[发明专利]光刻系统及其曝光补偿方法

说明书

本发明涉及光刻系统及其曝光补偿方法，其中所述光刻系统包括光源、照明机构、工件台机构、掩模台机构、投影物镜、调焦调平机构及对准机构等。工件台机构具有第一运动机构及与第一运动机构连接的第二运动机构，承载平台设置于第二运动机构，第二运动机构可相对于第一运动机构作运动，以用于实现第二运动机构相对于第一运动机构位置可调；本发明将掩模台机构与具有粗动功能的第一运动机构连接在一起，同时将第二运动机构也与第一运动机构连接，使光刻系统在扫描曝光时第二运动机构可以根据第一运动机构的位置信息、掩模版的图形位置信息及硅片实际对准标记位置信息对硅片曝光区域的套刻偏差进行实时补偿，以提高光刻系统的套刻精度。

技术领域

本发明涉及光刻领域，尤其涉及光刻系统及其曝光补偿方法。

背景技术

光刻是将掩模版上的图形转移到涂覆有光致抗蚀剂(或称光刻胶)的硅片上，通过一系列生产步骤将硅片表面薄膜的特定部分除去的一种图形转移技术，其可被广泛用于集成电路(IC)及其封装、平板显示(FPD)、LED照明、微机电系统器件(MEMS)和其他精密器件的制造。光刻技术中的光刻设备是实现预期图形转移到基板或硅片目标区域上的一种工具。光刻设备具有接触式、接近式、1：1投影式和微缩投影式等多种工作方式，但不管上述采用任意一种工作方式的光刻设备均需要使用掩模版。

目前，为了在良率、分辨率和制造成本之间取得平衡，在先进封装、LED等领域大量采用1:1投影式光刻设备，这种1:1投影式光刻设备存在两种结构形式如下：

第一种为类似微缩投影的光刻设备，这种光刻设备的镜头倍率为1：1，其掩模台与工作台之间运动相互独立，通过步进或扫描方式实现对硅片或基板的曝光，且每个曝光场之间大部分不需要拼接，该种光刻设备中掩模版可以大于硅片尺寸也可以小于硅片尺寸。

第二种是采用镜头视场面积较小的1:1投影物镜的光刻设备，这种光刻设备中掩模板和硅片固定在同一个运动平台，并且在曝光过程中掩模版和硅片保持相对静止，运动平台同时载着掩模版和硅片按照一定的轨迹往复穿过镜头进行步进和扫描运动，从而完成对硅片的曝光，该种光刻设备的掩模版尺寸必须大于或等于硅片尺寸。

但上述两种结构形式的光刻设备存在以下问题：

(一)第一种1：1光刻设备由于每个曝光场之间往往不需要拼接，因此单个曝光视场面积比较大，镜头成本比较高，增加了设备的使用成本。

(二)第二种1：1光刻设备的运动台和镜头的成本均可大幅降低，但硅片曝光图形往往需要拼接，且由于硅片在制造过程中存在涨缩、平移和旋转，该光刻机在曝光过程中硅片和掩模版处于相对静止状态，无法有效补偿硅片的涨缩、平移和旋转影响，从而造成套刻精度比前一种1：1投影光刻机差，从而在大规模量产的竞争中处于劣势，无法在IC先进封装、LED、MEMS以及平板显示等领域中被广泛应用。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供光刻系统及其曝光补偿方法，以解决现有技术中的一个或多个问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种光刻系统的曝光补偿方法，包括以下步骤：

获取硅片实际标记位置；

根据所述硅片实际标记位置计算出硅片偏差；

将所述硅片划分成若干栅格，并根据所述硅片偏差计算出每一栅格中硅片实际图形位置相对硅片理论图形位置的偏移量；

工件台机构沿扫描轨迹运动并根据所述偏移量对经过扫描轨迹的每一栅格的曝光位置进行补偿，以使所述硅片实际标记位置与硅片理论标记位置一致。

进一步的，所述扫描轨迹包括扫描起点、扫描终点以及设置于所述扫描起点和所述扫描终点之间的至少一扫描停止位置。