掩膜对准传感器与基底对准传感器分布示意图；图4为本专利技术提供的投影物镜视场内单个曝光区域示意图；图5为本专利技术中基底栅格在Y轴方向形变的数据图；图6为本专利技术中基底栅格在X轴方向形变的数据图；图7为本专利技术中基底栅格在X轴方向和Y轴方向皆有形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光方法，其特征在于，包括：S1、在掩模版上的图形区域布置若干掩模对准标记，形成掩模对准标记阵列，在基底台上对应设置若干个掩模对准传感器，用于测量所述图形区域的掩模形变，并用栅格形式描述，得到掩模栅格系数；S2、在所述图形区域布置若干基底对准标记，形成基底对准标记阵列，在整机框架上对应设置若干个基底对准传感器，用于测量基底上的曝光区域的基底形变，并用栅格形式描述，得到基底栅格系数；S3、根据所述基底栅格系数和掩模栅格系数计算得到投影物镜和/或基底台的补偿运动轨迹，并通过仿真平台验证补偿运动轨迹的准确性；S4、曝光所述曝光区域时，根据验证后的所述补偿运动轨迹调整所述投影物镜和/或所述基底台，对所述基底形变和所述掩模形变进行补偿，直至曝光完毕。

【技术特征摘要】
1.一种曝光方法，其特征在于，包括：S1、在掩模版上的图形区域布置若干掩模对准标记，形成掩模对准标记阵列，在基底台上对应设置若干个掩模对准传感器，用于测量所述图形区域的掩模形变，并用栅格形式描述，得到掩模栅格系数；S2、在所述图形区域布置若干基底对准标记，形成基底对准标记阵列，在整机框架上对应设置若干个基底对准传感器，用于测量基底上的曝光区域的基底形变，并用栅格形式描述，得到基底栅格系数；S3、根据所述基底栅格系数和掩模栅格系数计算得到投影物镜和/或基底台的补偿运动轨迹，并通过仿真平台验证补偿运动轨迹的准确性；S4、曝光所述曝光区域时，根据验证后的所述补偿运动轨迹调整所述投影物镜和/或所述基底台，对所述基底形变和所述掩模形变进行补偿，直至曝光完毕。2.如权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，步骤S1之前还包括所述基底与所述掩模版的对准。3.如权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，步骤S3具体为，将所述基底栅格系数和所述掩模栅格系数分别以正交多项式为基函数进行解析，将解析后的所述基底栅格系数和所述掩模栅格系数叠加后再分别拆解到所述投影物镜和/或所述基底台上，得到所述投影物镜的补偿运动轨迹和/或基底台的补偿运动轨迹，之后通过仿真平台验证准确性。4.如权利要求3所述的曝光方法，其特征在于，所述正交多项式为勒让德多项式。5.如权利要求3所述的曝光方法，其特征在于，当所述投影物镜可动自由度为1时，所述投影物镜的补偿运动轨迹为所述投影物镜相对于基底台沿非扫描方向平移；当所述投影物镜可动自由度为2时，所述投影物镜的补偿运动轨迹为调整所述投影物镜的放大倍率；当所述投影物镜可动自由度为3时，所述投影物镜的补偿运动轨迹为所述投影物镜相对于所述基底台沿扫描方向平移；当所述投影物镜可动自由度为4时，所述投影物镜的补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：马琳琳，杨志勇，孙刚，朱健，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31