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    一种 光刻 硅片 台双台 交换 系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN201010118297.3

    申请日:

    2010.03.05

    公开号:

    CN102193319A

    公开日:

    2011.09.21

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):G03F 7/20变更事项:专利权人变更前:上海微电子装备有限公司变更后:上海微电子装备(集团)股份有限公司变更事项:地址变更前:201203 上海市浦东区张江高科技园区张东路1525号变更后:201203 上海市浦东区张江高科技园区张东路1525号|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G03F 7/20申请日:20100305|||公开
    IPC分类号: G03F7/20 主分类号: G03F7/20
    申请人: 上海微电子装备有限公司
    发明人: 王天明; 顾鲜红; 郑乐平
    地址: 201203 上海市浦东区张江高科技园区张东路1525号
    优先权:
    专利代理机构: 北京连和连知识产权代理有限公司 11278 代理人: 王光辉
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201010118297.3

    授权公告号:

    |||102193319B||||||

    法律状态公告日:

    2017.12.22|||2013.01.16|||2011.11.23|||2011.09.21

    法律状态类型:

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种光刻机硅片台双台交换系统,包括位于预处理工位的第一硅片台和位于曝光工位的第二硅片台,在第一硅片台从预处理工位向曝光工位移动的同时,第二硅片台从曝光工位向预处理工位移动,从而进行双台交换操作,在该双台交换操作过程中第一硅片台和第二硅片台不会滞留在一交换位置进行切换,而是第一硅片台从预处理工位直接移动到曝光工位,第二硅片台从曝光工位直接移动到预处理工位。根据本发明的技术方案,第一硅片台和第二硅片台同时移动,不会产生如现有技术中因两个硅片台滞留在一交换位置进行切换而消耗相当的时间,提高了生产效率。

    权利要求书

    1.一种光刻机硅片台双台交换系统,其特征在于,包括:沿平行于X向设置的第一导向表面和第二导向表面;和沿平行于Y向设置的第一移动导轨和第二移动导轨,所述第一移动导轨滑动连接至所述第一导向表面以沿平行于X向移动,且所述第一移动导轨相对于其连接的所述第一导向表面沿平行于Y向伸缩,而所述第二移动导轨滑动连接至所述第二导向表面以沿平行于X向移动,且所述第二移动导轨相对于其连接的所述第二导向表面沿平行于Y向伸缩;其中,所述第一硅片台和所述第二硅片台分别耦接至所述第一移动导轨和所述第二移动导轨相对连接着第一导向表面和第二导向表面的另一侧区域;其中,控制所述第一移动导轨和所述第二移动导轨沿平行于X向及沿平行于Y向的位移,使所述第一硅片台和所述第二硅片台交换位置并在交换位置时相互避让不发生触碰。2.如权利要求1所述的光刻机硅片台双台交换系统,其特征在于,所述第一硅片台和所述第二硅片台分别固接在所述第一移动导轨和所述第二移动导轨的末端。3.如权利要求2所述的光刻机硅片台双台交换系统,其特征在于,所述第一移动导轨带动第一硅片台先沿第一导向表面朝平行于X的正向移动且第一移动导轨相对第一导向表面缩进的同时,第二移动导轨带动第二硅片台先沿第二导向表面朝平行于X的负向移动且第二移动导轨相对第二导向表面缩进,直到第一硅片台与第二硅片台相互避让,之后,第一移动导轨带动第一硅片台继续沿第一导向表面朝平行于X的正向移动且之后第一移动导轨相对第一导向表面伸出的同时,第二移动导轨带动第二硅片台继续沿第二导向表面朝平行于X的负向移动且之后第二移动导轨相对第二导向表面伸出,直到第一硅片台和第二硅片台相互运动到对方原先所在的位置。

    说明书

    一种光刻机硅片台双台交换系统

    技术领域

    本发明涉及一种光刻机硅片台双台交换系统,尤其涉及一种提高了效率的光刻机硅片台双台交换系统。

    背景技术

    在集成电路芯片的生产过程中,芯片的设计图形在硅片表面光刻胶上的曝光转印(光刻)是其中最重要的工序之一,该工序所用的设备称为光刻机(曝光机)。光刻机的分辨率和曝光效率极大地影响着集成电路芯片的特征线宽(分辨率)和生产效率,而作为光刻机关键系统的硅片超精密运动定位系统(以下简称为硅片台)的运动精度和工作效率,又在很大程度上决定了光刻机的分辨率和曝光效率。

    步进扫描投影光刻机基本原理如图1所示。来自光源45的深紫外光透过掩模版47,透镜系统49将掩模版上的一部分图形成像在硅片50的某个芯片上。掩模版和硅片反向按一定的速度比例作同步运动,最终将掩模版上的全部图形成像在硅片的特定芯片上。

    硅片台运动定位系统的基本作用就是在曝光过程中承载着硅片并按设定的速度和方向运动,以实现掩模版图形向硅片上各区域的精确转移。由于芯片的线宽非常小(目前最小线宽已经达到45nm),为保证光刻的套刻精度和分辨率,就要求硅片台具有极高的运动定位精度;由于硅片台的运动速度在很大程度上影响着光刻的生产效率,从提高生产效率的角度,又要求硅片台的运动速度不断提高。

    传统的硅片台,如专利EP?0729073和专利US?5996437所描述的,光刻机中只有一个硅片运动定位单元,即一个硅片台。调平调焦等准备工作都要在上面完成,这些工作所需的时间很长,特别是对准,由于要求进行精度极高的低速扫描(典型的对准扫描速度为1mm/s),因此所需时间很长。而要减少其工作时间却非常困难。这样,为了提高光刻机的生产效率,就必须不断提高硅片台的步进和曝光扫描的运动速度。而速度的提高将不可避免导致系统动态性能的恶化,需要采取大量的技术措施保障和提高硅片台的运动精度,为保持现有精度或达到更高精度要付出的代价将大大提高。

    专利WO?98/40791(公开日期:1998.9.17;国别:荷兰)所描述的结构采用双硅片台结构,将上下片、预对准、对准等曝光准备工作转移至第二个硅片台上,且与曝光硅片台同时独立运动。在不提高硅片台运动速度的前提下,曝光硅片台大量的准备工作由第二个硅片台分担,从而大大缩短了每片硅片在曝光硅片台上的工作时间,大幅度提高了生产效率。然而该双硅片台技术方案在实现光刻工序时,由于两个硅片台滞留在一交换位置进行切换操作,这一切换操作与实际的光刻工序无关,所以其产生了相当的时间消耗,影响了生产效率。

    发明内容

    针对现有技术中的上述问题,本发明提供了一种光刻机硅片台双台交换系统,包括沿平行于X向设置的第一导向表面和第二导向表面;和沿平行于Y向设置的第一移动导轨和第二移动导轨,所述第一移动导轨滑动连接至所述第一导向表面以沿平行于X向移动,且所述第一移动导轨相对于其连接的所述第一导向表面沿平行于Y向伸缩,而所述第二移动导轨滑动连接至所述第二导向表面以沿平行于X向移动,且所述第二移动导轨相对于其连接的所述第二导向表面沿平行于Y向伸缩,其中,所述第一硅片台和所述第二硅片台分别耦接至所述第一移动导轨和所述第二移动导轨相对连接着第一导向表面和第二导向表面的另一侧区域。其中,控制所述第一移动导轨和所述第二移动导轨沿平行于X向及沿平行于Y向的位移,使所述第一硅片台和所述第二硅片台交换位置并在交换位置时相互避让不发生触碰。

    相比现有技术,本发明提供的双台交换系统使得第一硅片台和第二硅片台同时移动,并不会产生如现有技术中因两个硅片台滞留在一交换位置进行切换而消耗相当的时间,提高了光刻机的产率。

    附图说明

    图1是光刻机的工作原理示意图;

    图2示出了根据本发明一优选实施例的光刻机硅片台双台交换系统中第一硅片台和第二硅片台处于初始工作状态时的示意图;

    图3示出了图2中的第一硅片台和第二硅片台交换过程的示意图;

    图4示出了图2中的第一硅片台和第二硅片台交换完毕后的状态示意图。

    具体实施方式

    下面,结合附图进一步描述根据本发明的优选实施例。

    根据本发明一优选实施例的光刻机硅片台双台交换系统包括:沿平行于X向设置的第一导向表面1和第二导向表面2;沿平行于Y向设置的第一移动导轨3和第二移动导轨4,其分别滑动连接至第一导向表面1和第二导向表面2,以沿平行于X向移动,且第一移动导轨3和第二移动导轨4分别相对于其连接的第一导向表面1和第二导向表面2沿平行于Y向伸缩;第一硅片台5和第二硅片台6,分别耦接至第一移动导轨3和第二移动导轨4相对连接着第一导向表面1和第二导向表面2的另一侧区域。在本优选的实施例中,第一硅片台5和第二硅片台6分别固接在第一移动导轨3和第二移动导轨4的末端。在第一硅片台5从预处理工位(测量位)向曝光工位(曝光位)移动的同时,第二硅片台6从曝光工位向预处理工位移动,从而进行双台交换操作,在此过程中第一硅片台5和第二硅片台6不会滞留在一交换位置进行切换,而是第一硅片台5从预处理工位直接移动到曝光工位,与此同时第二硅片台6从曝光工位直接移动到预处理工位。其中,控制第一移动导轨3和第二移动导轨4沿平行于X向及沿平行于Y向的位移,使第一硅片台5和第二硅片台6交换位置并在交换位置时相互避让不发生触碰。

    下面,进一步描述第一硅片台5和第二硅片台6的交换过程。

    如图2至图4所示,在图2中的初始工作状态时,处于预处理工位11的第一硅片台5耦接在第一移动导轨3的末端,由于第一移动导轨3可相对第一导向表面1沿平行于X向滑移,且第一移动导轨3自身又可相对第一导向表面1沿平行于Y向伸缩,则位于预处理工位11的第一硅片台5欲移动到曝光工位22时,第一移动导轨3可先相对第一导向表面1沿平行于X正向移动且第一移动导轨3相对第一导向表面1沿平行于Y正向缩进,即第一移动导轨3沿平行于Y向相对第一导向表面1缩进以更靠近第一导向表面1;而处于曝光工位22的第二硅片台6欲移动到预处理工位11时,耦接有第二硅片台6的第二移动导轨4可相对第二导向表面2沿平行于X负向移动且第二移动导轨4相对第二导向表面2沿平行于Y负向缩进,即第二移动导轨4沿平行于Y向相对第二导向表面2缩进以更靠近第二导向表面2,之后第一硅片台5和第二硅片台6进入图3所示的相互避让的过程,其中,通过控制第一移动导轨3和第二移动导轨4各自沿平行于X向及沿平行于Y向的位移,使第一硅片台5和第二硅片台6在交换过程中相互避让不发生触碰,之后,第一移动导轨带3动第一硅片台5继续沿第一导向表面1朝平行于X的正向移动直到第一硅片台5到达曝光工位22的X坐标点,第二移动导轨4带动第二硅片台6继续沿第二导向表面2朝平行于X的负向移动直到第二硅片台6到达预处理工位11的X坐标点时,之后连接有第一硅片台5的第一移动导轨3相对第一导向表面1伸出使第一硅片台5远离第一导向表面1,从而使第一硅片台5到达曝光工位22的Y坐标点;之后连接有第二硅片台6的第二移动导轨4相对第二导向表面2伸出使第二硅片台6远离第二导向表面2,从而使第二硅片台6到达预处理工位11的Y坐标点,最终使得第一硅片台5和第二硅片台6交换位置,各自分别到达曝光工位22和预处理工位11。这样,交换系统中第一硅片台5和第二硅片台6同时移动,不会产生如现有技术中因两个硅片台滞留在一交换位置进行切换而消耗相当的时间,提高了生产效率。

    应该理解的是,上面所描述的只是一种优选交换过程。在其他实施例中,可以设置不同的交换过程。

    例如,可以按以下次序进行交换:第一移动导轨3带动第一硅片台5先沿着平行于Y正向再沿着平行于X正向然后沿着平行于Y负向移动,与此同时第二移动导轨4带动第二硅片台6先沿着平行于Y负向再沿着平行于X负向然后沿着平行于Y正向移动。

    此外,本实施例中,第一硅片台5和第二硅片台6是分别固接在第一移动导轨3和第二移动导轨4的末端;也可分别固接在离第一移动导轨3和第二移动导轨4的末端有一定距离的区域内。总之,第一硅片台5和第二硅片台6可分别连接在第一移动导轨3和第二移动导轨4相对连接着第一导向表面和第二导向表面的另一侧区域。

    此外,在其他实施例子中,第一硅片台5和第二硅片台6可自身分别沿第一移动导轨3和第二移动导轨4作一定距离的移动,在此并非有所限制。

    本说明书中所描述的只是本发明的优选具体实施例,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在如权利要求所界定的本发明的范围之内。

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