[发明专利]曝光装置及方法

说明书

本发明公开了一种曝光装置，包括曝光单元，用于对晶圆进行曝光；所述曝光单元包括照明系统和掩模，所述照明系统包括匀光单元，其特征在于，所述匀光单元包括正六边形的匀光石英棒，所述掩模的形状为与所述匀光石英棒相匹配的正六边形。本发明在相同曝光视场的情况下能够有效降低物镜场曲对焦深的影响，提高实际可使用的焦深；在投影物镜相同的焦深的情况下，扩大了曝光视场的曝光面积。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备，特别涉及一种曝光装置及方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路的制造中。在这种情况下，可认为是掩模或掩模版的图案形成装置用于生成对应于所述集成电路的单层的电路图案。可以将该图案成像到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。特殊的，在LED制造领域，首先需要将密集孔的图案成像到图形化蓝宝石衬底。

和线条的成像相比，密集孔或密集圆柱的成像会困难得多，其实际的焦深也会大大减少，因此，对光刻而言，焦面的控制要求就非常高；另一方面，相较于硅片，图形化蓝宝石衬底本身的特点在于材质比较硬，面型翘曲较大，这又进一步降低了实际可使用的焦深(Useful Depth Of Focus,UDOF)，在实际可使用的焦深不够的情况下，光刻系统焦面控制误差导致的离焦量会造成基底上图形的一致性超出可接收范围，宏观效果显示为在相同光照条件下，基底上不同图形的区域明暗程度不同，形成肉眼可观测到的“不一致(NotConsistent)”或“色差(Color Difference)”现象。在产线上，肉眼观察是一个重要指标，肉眼对“不一致”或“色差”现象非常敏感，因此，对各种工艺参数的控制，尤其是焦面控制的要求就非常高。

请参考图1，现有技术中的照明系统的匀光设计，采用四边形的匀光棒10。请参考图2，现有技术的掩模20采用四边形形状，掩模可以进行方形拼接，此种结构的照明系统和掩模主要用于激光退火领域，无法用于LED光刻领域。

目前，曝光图形化蓝宝石衬底图形的光刻机，受镜头设计成本或控制系统设计等因素的影响，这些机器良率低，适应性差，难以满足大批量的生产需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种曝光装置，以在相同曝光视场的情况下能够有效降低物镜场曲对焦深的影响，提高实际可使用的焦深；在投影物镜相同的焦深的情况下，扩大了曝光视场的曝光面积。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种曝光装置，包括曝光单元，，用于对晶圆进行曝光；所述曝光单元包括照明系统和掩模，所述照明系统包括匀光单元，所述匀光单元包括正六边形的匀光石英棒。

进一步的，本发明的上述曝光装置，所述掩模的形状为与所述匀光石英棒相匹配的正六边形。

进一步的，本发明的上述曝光装置，还包括泛曝光单元，用于对曝光后的晶圆进行泛曝光。

进一步的，本发明的上述曝光装置，所述泛曝光单元，包括物料支撑结构，用于承载曝光后的晶圆；泛曝光源，提供泛曝光能量；泛曝光控制单元，用于控制所述泛曝光源的打开或闭合，以及控制所述泛曝光源打开或闭合的时间。

进一步的，本发明的上述曝光装置，所述泛曝光源密闭设置在所述物料支撑结构的下方，以阻止外部光源进入泛曝光单元。

进一步的，本发明的上述曝光装置，所述物料支撑结构向下兼容设置，以用于承载所有规格尺寸的晶圆。

进一步的，本发明的上述曝光装置，还包括晶圆盒单元，用于存放晶圆；提取单元，用于提取晶圆；预对准单元，用于将提取的晶圆进行对位；曝光单元，通过正六边形的匀光石英棒和掩模将对准后的晶圆进行曝光。

进一步的，本发明的上述曝光装置，所述提取单元为旋转机械手。