掩模台、光刻系统及光刻方法与流程

本发明涉及半导体制造，特别涉及一种掩模台、光刻系统及光刻方法。

背景技术：

1、在光刻系统中，掩模台用于承载反映半导体器件或集成电路芯片结构设计要求的掩模板，且具有快速步进、精密定位以及同步扫描等功能。请参阅图1，现有的掩模台主要包括底座100、宏动台101和微动台102，且掩模板置于微动台102的吸附位置p处，并由真空吸盘吸附固定。在光刻过程中，光照u透过掩模板后，依次贯穿微动台102、宏动台101、底座100的通孔和投影透镜之后，入射至衬底表面的光刻胶层，从而将掩模板上的图形转移至所述光刻胶层上，以完成一次光刻工艺。其中，大多数半导体器件的制备过程中需要执行多次光刻工艺，且每次光刻工艺所使用的掩模板并不完全相同，所以中途需要多次更换掩模板。每次更换掩模板均需要先降低真空吸盘的吸附力，然后通过机械手取出掩模板，并将新的掩模板安置于掩模台上，其次增大真空吸盘的吸附力以固定新的掩模板，最后还需要通过宏动台101和微动台102对新的掩模板的位置进行调节。显然，更换掩模板的过程非常繁琐，且需要花费大量时间，严重影响光刻工艺的效率。因此，亟需一种新的掩模台来提高掩模板更换效率。

2、此外，现有的光刻工艺在曝光处理无效芯片的过程中，会导致膜层坍塌，并污染到其他有效芯片单元，严重影响器件的良率。因此，还亟需一种新的光刻方法来提高无效芯片的处理效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种掩模台、光刻系统及光刻方法，以解决如何提高更换掩模板的效率，如何提高光刻工艺效率，如何提高无效芯片的处理效果以及如何提高器件良率中的至少一个问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种掩模台，包括支撑单元、运动单元和切换单元；其中，

3、所述支撑单元用于承载所述运动单元和所述切换单元；

4、所述运动单元位于所述支撑单元上，用于调节掩模板的位置；

5、所述切换单元位于所述运动单元上，所述切换单元装载至少两块掩模板，且每块所述掩模板均能够切换至曝光位置。

6、可选的，在所述的掩模台中，所述至少两块掩模板的种类大于或等于2。

7、可选的，在所述的掩模台中，所述至少两块掩模板中至少一块所述掩模板为透明掩模板，且所述透明掩模板上未设置图形。

8、可选的，在所述的掩模台中，所述切换单元还包括导轨，所述导轨装载所述至少两块掩模板。

9、可选的，在所述的掩模台中，所述至少两块掩模板沿所述导轨的延伸方向逐一排列设置，且平行于所述导轨所在表面；以及，所述导轨所在表面平行于所述运动单元的表面。

10、可选的，在所述的掩模台中，所述导轨与所述运动单元连接，且所述导轨上的每块所述掩模板均与所述导轨可滑动连接，以使每块所述掩模板能够沿所述导轨移动至所述曝光位置。

11、可选的，在所述的掩模台中，所述导轨与所述运动单元可滑动连接；且所述导轨上的每块所述掩模板均与所述导轨相接，以至少在所述导轨的滑动下将所述掩模板移动至所述曝光位置。

12、可选的，在所述的掩模台中，所述导轨与所述运动单元可转动连接；且所述切换单元还包括旋转件，所述旋转件用于驱动所述导轨朝预设方向转动。

13、可选的，在所述的掩模台中，所述切换单元还包括驱动件；所述驱动件用于驱动所述掩模板沿所述导轨的延伸方向移动，和/或，驱动所述导轨沿自身延伸方向移动。

14、可选的，在所述的掩模台中，所述运动单元包括宏动组件和微动组件；所述微动组件设置于所述宏动组件上，以使所述微动组件能够随所述宏动组件运动；以及，所述导轨设置于所述微动组件上，以使所述导轨能够随所述微动组件运动。

15、可选的，在所述的掩模台中，所述支撑单元包括底座；所述底座与所述宏动组件相接。

16、可选的，在所述的掩模台中，所述切换单元还包括位置检测装置；所述位置检测装置用于检测位于所述曝光位置的所述掩模板的位置坐标。

17、基于同一发明构思，本发明还提供一种光刻系统，包括所述的掩模台。

18、基于同一发明构思，本发明还提供一种光刻方法，使用所述的光刻系统，所述光刻方法包括：

19、将待使用的掩模板移动至曝光位置；

20、采用运动单元调节所述掩模板的位置；

21、提供光照，以使所述光照透过所述掩模板入射至半导体结构上。

22、基于同一发明构思，本发明还提供一种光刻方法，使用所述的光刻系统，所述光刻方法包括：

23、将待使用的掩模板移动至曝光位置；其中，所述待使用的掩模板为透明掩模板，且所述透明掩模板上未设置图形；

24、采用运动单元调节所述掩模板的位置，以将所述掩模板对准无效芯片区域；

25、提供光照，以使所述光照透过所述掩模板入射至所述无效芯片区域。

26、综上所述，本发明提供一种掩模台、光刻系统及光刻方法。其中，所述掩模台包括支撑单元、运动单元和切换单元；所述支撑单元用于承载所述运动单元和所述切换单元；所述运动单元位于所述支撑单元上，用于调节掩模板的位置；所述切换单元位于所述运动单元上，所述切换单元装载至少两块掩模板，且每块所述掩模板均能够切换至曝光位置。相较于现有技术，本发明提供的所述掩模台设置有切换单元，且所述切换单元装载多块掩模板，以在不同的光刻需求下，通过移动所述掩模板来实现对掩模板种类的直接切换，无需将掩模板卸载下来，再另行安装，不仅降低了更换掩模板的操作难度，还大大缩短了更换时间，有利于提高光刻效率。

27、以及，本发明还提供一种光刻方法，包括：将待使用的掩模板移动至曝光位置；其中，所述待使用的掩模板为透明掩模板，且所述透明掩模板上未设置图形；采用运动单元调节所述掩模板的位置，以将所述掩模板对准无效芯片区域；提供光照，以使所述光照透过所述掩模板入射至所述无效芯片区域。相较于现有技术，本发明利用可移动切换掩模板的掩模台来提高光刻效率，以及令透明掩模板作为无效芯片区域的光罩，一方面可以明确界定曝光区域，另一方面可以令无效芯片区域上的膜层均被曝光，以在后续清洗的过程中能够避免出现膜层坍塌，以及存在污染颗粒影响其他有效芯片，提高了曝光处理的效果，且有利于提高器件的良率。

技术特征：

1.一种掩模台，其特征在于，包括支撑单元、运动单元和切换单元；其中，

2.根据权利要求1所述的掩模台，其特征在于，所述至少两块掩模板的种类大于或等于2。

3.根据权利要求1所述的掩模台，其特征在于，所述至少两块掩模板中至少一块所述掩模板为透明掩模板，且所述透明掩模板上未设置图形。

4.根据权利要求1所述的掩模台，其特征在于，所述切换单元还包括导轨，所述导轨装载所述至少两块掩模板。

5.根据权利要求4所述的掩模台，其特征在于，所述至少两块掩模板沿所述导轨的延伸方向逐一排列设置，且平行于所述导轨所在表面；以及，所述导轨所在表面平行于所述运动单元的表面。

6.根据权利要求4所述的掩模台，其特征在于，所述导轨与所述运动单元连接，且所述导轨上的每块所述掩模板均与所述导轨可滑动连接，以使每块所述掩模板能够沿所述导轨移动至所述曝光位置。

7.根据权利要求4所述的掩模台，其特征在于，所述导轨与所述运动单元可滑动连接，且所述导轨上的每块所述掩模板均与所述导轨相接，以至少在所述导轨的滑动下将所述掩模板移动至所述曝光位置。

8.根据权利要求4～7中任意一项所述的掩模台，其特征在于，所述导轨与所述运动单元可转动连接；且所述切换单元还包括旋转件，所述旋转件用于驱动所述导轨朝预设方向转动。

9.根据权利要求6或7所述的掩模台，其特征在于，所述切换单元还包括驱动件；所述驱动件用于驱动所述掩模板沿所述导轨的延伸方向移动，和/或，驱动所述导轨沿自身延伸方向移动。

10.根据权利要求4所述的掩模台，其特征在于，所述运动单元包括宏动组件和微动组件；所述微动组件设置于所述宏动组件上，以使所述微动组件能够随所述宏动组件运动；以及，所述导轨设置于所述微动组件上，以使所述导轨能够随所述微动组件运动。

11.根据权利要求10所述的掩模台，其特征在于，所述支撑单元包括底座；所述底座与所述宏动组件相接。

12.根据权利要求1所述的掩模台，其特征在于，所述切换单元还包括位置检测装置；所述位置检测装置用于检测位于所述曝光位置的所述掩模板的位置坐标。

13.一种光刻系统，其特征在于，包括如权利要求1～12中任意一项所述的掩模台。

14.一种光刻方法，其特征在于，使用如权利要求13所述的光刻系统，所述光刻方法包括：

15.一种光刻方法，其特征在于，使用如权利要求13所述的光刻系统，所述光刻方法包括：

技术总结
本发明提供一种掩模台、光刻系统及光刻方法。其中，所述掩模台设置有切换单元，且所述切换单元装载多块掩模板，以在不同的光刻需求下，通过移动所述掩模板来实现对掩模板种类的直接切换，无需将掩模板卸载下来，再另行安装，不仅降低了更换掩模板的操作难度，还大大缩短了更换时间，有利于提高光刻效率。以及，所述光刻方法利用可移动切换掩模板的掩模台来提高光刻效率。此外，在处理无效芯片区域时，选用透明掩模板作为光罩，不仅可以明确界定曝光区域，还可以令无效芯片区域上的膜层均被曝光，以在后续清洗的过程中能避免出现膜层坍塌，以及存在污染颗粒影响其他有效芯片，提高了曝光处理的效果，有利于提高器件的良率。

技术研发人员：刘利晨,夏忠平
受保护的技术使用者：福建省晋华集成电路有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15