投影曝光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光刻機領域，特別涉及一種投影曝光裝置。
【背景技術】
[0002]將描繪在掩模版上的電路圖形，通過投影曝光裝置成像在涂有感光材料(如光刻膠)的制造電路的基底表面上，之后通過刻蝕等工藝在制造電路的基底上形成圖形，這種光影刻蝕法廣泛地應用于各種領域，如集成電路制造領域、印刷電路板制造領域及平板顯示器薄膜晶體管陣列的制造領域。
[0003]投影曝光裝置是將掩模版上的電路圖形，經(jīng)過投影曝光透鏡等光學系統(tǒng)做投影曝光，將電路圖形以一定放大或縮小的倍率投影于制造電路的基底上，近年來該投影曝光裝置在平板顯示器薄膜晶體管陣列制造中被廣泛應用。隨著市場需求及顯示技術的不斷發(fā)展，對顯示設備的顯示色彩及顯示分辨率都提出了更高要求。為了滿足市場需求，降低顯示設備的制造成本、提高顯示設備的圖像分辨率，建造高世代、高分辨率薄膜晶體管制造產(chǎn)線將是未來的一種發(fā)展趨勢。
[0004]投影曝光裝置是薄膜晶體管制造中的關鍵設備之一，曝光裝置中投影物鏡分辨率及曝光視場、測量系統(tǒng)測量精度、運動臺運動速度及定位精度等都會影響曝光裝置分辨率及其生產(chǎn)效率。投影物鏡分辨率在滿足工藝生產(chǎn)的條件下，投影物鏡曝光視場設計要盡可能大，一方面可以提高投影曝光裝置生產(chǎn)效率、降低制造成本，另一方面一次曝光可以得到更大尺寸的屏幕，以減少由于拼接曝光工藝所帶來的顯示亮度不均勻及由于拼接所導致的制造成本增加。
[0005]目前，部分企業(yè)采用放大倍率為-1.25倍的投影物鏡，其像方視場大小為132_X 132mm,即一次曝光獲得的最大屏幕尺寸約為7英寸；對于2.5代尺寸為370mm X 470mm的玻璃基板，至少需要曝光9次才能完成；而對于4.5代尺寸為730mmX 920mm的玻璃基板，至少需要曝光35次才能完成。因此該方式所述的物鏡用于顯示平板制造時，在生產(chǎn)效率上會存在很大困難，若用于7英寸以上12英寸以下移動終端顯示器制作時，還會存在由于拼接曝光所帶來的制造工藝復雜、生產(chǎn)制造成本上升等問題。
[0006]為了提高曝光設備生產(chǎn)效率，美國設計了一種雙鏡頭曝光裝置，利用兩個鏡頭同時曝光的方式來減小步進曝光的次數(shù)，該方式雖然可以提高生產(chǎn)效率，但是也存在以下不足:采用2塊掩模版、2套掩模臺、2套照明系統(tǒng)及投影物鏡，結構比較繁雜且設計成本比較高；又由于只有一套工件臺，因此在曝光對象垂向焦面控制及水平向套刻精度控制方面都比較復雜，工程實施風險比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種投影曝光裝置，以實現(xiàn)大視場曝光。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種投影曝光裝置，包括:照明系統(tǒng)、承載掩模的掩模臺、投影物鏡以及承載基板的工件臺，所述照明系統(tǒng)產(chǎn)生照明光束照射所述掩模，所述投影物鏡將所述掩模上的圖案投影到所述基板表面，還包括:調(diào)焦調(diào)平裝置，所述調(diào)焦調(diào)平裝置在所述投影物鏡的視場內(nèi)產(chǎn)生多個測量點，且每一測量點包括至少3個測量子光斑。
[0009]作為優(yōu)選，所述測量點為5個，在所述視場內(nèi)的布局方式為:4個測量點呈方形分布，I個測量點位于方形分布的中心。
[0010]作為優(yōu)選，所述投影曝光裝置采用步進掃描曝光方式，在掃描曝光過程中，所述調(diào)焦調(diào)平裝置可對所述投影物鏡的焦面進行實時監(jiān)控，使所述基板表面始終處于投影物鏡的焦深范圍內(nèi)。
[0011]作為優(yōu)選，所述視場長為L，寬為M，以L、M方向建立二維坐標系，視場中心坐標為(O，O)，則 5 個測量點的坐標分別為(L/2，M/2)、(-L/2，M/2)、(-L/2，-M/2)、(L/2，M/L)、(O，O)。
[0012]作為優(yōu)選，每一測量點內(nèi)的測量子光斑的布局方向與所述二維坐標系內(nèi)點(O，-M/2)和點(-L/2，O)連線平行，同時也與點(O，M/2)和點(L/2，O)連線平行。
[0013]作為優(yōu)選,每一測量點內(nèi)的測量子光斑的布局方向與所述二維坐標系內(nèi)點(O,M/2)和點(-L/2，O)連線平行，同時也與點(O，-M/2)和點(L/2，O)連線平行。
[0014]作為優(yōu)選，還包括燈室系統(tǒng)，所述燈室系統(tǒng)包括:光源、橢球碗反射鏡、冷光鏡和保護玻璃，所述光源位于所述橢球碗反射鏡的球心，光源發(fā)出的照明光束經(jīng)橢球碗反射鏡、冷光鏡和保護玻璃后照射到所述照明系統(tǒng)中。
[0015]作為優(yōu)選，所述照明系統(tǒng)的光路中采用一反射鏡，用于對從所述燈室系統(tǒng)發(fā)出的照明光束進行反射，使照明光束照射到掩模上。
[0016]作為優(yōu)選，所述掩模臺安裝于掩模臺支架上，所述掩模臺上設有掩模臺基準版，且所述掩模與掩模臺基準版的下表面均位于所述投影物鏡的物方焦面上。
[0017]作為優(yōu)選，所述掩模臺支架上還設置有掩模臺X向激光干涉儀和掩模臺Y向激光干涉儀，所述掩模臺上設有與所述掩模臺X向、Y向激光干涉儀對應的掩模臺激光干涉儀反射鏡。
[0018]作為優(yōu)選，所述掩模臺X向激光干涉儀反射鏡/掩模臺Y向激光干涉儀反射鏡為2個獨立的角錐棱鏡或一整塊平面反射鏡。
[0019]作為優(yōu)選，所述投影物鏡的放大倍率大于等于2。
[0020]作為優(yōu)選，所述投影曝光裝置采用步進掃描曝光方式，在掃描曝光過程中所述掩模臺跟隨工件臺同步運動。
[0021]作為優(yōu)選，所述投影物鏡外部安裝有水套，所述水套與所述投影物鏡形成一密閉腔體。
[0022]作為優(yōu)選，所述工件臺安裝于工件臺承載裝置上，所述工件臺承載裝置為所述工件臺提供氣浮支撐面，所述工件臺承載裝置采用大理石或硅鋼。
[0023]作為優(yōu)選，所述投影曝光裝置還包括掩模對準裝置，用于測量所述掩模上的掩模對準標記，所述掩模對準裝置還用于測量所述投影物鏡像差。
[0024]所述基板、掩模對準裝置以及投影物鏡的中心位于同一直線上。
[0025]所述掩模對準裝置包括工件臺基準版和掩模對準傳感器，所述工件臺基準版安裝于所述掩模對準傳感器的上方，且所述工件臺基準版的上表面位于所述掩模對準傳感器的物面上。
[0026]測量所述投影物鏡像差時，所述對準裝置作為空間像傳感器，利用測試掩模板可以離線或在線測量所述投影物鏡的最佳焦面、放大倍率及三級畸變。
[0027]作為優(yōu)選，所述玻璃基板上表面與掩模的下表面為投影物鏡的一對物像共軛面。
[0028]作為優(yōu)選，所述掩模對準裝置包括工件臺基準版和掩模對準傳感器，所述工件臺基準版安裝于所述掩模對準傳感器的上方，且所述工件臺基準版的上表面位于所述掩模對準傳感器的物面上。
[0029]作為優(yōu)選，所述工件臺上方還設有基板對準裝置、基板二次預對準裝置以及調(diào)焦調(diào)平裝置。
[0030]作為優(yōu)選，所述基板二次預對準裝置采用光電測量方式。
[0031]作為優(yōu)選，所述調(diào)焦調(diào)平裝置由若干個調(diào)焦調(diào)平測量傳感器組成，每個調(diào)焦調(diào)平測量傳感器均包括投影單元和探測單元，投影單元在玻璃基板上產(chǎn)生投影測量光斑，然后經(jīng)玻璃基板反射進入探測單元進行信號采集和處理。
[0032]作為優(yōu)選，所述投影曝光裝置還包括減震裝置，所述減震裝置安裝在減震地基上。
[0033]作為優(yōu)選，所述投影曝光裝置還包括掩模傳輸裝置，所述掩模傳輸裝置設置在所述掩模臺的一側。
[0034]作為優(yōu)選，所述掩模傳輸裝置包括設置在凈化廠房高架地板上的掩模傳輸支架，安裝在所述掩模傳輸支架上的掩模取放機械手、掩模庫和掩模交換機械手。
[0035]作為優(yōu)選，還包括整機防護，所述照明系統(tǒng)、掩模臺、投影物鏡以及工件臺均安裝于所述整機防護形成的密閉腔體中。
[0036]作為優(yōu)選，所述照明系統(tǒng)、掩模臺、投影物鏡以及工件臺通過整機支架安裝在所述密閉腔體中。
[0037]本發(fā)明還提供另一種投影曝光裝置，包括照明系統(tǒng)、承載掩模的