CN101458455A - 曝光装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种曝光装置和方法，所述曝光方法包括：将具有第一方向布局图形的第一掩模版和具有第二方向布局图形的第二掩模版定位在掩模台上，所述掩模台具有支撑第一掩模版和第二掩模版所需的面积；将待曝光的晶圆定位在晶圆台上；将所述第一掩模版与所述待曝光的晶圆对准；对所述晶圆进行第一方向的曝光；将所述第二掩模版与所述待曝光的晶圆对准；对晶圆进行第二方向的曝光。所述曝光装置和方法省去了转换掩模版并将该掩模版与掩模台对准的步骤，因此可以减少曝光时间，提高生产效率和产品性能。

Description

曝光装置和方法

技术领域

本发明涉及光刻工艺，特别是涉及一种曝光装置和方法。

背景技术

光刻工艺是集成电路制造工艺中不可或缺的重要技术。所述光刻工艺通常包括如下步骤，先在晶圆表面涂布光阻等感光材料，在感光材料干燥后，通过曝光装置将掩模上的电路设计图形以特定光源曝在所述的感光材料上，再以显影剂将感光材料显影，并利用显影出来的图形作为屏蔽，进行蚀刻等工艺，并最终完成掩模图形的转移。

随着集成电路制造工艺中器件的尺寸的越来越小，对于光刻工艺的要求也越来越高。目前，一般都是通过缩小曝光光源的曝光波长来达到曝出更小尺寸图形的目的。然而，这种仅仅借由缩小曝光波长的方式，通常会出现光刻分辨率不足的问题。为了增加光刻分辨率，如今的集成电路制造工艺已发展出光学邻近修正以及相位移掩膜等分辨率增强技术。最近，还出现了另一种提高分辨率的技术—“两次曝光技术(Double Exposure)”，所述“两次曝光技术”是将需要进行曝光的电路图形分解成两部分，首先曝光一部分电路图形，然后将已曝光图形移到邻近地方，再对剩下的一部分电路图形进行曝光。采用这一技术能够提高光刻分辨率。而当前在“两次曝光技术”中使用的是基于双极照明的两次曝光技术(以下简称为“双极曝光”)，其是先把布局图形分解成X极和Y极两套，并分别写入两张掩模版，利用两张掩模版对同一片晶圆进行两次曝光，曝光后图形在晶圆上叠加从而得到实际的器件图形。在例如申请号为03128638.0的中国专利申请中还能发现更多关于利用双极照明来得到具有较小特征尺寸的电路图形的方法。

为使掩模上的图形正确转移到晶圆上，关键的步骤是将掩模与晶圆对准，由于在双极曝光中，对应于X极和Y极的布局图形是写在两张掩模版上的，因而在两次曝光之间需要转换掩模版，在每次曝光前，需要先对掩模版的位置作出校准，再将掩模版和晶圆对准，这样的曝光过程如下所述：

请结合参考图1和图2A，步骤S11，将具有X极布局图形XG的第一掩模版MA定位在曝光装置的掩模台MS上。通过与掩模台MS连接的第一定位系统(图中未显示)可以调整放置在掩模台MS上的第一掩模版MA的位置，以将第一掩模版MA精确定位在掩模台MS上。

步骤S12，将待曝光的晶圆W定位在曝光装置的晶圆台WS上。通过与晶圆台WS连接的第二定位系统(图中未显示)可以将晶圆W精确定位在晶圆台WS上。

步骤S13，将第一掩模版MA和晶圆W对准。第一定位系统和第二定位系统可以根据第一掩模版MA的掩模对准标记MA1、MA2和晶圆W的晶圆对准标记W1、W2，精确地移动掩模台MS和晶圆台WS，以对准第一掩模版MA和晶圆W。

步骤S14，对晶圆W进行X极曝光。调整光圈AP以获得X极(第一方向DX)曝光光源XL，X极曝光光源XL经过照射系统(Condenser Lens)CL被配置成调节辐射光束，照射到第一掩模版MA上，再经过投影系统(Projection Lens)PL将第一掩模版MA上的X极布局图形XG按比例缩小投影到晶圆W的高分子聚合物层上。

请结合参考图1和图2B，步骤S15，取出第一掩模版MA，将具有Y极布局图形YG的第二掩模版MB定位在曝光装置的掩模台MS上。通过与掩模台MS连接的第一定位系统(图中未显示)可以调整放置在掩模台MS上的第二掩模版MB的位置，以将第二掩模版MB精确定位在掩模台MS上。

步骤S16，将第二掩模版MB和晶圆W对准。第一定位系统和第二定位系统可以根据第二掩模版MB的掩模对准标记MB1、MB2和晶圆W的晶圆对准标记W1、W2，精确地移动掩模台MS和晶圆台WS，以对准第二掩模版MB和晶圆W。

步骤S17，转换曝光光源，对晶圆W进行Y极曝光。调整光圈AP以获得Y极(第二方向DY)曝光光源YL，Y极曝光光源YL经过照射系统CL被配置成调节辐射光束，照射到第二掩模版MB上，再经过投影系统PL将第二掩模版MB上的Y极布局图形YG按比例缩小投影到晶圆W的高分子聚合物层上。

上述双极曝光过程由于需要转换掩模版，并分别对两张掩模版的位置作出校准，因而会增加曝光过程所需的时间，更进一步说，对多片晶圆进行双极曝光则需要更长的曝光时间，因此降低了生产效率。并且曝光时间的增加会使曝光后延迟时间增加(PED，post-exposure delay)，即对晶圆进行曝光后处理(例如，烘烤)的等待时间增加，在等待过程中晶圆就可能受环境的温度影响和酸性物质扩散等污染，由此导致曝光精度和产品性能的降低。

发明内容

本发明解决的问题是，提供一种曝光装置和方法，以减少曝光时间，提高生产效率和产品性能。

为解决上述问题，本发明提供一种曝光装置，包括：掩模台和晶圆台，其特征在于，所述掩模台具有支撑第一掩模版和第二掩模版所需的面积，所述第一掩模版具有第一方向布局图形，所述第二掩模版具有第二方向布局图形。

可选的，所述曝光装置还包括与所述掩模台连接、将所述第一掩模版和第二掩模版定位在掩模台上的第一定位系统。

可选的，所述第一定位系统包括：探测第一掩模版、第二掩模版的位置的第一位置传感器，计算第一位置传感器探测到的第一掩模版、第二掩模版的位置相对于预设的第一掩模版、第二掩模版位置的偏移的第一计算单元，在所述掩模版的位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整所述第一掩模版、第二掩模版的位置的第一调整单元。

可选的，所述曝光装置还包括与所述晶圆台连接、将晶圆定位在所述晶圆台上的第二定位系统。

可选的，所述第二定位系统包括：探测所述晶圆的位置的第二位置传感器，计算第二位置传感器探测到的晶圆的位置相对于预设的晶圆位置的偏移的第二计算单元，在所述晶圆的位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整所述晶圆的位置的第二调整单元。

为解决上述问题，本发明还提供一种曝光方法，包括：

将具有第一方向布局图形的第一掩模版和具有第二方向布局图形的第二掩模版定位在掩模台上，所述掩模台具有支撑第一掩模版和第二掩模版所需的面积；

将待曝光的晶圆定位在晶圆台上；

将所述第一掩模版与所述待曝光的晶圆对准；

对所述晶圆进行第一方向的曝光；

将所述第二掩模版与所述待曝光的晶圆对准；

对所述晶圆进行第二方向的曝光。

可选的，所述将第一掩模版和第二掩模版定位在掩模台上包括：

探测放置在掩模台上的第一掩模版的位置，并在所述第一掩模版的位置相对于预设的第一掩模版位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整放置在掩模台上的第一掩模版的位置；

探测放置在掩模台上的第二掩模版的位置，并在所述第二掩模版的位置相对于预设的第二掩模版位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整放置在掩模台上的第二掩模版的位置。

可选的，所述将待曝光的晶圆定位在晶圆台上包括：探测放置在晶圆台上的晶圆的位置，并在所述晶圆的位置相对于预设的晶圆位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整所述晶圆的位置。

可选的，所述将第一掩模版与晶圆对准包括：根据第一掩模版的对准标记和晶圆的对准标记，移动掩模台和/或晶圆台。

可选的，所述将第二掩模版与晶圆对准包括：根据第二掩模版的对准标记和晶圆的对准标记，移动掩模台和/或晶圆台。

为解决上述问题，本发明还提供一种曝光方法，包括：依次对多片晶圆进行双极曝光，其中，

对第一待曝光的晶圆进行双极曝光包括：

将具有第一方向布局图形的第一掩模版和具有第二方向极布局图形的第二掩模版定位在掩模台上，所述掩模台具有支撑第一掩模版和第二掩模版所需的面积；

将所述第一待曝光的晶圆定位在晶圆台上；

将所述第一掩模版与所述第一待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第一方向的曝光；

将所述第二掩模版与所述第一待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第二方向的曝光，

对其他待曝光的晶圆进行双极曝光包括：

将所述待曝光的晶圆定位在晶圆台上；

将所述第一掩模版与所述待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第一方向的曝光；

将所述第二掩模版与所述待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第二方向的曝光。

与现有技术相比，上述技术方案是将具有第一方向布局图形的第一掩模版和具有第二方向布局图形的第二掩模版同时置于掩模台上，这样只需将第一掩模版、第二掩模版与掩模台分别对准一次，而省去了两次曝光之间转换掩模版及该掩模版与掩模台对准的步骤，因此缩短了曝光时间，提高了生产效率。并且在第一次曝光后由于省去了转换掩模版及该掩模版与掩模台对准的步骤，第一次曝光后的曝光延迟时间也缩短了，在第二次曝光完成后，晶圆可以及时地进行后续的处理步骤，由此也提高了曝光精度和产品性能。

并且，在需要对多片晶圆进行曝光的情况下，上述技术方案省去了对前一晶圆进行曝光和对后一晶圆进行曝光之间，将第一掩模版、第二掩模版定位在曝光装置的掩模台上的步骤，因此缩短了对多片晶圆进行双极曝光的总曝光时间，因而可以在很大地程度上提高批量生产的效率。

附图说明

图1是现有技术的双极曝光过程的流程图；

图2A和2B是现有技术的双极曝光过程的步骤示意图；

图3A至3D是本发明实施方式的曝光方法的步骤示意图；

图4是本发明一种实施方式的曝光方法的流程图；

图5是本发明另一种实施方式的曝光方法的流程图。

具体实施方式

本发明实施方式是将具有第一方向布局图形的第一掩模版和具有第二方向布局图形的第二掩模版同时置于掩模台上，这样只需将第一掩模版、第二掩模版与掩模台分别对准一次。下面结合附图对本发明具体实施方式做详细的说明。

本发明实施方式的曝光装置如图3A所示，所述曝光装置包括：光源系统、照射系统CL、掩模台MS’、投影系统PL和晶圆台WS。

光源系统，产生曝光光源，光源系统包括光圈AP，调整光圈AP的孔径APH的位置，可以使通过光圈AP的曝光光源形成X极曝光光源或Y极曝光光源。所述曝光光源可以是i线、氟化氢激光、氟化氨激光等。

照射系统CL，用于将由光源系统出射的X极曝光光源或Y极曝光光源配置成调节辐射光束。照射系统CL可以包括各种类型的光学部件，例如用于引导、整形或者控制辐射的折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电磁光学部件、静电光学部件或者其它类型的光学部件，或者其任意组合。

掩模台MS’，用于支撑具有X极布局图形的第一掩模版MA和具有Y极布局图形的第二掩模版MB，并与用于将第一掩模版MA、第二掩模版MB精确定位在掩模台MS’上的第一定位系统(图中未显示)连接，掩模台MS’可保证第一掩模版MA、第二掩模版MB相对于投影系统PL处于所需的位置。为了同时支撑第一掩模版MA、第二掩模版MB，掩模台MS’具有支撑第一掩模版MA和第二掩模版MB所需的面积，也就是说，掩模台MS’的面积应当大于或等于或略小于第一掩模版MA、第二掩模版MB的面积之和。

与掩模台MS’连接的第一定位系统包括：探测第一掩模版MA、第二掩模版MB的位置的第一位置传感器；计算第一位置传感器探测到的第一掩模版MA、第二掩模版MB的位置相对于预设的第一掩模版、第二掩模版位置的偏移的第一计算单元；在所述掩模版的位置的偏移超出了预设的误差范围时调整所述第一掩模版、第二掩模版的位置的第一调整单元。其中，第一调整单元将第一计算单元计算得到的第一掩模版、第二掩模版的位置的偏移与预设的位置误差范围进行比较：若位置的偏移在预设的误差范围内，则可以认为第一掩模版MA、第二掩模版MB与掩模台MS’已经对准；若位置的偏移超出了预设的误差范围，第一调整单元可以调整放置在掩模台MS上的第一掩模版MA、第二掩模版MB的位置，直至第一掩模版MA、第二掩模版MB的位置的偏移在预设的位置误差范围内。

投影系统PL，用于把第一掩模版MA的X极布局图形、第二掩模版MB的Y极布局图形按比例缩小投影到晶圆W1的高分子聚合物层上。照射系统CL出射的调节辐射光束穿过第一掩模版MA或第二掩模版MB后形成聚焦调节辐射光束，并通过投影系统PL的投影透镜形成曝光光束聚焦在晶圆W1上的高分子聚合物层上。

晶圆台WS，用于支撑晶圆W1，并与用于将晶圆W1精确定位在晶圆台WS上的第二定位系统(图中未显示)连接。晶圆台WS可以保证晶圆W1相对于投影系统PL处于所需的位置。

与晶圆台WS连接的第二定位系统包括：探测晶圆W1的位置的第二位置传感器，计算第二位置传感器探测到的晶圆W1的位置相对于预设的晶圆位置的偏移的第二计算单元，在所述晶圆的位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整所述晶圆的位置的第二调整单元。其中，第二调整单元将第二计算单元计算得到的晶圆的位置的偏移与预设的位置误差范围进行比较：若位置的偏移在预设的误差范围内，则可以认为晶圆W1与晶圆台WS已经对准；若位置的偏移超出了预设的误差范围，第二调整单元可以调整放置在晶圆台WS上的晶圆W1的位置，直至晶圆W1的位置的偏移在预设的位置误差范围内。

应用上述的曝光装置，本发明实施方式的曝光方法的流程如图4所示：

步骤S41，将具有第一方向布局图形的第一掩模版和具有第二方向布局图形的第二掩模版定位在掩模台上。所述掩模台具有支撑第一掩模版和第二掩模版所需的面积，即所述掩模台的面积大于或等于或略小于所述第一掩模版、第二掩模版的面积之和。

步骤S42，将待曝光的晶圆定位在晶圆台上。

步骤S43，将所述第一掩模版与所述待曝光的晶圆对准。

步骤S44，对所述晶圆进行第一方向的曝光。

步骤S45，将所述第二掩模版与所述待曝光的晶圆对准。

步骤S46，对所述晶圆进行第二方向的曝光。

下面结合图3A和3B对图4所示的曝光方法的各步骤作详细的说明。本实施例是以第一掩模版MA具有X极(第一方向)布局图形、第二掩模版MB具有Y极(第二方向)布局图形，并且对晶圆先进行X极曝光，再进行Y极曝光为例进行说明的。在其他实施例中，也可以对晶圆先进行Y极曝光，再进行X极曝光。

请结合参考图4和图3A，步骤S41，将具有X极布局图形的第一掩模版MA定位在曝光装置的掩模台MS’上，将具有Y极布局图形的第二掩模版MB定位在曝光装置的掩模台MS’上。具体来说，探测放置在掩模台MS’上的第一掩模版MA的位置，并在第一掩模版MA的位置相对于预设的第一掩模版位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整放置在掩模台MS’上的第一掩模版MA的位置；探测放置在掩模台MS’上的第二掩模版MB的位置，并在第二掩模版MB的位置相对于预设的第二掩模版位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整放置在掩模台MS’上的第二掩模版MB的位置。本实施例中，借助与掩模台MS’连接的第一定位系统可以将第一掩模版MA、第二掩模版MB精确定位在掩模台MS’上。

将第一掩模版MA置于掩模台MS’上，与掩模台MS’连接的第一定位系统计算第一位置传感器探测到的第一掩模版MA的位置相对于预设的第一掩模版位置的偏移，并与预设的位置误差范围进行比较：若位置的偏移在预设的误差范围内，则可以认为第一掩模版MA与掩模台MS’已经对准；若位置的偏移超出了预设的误差范围，调整放置在掩模台MS’上的第一掩模版MA的位置，直至第一掩模版MA的位置的偏移在位置误差范围内。

将第二掩模版MB置于掩模台MS’上，与掩模台MS’连接的第一定位系统计算第一位置传感器探测到的第二掩模版MB的位置相对于预设的第二掩模版位置的偏移，并与预设的位置误差范围进行比较：若位置的偏移在预设的误差范围内，则可以认为第二掩模版MB与掩模台MS’已经对准；若位置的偏移超出了预设的误差范围，调整放置在掩模台MS’上的第二掩模版MB的位置，直至第二掩模版MB的位置的偏移在位置误差范围内。

步骤S42，将待曝光的晶圆W1定位在曝光装置的晶圆台WS上。具体来说，探测放置在晶圆台WS上的晶圆W1的位置，并在晶圆W1的位置相对于预设的晶圆位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整晶圆W1的位置。本实施例中，借助与晶圆台WS连接的第二定位系统可以将晶圆W精确定位在晶圆台WS上。

与晶圆台WS连接的第二定位系统计算第二位置传感器探测到的晶圆W1的位置相对于预设的晶圆位置的偏移，并与预设的位置误差范围进行比较：若位置的偏移在预设的误差范围内，则可以认为晶圆W1与晶圆台WS已经对准；若位置的偏移超出了预设的误差范围，调整放置在晶圆台WS上的晶圆W1的位置，直至晶圆W1的位置的偏移在位置误差范围内。

步骤S43，将第一掩模版MA和晶圆W1对准。第一定位系统和第二定位系统可以根据第一掩模版MA的掩模对准标记MA1、MA2和晶圆W1的晶圆对准标记W11、W12，精确地移动掩模台MS’和/或晶圆台WS，以对准第一掩模版MA和晶圆W1。

步骤S44，对晶圆W1进行X极曝光。调整光圈AP的孔径APH的位置至方向DX，以使曝光光源穿过光圈AP的孔径，获得X极曝光光源XL，X极曝光光源XL经过照射系统CL被配置成调节辐射光束，照射到第一掩模版MA上，穿过第一掩模版MA后形成聚焦调节辐射光束，再经过投影系统PL的投影透镜形成曝光光束聚焦在晶圆W1上的高分子聚合物层上，即将第一掩模版MA上的X极布局图形XG按比例缩小投影到晶圆W1的高分子聚合物层上。

请结合参考图4和图3B，步骤S45，将第二掩模版MB和晶圆W1对准。第一定位系统和第二定位系统可以根据第二掩模版MB的掩模对准标记MB1、MB2和晶圆W1的晶圆对准标记W11、W12，精确地移动掩模台MS’和/或晶圆台WS，以对准第二掩模版MB和晶圆W1。

步骤S46，对晶圆W1进行Y极曝光。转换曝光光源，即调整光圈AP的孔径APH的位置至方向DY，以使曝光光源穿过光圈AP的孔径，获得Y极曝光光源YL，Y极曝光光源YL经过照射系统CL被配置成调节辐射光束，照射到第二掩模版MB上，穿过第二掩模版MB后形成聚焦调节辐射光束，再经过投影系统PL的投影透镜形成曝光光束聚焦在晶圆W1上的高分子聚合物层上，即将第二掩模版MB上的Y极布局图形YG按比例缩小投影到晶圆W1的高分子聚合物层上。

利用两张掩模版MA、MB对同一片晶圆W1进行两次曝光，曝光后的X极图形和Y极图形在晶圆W1上叠加从而得到实际的器件图形。

上述图4所示的双极曝光方法省去了两次曝光之间转换第二掩模版MB及第二掩模版MB与掩模台MS’对准的步骤，因此缩短了曝光时间，并且，第一次曝光后的曝光延迟时间也缩短了。

应用上述的曝光装置，本发明实施方式的对多片晶圆进行双极曝光的曝光方法包括：依次对多片晶圆进行双极曝光，其中，

对第一待曝光的晶圆进行双极曝光包括：

将具有第一方向布局图形的第一掩模版和具有第二方向极布局图形的第二掩模版定位在掩模台上，所述掩模台具有支撑第一掩模版和第二掩模版所需的面积；

将所述第一待曝光的晶圆定位在晶圆台上；

将所述第一掩模版与所述第一待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第一方向的曝光；

将所述第二掩模版与所述第一待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第二方向的曝光。

对其他待曝光的晶圆进行双极曝光包括：

将所述待曝光的晶圆定位在晶圆台上；

将所述第一掩模版与所述待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第一方向的曝光；

将所述第二掩模版与所述待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第二方向的曝光。

下面结合图5、图3A至3D对上述依次对多片晶圆进行双极曝光的曝光方法的各步骤进行说明。本实施例是以第一掩模版MA具有X极(第一方向)布局图形、第二掩模版MB具有Y极(第二方向)布局图形，并且对第一待曝光的晶圆先进行X极曝光，再进行Y极曝光为例进行说明的。在其他实施例中，也可以对第一待曝光的晶圆先进行Y极曝光，再进行X极曝光。

请结合参考图5和图3A，步骤S51，将具有X极布局图形的第一掩模版MA定位在曝光装置的掩模台MS’上，将具有Y极布局图形的第二掩模版MB定位在曝光装置的掩模台MS’上。请参考上述步骤S41。

步骤S52，将第一待曝光的晶圆W1定位在晶圆台WS上，请参考上述步骤S42。

步骤S53，将第一掩模版MA与晶圆W1对准，对晶圆W1进行X极曝光。将第一掩模版MA与晶圆W1对准请参考上述步骤S43，对晶圆W1进行X极曝光请参考上述步骤S44。

请结合参考图5和图3B，步骤S54，将第二掩模版MB与晶圆W1对准，对晶圆W1进行Y极曝光。将第二掩模版MB与晶圆W1对准请参考上述步骤S45，对晶圆W1进行Y极曝光请参考上述步骤S46。

请结合参考图5和图3C，步骤S55，取出第一待曝光的晶圆W1，将第二待曝光的晶圆W2定位在晶圆台WS上。将晶圆W2定位在晶圆台WS上可以参考上述步骤S42。

步骤S56，将第二掩模版MB与晶圆W2对准，对晶圆W2进行Y极曝光。第一定位系统和第二定位系统可以根据第二掩模版MB的掩模对准标记MB1、MB2和晶圆W2的晶圆对准标记W21、W22，精确地移动掩模台MS’和/或晶圆台WS，以对准第二掩模版MB和晶圆W2。接着，对晶圆W2进行Y极曝光。由于对第一待曝光的晶圆W1先进行X极曝光，再进行Y极曝光，因此，本实施例对第二待曝光的晶圆W2先进行Y极曝光，这样可以省去转换曝光光源(即调整光圈AP的孔径APH的位置)的步骤，并且，由于之前已将第二掩模版MB与晶圆W1对准，在取出晶圆W1并将晶圆W2定位在晶圆台WS后，再将第二掩模版MB与晶圆W2对准就更为容易，因为掩模台MS’可以移动较小。

在其他实施例中，步骤S56也可以是将第一掩模版MA与晶圆W2对准，对晶圆W2进行X极曝光。此时需要先转换曝光光源，获得X极曝光光源后，再对晶圆W2进行X极曝光。

请结合参考图5和图3D，步骤S57，将第一掩模版MA与晶圆W2对准，对晶圆W2进行X极曝光。第一定位系统和第二定位系统可以根据第一掩模版MA的掩模对准标记MA1、MA2和晶圆W2的晶圆对准标记W21、W22，精确地移动掩模台MS’和/或晶圆台WS，以对准第一掩模版MA和晶圆W2。接着，调整光圈AP的孔径APH的位置，以获得X极曝光光源，对晶圆W2进行X极曝光。

在其他实施例中，对应于上述步骤S56先将第一掩模版MA与晶圆W2对准，对晶圆W2进行X极曝光，步骤S57则是将第二掩模版MB与晶圆W2对准，对晶圆W2进行Y极曝光。

接着，应用与步骤S55至S57相近似的步骤，可以依次对多片晶圆进行双极曝光。可以根据前一晶圆是后进行X极曝光还是Y极曝光，来确定后一晶圆是先进行X极曝光还是Y极曝光；或者，也可以对晶圆先进行X极曝光再进行Y极曝光；或者，也可以对晶圆先进行Y极曝光再进行X极曝光。

上述图5所示的双极曝光方法省去了对前一晶圆进行曝光和对后一晶圆进行曝光之间，将第一掩模版MA、第二掩模版MB定位在曝光装置的掩模台MS’上的步骤，因此缩短了对多片晶圆进行双极曝光的总曝光时间，以对一个晶圆盒中的25片晶圆进行双极曝光为例，如下表所示：

 

25片晶圆曝光	转换掩模版的次数	掩模版与掩模台的对准次数
			传统的双极曝光	25	25
本发明的双极曝光	0	2

与传统的双极曝光方法相比，本发明实施方式的双极曝光方法省去了转换掩模版的步骤，并且掩模版与掩模台的对准次数也大大减少，只需在对第一待曝光的晶圆进行双极曝光前，将第一掩模版、第二掩模版与掩模台对准即可，因此，总的曝光时间也就缩短了。

综上所述，上述技术方案是将具有第一方向布局图形的第一掩模版和具有第二方向布局图形的第二掩模版同时置于掩模台上，这样只需将第一掩模版、第二掩模版与掩模台分别对准一次，而省去了两次曝光之间转换掩模版及该掩模版与掩模台对准的步骤，因此缩短了曝光时间，提高了生产效率。并且在第一次曝光后由于省去了转换掩模版及该掩模版与掩模台对准的步骤，第一次曝光后的曝光延迟时间也缩短了，在第二次曝光完成后，晶圆可以及时地进行后续的处理步骤，由此也提高了曝光精度和产品性能。

并且，在需要对多片晶圆进行曝光的情况下，上述技术方案省去了对前一晶圆进行曝光和对后一晶圆进行曝光之间，将第一掩模版、第二掩模版定位在曝光装置的掩模台上的步骤，因此缩短了对多片晶圆进行双极曝光的总曝光时间，因而可以在很大地程度上提高批量生产的效率。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种曝光装置，包括：掩模台和晶圆台，其特征在于，所述掩模台具有支撑第一掩模版和第二掩模版所需的面积，所述第一掩模版具有第一方向布局图形，所述第二掩模版具有第二方向布局图形。

2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，还包括与所述掩模台连接、将所述第一掩模版和第二掩模版定位在掩模台上的第一定位系统。

3.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，所述第一定位系统包括：探测第一掩模版、第二掩模版的位置的第一位置传感器，计算第一位置传感器探测到的第一掩模版、第二掩模版的位置相对于预设的第一掩模版、第二掩模版位置的偏移的第一计算单元，在所述掩模版的位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整所述第一掩模版、第二掩模版的位置的第一调整单元。

4.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，还包括与所述晶圆台连接、将晶圆定位在所述晶圆台上的第二定位系统。

5.根据权利要求4所述的曝光装置，其特征在于，所述第二定位系统包括：探测所述晶圆的位置的第二位置传感器，计算第二位置传感器探测到的晶圆的位置相对于预设的晶圆位置的偏移的第二计算单元，在所述晶圆的位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整所述晶圆的位置的第二调整单元。

6.一种曝光方法，其特征在于，包括下述步骤：

将具有第一方向布局图形的第一掩模版和具有第二方向布局图形的第二掩模版定位在掩模台上，所述掩模台具有支撑第一掩模版和第二掩模版所需的面积；

将待曝光的晶圆定位在晶圆台上；

将所述第一掩模版与所述待曝光的晶圆对准；

对所述晶圆进行第一方向的曝光；

将所述第二掩模版与所述待曝光的晶圆对准；

对所述晶圆进行第二方向的曝光。

7.根据权利要求6所述的曝光方法，其特征在于，所述将第一掩模版和第二掩模版定位在掩模台上包括：

探测放置在掩模台上的第一掩模版的位置，并在所述第一掩模版的位置相对于预设的第一掩模版位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整放置在掩模台上的第一掩模版的位置；

探测放置在掩模台上的第二掩模版的位置，并在所述第二掩模版的位置相对于预设的第二掩模版位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整放置在掩模台上的第二掩模版的位置。

8.根据权利要求6所述的曝光方法，其特征在于，所述将待曝光的晶圆定位在晶圆台上包括：探测放置在晶圆台上的晶圆的位置，并在所述晶圆的位置相对于预设的晶圆位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整所述晶圆的位置。

9.根据权利要求6所述的曝光方法，其特征在于，所述将第一掩模版与晶圆对准包括：根据第一掩模版的对准标记和晶圆的对准标记，移动掩模台和/或晶圆台。

10.根据权利要求6所述的曝光方法，其特征在于，所述将第二掩模版与晶圆对准包括：根据第二掩模版的对准标记和晶圆的对准标记，移动掩模台和/或晶圆台。

11.一种曝光方法，其特征在于，包括依次对多片晶圆进行双极曝光，其中，

对第一待曝光的晶圆进行双极曝光包括：

将具有第一方向布局图形的第一掩模版和具有第二方向极布局图形的第二掩模版定位在掩模台上，所述掩模台具有支撑第一掩模版和第二掩模版所需的面积；

将所述第一待曝光的晶圆定位在晶圆台上；

将所述第一掩模版与所述第一待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第一方向的曝光；

将所述第二掩模版与所述第一待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第二方向的曝光，

对其他待曝光的晶圆进行双极曝光包括：

将所述待曝光的晶圆定位在晶圆台上；

将所述第一掩模版与所述待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第一方向的曝光；

将所述第二掩模版与所述待曝光的晶圆对准，对所述晶圆进行第二方向的曝光。

12.根据权利要求11所述的曝光方法，其特征在于，所述将第一掩模版和第二掩模版定位在掩模台上包括：

探测放置在掩模台上的第一掩模版的位置，并在所述第一掩模版的位置相对于预设的第一掩模版位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整放置在掩模台上的第一掩模版的位置；

探测放置在掩模台上的第二掩模版的位置，并在所述第二掩模版的位置相对于预设的第二掩模版位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整放置在掩模台上的第二掩模版的位置。

13.根据权利要求11所述的曝光方法，其特征在于，所述将待曝光的晶圆定位在晶圆台上包括：探测放置在晶圆台上的晶圆的位置，并在所述晶圆的位置相对于预设的晶圆位置的偏移超出了预设的位置误差范围时调整所述晶圆的位置。

14.根据权利要求11所述的曝光方法，其特征在于，将所述第一掩模版与待曝光的晶圆对准包括：根据所述第一掩模版的对准标记和晶圆的对准标记，移动掩模台和/或晶圆台。

15.根据权利要求11所述的曝光方法，其特征在于，将所述第二掩模版与待曝光的晶圆对准包括：根据所述第二掩模版的对准标记和待曝光的晶圆的对准标记，移动掩模台和/或晶圆台。

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