CN107290937B - 一种投影曝光装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种投影曝光装置和方法，在掩膜台和工件台之间的焦面测量系统和对准测量系统中，通过焦面测量系统测量基板面型的变化，对准测量装置系统具有调焦功能，通过焦面测量系统测量基板面型的变化后，对准测量系统根据焦面测量系统测量的数据进行调焦，在调焦完成后，对准测量系统装置中显示的基板上各点的坐标即为各点在基板面型发生变化后的坐标，计算各点的坐标变化可得到掩膜版与现在基板的相对位置关系，即可通过移动工件台进行补偿。这样即使对准测量系统和焦面测量系统的测量焦面不相同，但也可以通过计算、调焦弥补该误差。

Description

一种投影曝光装置及方法
技术领域
本发明涉及半导体光刻领域，特别涉及一种投影曝光装置及方法。
背景技术
TFT(Thin Film Transistor)是薄膜场效应晶体管的简称，是一种采用新材料和新工艺的大规模半导体全集成电路制造技术。TFT是在玻璃或塑料基板等非单晶片或者晶片上通过溅射、化学沉积工艺形成制造电路必需的各种膜，通过对膜的加工制作大规模半导体集成电路。随着相关电子消费类产品的发展，对TFT的尺寸要求越来越大，集成的单元越来越多，单一的照明系统很难满足TFT光刻的需求。通常使用在集成电路制造、封装等步进光刻设备的最大的照明视场一般为8英寸，扫描光刻也只是在扫描方向有更大的视场，一般也不超过10英寸。但是现在五代以上的TFT曝光视场都在17英寸以上，单一镜头的照明视场远远不能满足大视场光刻的要求，所以多视场拼接扫描投影光刻机便应运而生，其很好的解决了大面积的器件制作与产率之间的矛盾，广泛用于大面积半导体器件、平板显示、薄膜的生产上。
多物镜、多视场的扫描拼接对对准系统提出来更高的要求，因曝光器件的面积增大，为实现准确的对准需要设置多个对准视场点。现有技术中揭示了一种多视场拼接曝光装置的对准及焦面测量系统，其结构主要包括一个照明光源、多个照明系统、掩膜版、掩膜载物台、多个投影光学系统、感光基板、基板载物台，在掩膜版两侧还设置有若干个移动镜和激光干涉仪，在掩膜版每个曝光区域之间还设置掩膜检测系统，在多个投影光学系统之间还设置基板检测系统、调正系统，还包括控制装置，控制装置分别与所有照明系统、所有投影光学系统、所有移动镜、所有激光干涉仪、所有掩膜检测系统、所有基板检测系统和所有调正系统以及基板载物台、掩膜载物台连接，通过将需要曝光的图案分为若干个曝光区域，在每个曝光区域内进行对准和扫描曝光，在对准和扫描曝光的同时，每个区域两侧的掩膜检测系统、基板检测系统以及调正系统分别检测本区域内曝光的参数，确保每个区域内的曝光精准进行，同时控制装置对每个区域的曝光参数进行修正，进一步提高曝光的精准度，但是这种曝光装置和曝光方法存在的问题是：在半导体加工过程中，基板会因为受热或者受力不均匀而产生不同程度的翘曲，而且受感光基板翘曲的影响，在曝光时，控制系统需要根据基板面型的变化先测量并调节焦面，而该现有技术中，对准焦面和焦面测量系统测得焦面并不是同一个平面，这样在测量与对准之间需要转换焦面，必然会产生误差，因此有必要发明一种操作方便、结构简单、占用空间小、解决对准测量系统和焦面测量系统测量焦面不相同而带来的误差且适用于大视场光刻的曝光装置或者曝光方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种投影曝光装置和方法，在掩膜台和工件台之间的焦面测量系统和对准测量系统中，在对准测量系统上设置调焦装置，通过焦面测量系统测量基板面型的变化后，对准测量系统根据焦面测量系统测量的数据进行调焦，在调焦完成后，对准测量系统装置中显示的基板上各点的坐标即为各点在基板面型发生变化后的坐标，计算各点的坐标变化可得到掩膜版与现在基板的相对位置关系，即可进行补偿。这样即使对准测量系统和焦面测量系统的测量焦面不相同，但也可以通过计算、调焦弥补该误差。
为达到上述目的，本发明提供一种投影曝光装置，依次包括：
一照明光源；
一照明光学系统；
掩膜台，用于承载掩膜版，所述掩膜版由若干个单元掩膜版拼接形成；
投影物镜组；
工件台，用于承载一基板，所述基板由若干个与所述单元掩膜版对应的单元基板拼接形成，在扫描曝光过程中，所述照明光源发射的光束，经过所述照明光学系统，照射到所述单元掩膜版上，并将设置在所述单元掩膜版的图案，经过所述投影物镜组，转印到对应的所述单元基板上；
每个所述单元基板和对应的每个所述单元掩膜版形成单元曝光场；
以及与掩膜台、工件台皆信号连接的控制系统，
所述投影曝光装置还包括与所述控制系统皆电路连接的对准测量系统和焦面测量系统，所述对准测量系统包括若干个对准测量装置，所述焦面测量系统包括若干个焦面测量装置，所述对准测量系统和所述焦面测量系统设置在所述掩膜台和所述工件台之间，所述投影曝光装置对由若干个单元曝光场拼接形成的总曝光场进行曝光，每个所述对准测量装置皆具有调焦功能，在对任意一个所述单元曝光场扫描曝光过程前或扫描曝光过程中，每个所述焦面测量装置根据实时测量的所在的所述单元曝光场中所述单元基板的焦面信息，使每个所述对准测量装置实时调焦对准；当完成一个所述单元曝光场的扫描曝光后，对下一个所述单元曝光场进行扫描曝光，则每个所述对准测量装置重新根据每个所述焦面测量装置测得的实时数据进行实时调焦对准
作为优选，每个所述对准测量装置上皆具有调焦装置。
作为优选，所述对准测量系统包括若干个排列成直线的对准测量装置，每个所述对准测量装置依次包括对准测量装置光源、第一照明组件、第二照明组件、分光棱镜、第一成像组件、第二成像组件以及面阵相机，所述第一成像组件上包括调焦装置，由所述对准测量装置光源发出的照明光依次经过所述第一照明组件、第二照明组件到达所述分光棱镜，并由所述分光棱镜将光分给所述第一成像组件与所述第二成像组件，光经过所述第一成像组件到达所述工件台上的物体并反射给所述第一成像组件，并依次经过所述分光棱镜、所述第二成像组件到达所述面阵相机。
作为优选，所述焦面测量系统包括若干个排列成直线的焦面测量装置。
作为优选，所述焦面测量系统根据所述测量参考零平面为基准测量所述基板面型的变化，所述测量参考零平面由所述焦面测量系统根据所述工件台上的参考物设定。
作为优选，所述工件台上的所述参考物位于所述工件台上表面的基准版上，所述基准版位于所述基板的一侧，所述基准版为长条形。
作为优选，所述参考物为所述基准版上的参考标记。
作为优选，所述投影物镜组包括若干个投影物镜，若干所述投影物镜组设有一公共焦面。
作为优选，所述基板表面具有若干个对准标记，所述对准标记排列成直线。
作为优选，任意一个所述对准标记只对应一个所述焦面测量装置和一个所述对准测量装置。
作为优选，任意排或者任意列内所述对准标记之间的间距与该排或者该列对应的所述对准测量装置之间的间距相等。
作为优选，所述对准测量系统光源为卤素灯或者LED，所述对准测量系统光源具有避开光刻胶感光的光波段。
作为优选，所述基板材料为玻璃或者硅基材料。
本发明提供一种投影曝光装置的曝光方法，实施曝光动作，用于通过照明光源及照明光学系统，产生曝光光束，照射到掩膜版，将所述掩膜版上的图案，通过投影物镜组，曝光到基板上，在所述曝光动作，还包括如下步骤：
步骤1、使用多个焦面测量装置对所述基板进行焦面测量，获得焦面信息；
步骤2、根据上述焦面信息调整对准测量装置的测量焦距；
步骤3、使用调整后的对准测量装置进行所述掩膜版和所述基板对准；
步骤4、完成对准后，实施上述曝光动作。
作为优选，步骤1中所述焦面信息为所述基板面型的垂向变化数据。
作为优选，所述基板上设置有对准标记，所述焦面测量装置通过测量所述基板上的对准标记得到所述基板的面型的垂向变化数据。
作为优选，所述基板的面型的垂向变化以测量参考零平面为基准，所述基板放置于基准版的上表面上，当所述基准版的上表面位于所述投影物镜组的公共焦面，此时所述焦面测量装置内显示的面即为所述测量参考零平面。
作为优选，步骤2中根据所述焦面信息计算出掩膜版与所述基板的实时相对位置关系来调整所述对准测量装置的测量焦距。
作为优选，调整所述对准测量装置的测量焦距的方法为使所述对准测量装置调焦，所述对准测量装置根据设置在所述基准版上的参考标记设定测量参考焦面，并将所述对准测量装置位于所述测量参考焦面时位于所述对准测量装置上的调焦装置的参数设置为调焦参考零点。
作为优选，步骤3中所述掩膜版和所述基板对准的方法为调整工件台，使得位于所述工件台上的基板上的点相对于所述掩膜版的点发生旋转、平移或缩放。
作为优选，所述基板由若干个单元基板拼接而成，所述掩膜版由若干个与每个所述单元基板对应的单元掩膜版拼接而成，每个所述单元基板与对应的所述单元掩膜版形成单元曝光场，对每个单元曝光场内使用如权利要求14所述的方法进行曝光。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种投影曝光装置，依次包括：
一照明光源；
一照明光学系统；
掩膜台，用于承载掩膜版，所述掩膜版由若干个单元掩膜版拼接形成；
投影物镜组；
工件台，用于承载一基板，所述基板由若干个与所述单元掩膜版对应的单元基板拼接形成，在扫描曝光过程中，所述照明光源发射的光束，经过所述照明光学系统，照射到所述单元掩膜版上，并将设置在所述单元掩膜版的图案，经过所述投影物镜组，转印到对应的所述单元基板上；
每个所述单元基板和对应的每个所述单元掩膜版形成单元曝光场；
以及与掩膜台、工件台皆信号连接的控制系统，
所述投影曝光装置还包括与所述控制系统皆电路连接的对准测量系统和焦面测量系统，所述对准测量系统包括若干个对准测量装置，所述焦面测量系统包括若干个焦面测量装置，所述对准测量系统和所述焦面测量系统设置在所述掩膜台和所述工件台之间，所述投影曝光装置对由若干个单元曝光场拼接形成的总曝光场进行曝光，每个所述对准测量装置皆具有调焦功能，在对任意一个所述单元曝光场扫描曝光过程前或扫描曝光过程中，每个所述焦面测量装置根据实时测量的所在的所述单元曝光场中所述单元基板的焦面信息，使每个所述对准测量装置实时调焦对准；当完成一个所述单元曝光场的扫描曝光后，对下一个所述单元曝光场进行扫描曝光，则每个所述对准测量装置重新根据每个所述焦面测量装置测得的实时数据进行实时调焦对准
本发明提供一种投影曝光装置的曝光方法，实施曝光动作，用于通过照明光源及照明光学系统，产生曝光光束，照射到掩膜版，将所述掩膜版上的图案，通过投影物镜组，曝光到基板上，在所述曝光动作，还包括如下步骤：
步骤1、使用多个焦面测量装置对所述基板进行焦面测量，获得焦面信息；
步骤2、根据上述焦面信息调整对准测量装置的测量焦距；
步骤3、使用调整后的对准测量装置进行所述掩膜版和所述基板对准；
步骤4、完成对准后，实施上述曝光动作。
本发明在掩膜台和工件台之间的焦面测量系统和对准测量系统中，通过焦面测量系统测量基板面型的变化，在对准测量系统上设置调焦功能，通过焦面测量系统测量基板面型的变化后，对准测量系统根据焦面测量系统测量的数据进行调焦，在调焦完成后，对准测量系统装置中显示的基板上各点的坐标即为各点在基板面型发生变化后的坐标，计算各点的坐标变化可得到掩膜版与现在基板的相对位置关系，即可通过移动工件台进行补偿。这样即使对准测量系统和焦面测量系统的测量焦面不相同，也可以通过计算、调焦弥补该误差。
附图说明
图1为本发明的曝光装置结构示意图；
图2为本发明实施例一每个对准测量装置示意图；
图3为本发明实施例一焦面测量系统与对准测量系统的分布示意图；
图4为本发明实施例一焦面测量系统设定测量参考零平面示意图；
图5为本发明实施例一对准测量系统设定测量参考焦面示意图；
图6为本发明实施例一基板面型发生变化后点的坐标发生变化示意图；
图7为本发明实施例一中对准测量系统调焦示意图；
图8为本发明实施例一曝光方法流程图；
图9为本发明实施例二对准测量系统调焦示意图；
图10为本发明实施例二曝光方法流程图。
图中：1-照明光源，2-掩膜版，3-掩膜台，4-工件台，5-基板，501-第一对准标记，502-第二对准标记，503-第三对准标记，504-第四对准标记，510-第一曝光区域，511-第一列对准标记，512-第二列对准标记，513-第一行对准标记，514-第二行对准标记，520-第二曝光区域，530-第三曝光区域，540-第四曝光区域，6-基准版，601-参考标记，7-投影物镜组，8-焦面测量系统，801-第一焦面测量装置，802-第二焦面测量装置，803-第三焦面测量装置，804-第四焦面测量装置，9-对准测量系统，900-第一对准测量装置阵列，90-对准测量系统光源，91-第一照明组件，92-第二照明组件，93-分光棱镜，94-第一成像组件，95-调焦组件，96-第二成像组件，97-面阵相机，901-第一对准测量装置，902-第二对准测量装置，903-第三对准测量装置，904-第四对准测量装置，910-第二对准测量装置阵列。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
请参照图1，本发明提供一种投影曝光装置，依次包括：照明光源1、掩膜版2、掩膜台3、基板5、工件台4以及控制系统(未图示)，在所述工件台4台面上设有基准版6，一般将基准版6放置在工件台4的侧边上，基板5为正方形，基准版6的长度与基板5的长度相等。在基板5面积很大的情况下，将基板5划分为若干个曝光区域，比如4个曝光区域，分别为第一曝光区域510、第二曝光区域520、第三曝光区域530和第四曝光区域540，这样相应地，依据基板5的划分原则，掩膜版2也会分为四个相同的区域，在曝光时，在每个区域都要进行一次对准与曝光，然后逐个完成四个区域的对准与曝光，这是因为由于基板5面积很大，而经过繁琐的前序加工后，基板5形成了表面有凸起或者凹陷的形状，如果将整个基板5一次性整面曝光，必定使某些凸起或者凹陷较严重的部位产生较大的误差，因此采用分区域对准和曝光，能够提高每个区域的曝光精准度。
较佳地，请参照图7，所述基板5材料为玻璃或者硅基材料，将基板5放置在水平面上，在水平面上以平行于基板5的相邻的两个边的方向为X轴、Y轴方向，以垂直于水平面的方向作为Z轴方向，所述基板5上表面设有对准标记，所述对准标记个数为两个以上，在每个曝光区域内，设有若干列对准标记，比如在第一曝光区域510内设有两列对准标记，沿着X轴方向分布，位于第一曝光区域510的两侧，分别为第一列对准标记511和第二列对准标记512，每一列设有若干个对准标记，如第一列对准标记511设有四个对准标记，分别为第一对准标记501、第二对准标记502、第三对准标记503、第四对准标记504。
在掩膜台3和工件台4之间，设置有投影物镜组7、焦面测量系统8、对准测量系统9。
控制系统分别与焦面测量系统8、对准测量系统9、所述掩膜台3、所述工件台4信号连接。在对准或者曝光过程中，焦面测量系统8、对准测量系统9、掩膜台3和工件台4的实时数据也是通过电路传输至控制系统，控制系统本身还设有仿真软件，用于分析处理数据，当数据分析处理完成后则向掩膜台3与工件台4发送移动命令，则掩膜台3与工件台4根据控制系统的命令来实现水平或者垂直方向的移动。
较佳地，所述投影物镜组7设有若干个子物镜拼接组成，本实施例中具有六个子物镜，所述投影物镜组7设有公共焦面，在曝光时，六个子物镜拼接组成的投影物镜组7集中于一个曝光区域，在该曝光区域曝光完成后，投影物镜组7移动至下一个曝光区域，对下一个曝光区域进行曝光。
请参照图4，在本发明中，基准版6上的参考标记601皆位于投影物镜组7的公共焦面时，则焦面测量系统8处于测量参考零平面。
请参照图1，一般地，对准测量系统9设有若干个对准测量装置，比如4个，请参照图3，在X轴上，四个对准测量装置沿X轴排列，在工作时，一个对测量装置对应一个对准标记，这四个对准测量装置分别为第一对准测量装置901、第二对准测量装置902、第三对准测量装置903、第四对准测量装置904，这四个对准测量装置分别对应第一对准标记501、第二对准标记502、第三对准标记503、第四对准标记504。
请参照图2，每个对准测量装置依次包括面阵相机97、第二成像组件96、分光棱镜93以及第一成像组件94，第一成像组件94将光传输至基准版6或者基板5上，并接收来自于所述基准版6或者基板5上反射的光，还依次包括第一照明组件91和第二照明组件92，所述第二照明组件92与所述分光棱镜93光路连接，所述第一照明组件91接收来自于所述对准测量系统光源90发出的光。特别地，在第一成像组件94上还设置有调焦组件95，在对准测量装置工作时，通过调节调焦组件95来调整对准测量装置的焦面。
请参照图2，在每个所述对准测量装置内，光路走向为对准测量系统光源90发出的光线依次经过所述第一照明组件91、所述第二照明组件92、所述分光棱镜93、所述第一成像组件94到达基板5或者基准版6上形成反射光束，反射光束依次经过第一成像组件94、所述分光棱镜93、所述第二成像组件96，最后成像至面阵相机97上。
请参照图5，将对准测量装置对准基准版6上的参考标记601，调节调焦组件95，直至对准测量装置中，参考标记601显示最清晰的面即设定为对准测量装置的测量参考焦面，此时，调焦组件95上的零部件所处的位置，即设定为调焦零点。
一般对准测量装置的测量参考焦面与焦面测量装置的测量参考零平面是有数据差异的，该数据差异为已知数，在焦面测量装置测得点坐标与测量参考零平面的离焦量后，控制系统会自动根据该数据差异和该离焦量计算出对准测量装置中相对于测量参考焦面的离焦量。
请参照图3，在本实施例中，沿着X轴排列着两列对准测量装置阵列，分别为第一对准测量装置阵列900和第二对准测量装置阵列910，在两列之间同样沿X轴排列着一列焦面测量装置阵列，也就是说对准测量装置阵列平行于焦面测量装置阵列。
投影物镜组7的投影物镜沿着X轴排布在焦面测量装置阵列与一列对准测量装置阵列之间，并且为了增大使投影物镜组7对该曝光区域的覆盖率，将投影物镜沿着X轴交错布置。
请参照图7，在本实施例中，在一列对准标记上，相邻两个对准标记之间的距离、相邻两个对准测量装置之间的距离、相邻两个焦面测量装置之间的距离皆相等。
请参照图7，曝光装置沿着Y轴负向扫描时，则先由焦面测量装置阵列测量对准标记，得到基板5的面型变化，然后曝光装置沿着Y轴负向步进，使对准标记慢慢进入第一对准测量装置阵列910的视场内，并且将对准测量装置阵列调焦。
沿着Y轴负向，当焦面测量装置阵列与对准测量装置阵列依次将第一曝光区域510和第二曝光区域520测量并且调整完后，沿着X轴正向移动至第三曝光区域530，此时，焦面测量装置阵列与对准测量装置阵列沿着Y轴正向运动，由于设置了两列对准测量装置阵列，在焦面测量装置阵列测量了第三曝光区域530上的对准标记后，则无需沿着Y轴负向将第一对准测量装置阵列910再移至刚被焦面测量装置阵列测量过的对准标记上，而只需继续沿着Y轴正向运动，直接使用第二对准测量装置阵列900对准上述对准标记上，这样避免了焦面测量装置和对准测量装置的重复运动。
较佳地，所述对准测量系统光源90为单波段的卤素灯或者单波段的LED，所述对准测量系统光源90具有避开光刻胶感光的光波段。
请参照图8，本发明还提供一种使用上述的投影曝光装置的投影曝光方法，包括对准动作与曝光动作，该方法包括以下步骤：
步骤一：进行对准动作时，打开所述对准测量系统光源90，在进行曝光时，曝光区域的曝光顺序是任意的，本实施例选择先曝光第一曝光区域510，在第一曝光区域510内，基板5上沿着X轴设有两列对准标记，分别为第一列对准标记511和第二列对准标记512，在第一列对准标记511内设有4个对准标记，分别为第一对准标记501、第二对准标记502、第三对准标记503、第四对准标记504。
移动所述工件台4，先将基准版6移动至焦面测量系统的视场范围内，当基准版6上的参考标记601位于投影物镜组7的公共焦面内，此时，设定焦面测量系统内的面为测量参考零平面。
移动所述工件台4，将对准测量装置对准基准版6上的参考标记601，调节调焦组件95，直至对准测量装置中，参考标记601显示最清晰的面即设定为对准测量装置的测量参考焦面，此时，调焦组件95上的零部件所处的位置，即设定为调焦零点。
移动所述工件台4将第一曝光区域510水平移动至焦面测量系统8的视场范围内，即在每一个焦面测量装置内，都能在面阵相机97上显示出第一曝光区域510内的一个对准标记，计算此时每个对准标记的垂向坐标，在整个曝光装置中，水平面则是由X、Y轴组成的平面，以垂直于水平面的方向作为Z轴，则一个点的水平坐标即为(x,y)，三维坐标为(x,y,z)，垂向坐标则为z，焦面测量装置将每个对准标记的垂向坐标发送至控制系统，控制系统计算出基板5面型未发生变化时与发生变化后垂向坐标的差异，并根据焦面测量装置的测量参考零平面与对准测量装置的测量参考焦面的数据差异计算出每个对准测量装置的调焦量。
步骤二：请参照图7，将第一列对准测量装置阵列900移动至第一列对准标记511上(对准标记511设置在基板5上，通过基板5移动到第一列对准测量装置阵列900下方)，根据步骤一中控制系统计算出来每个对准测量装置的调焦量，进行调焦，直至每个对准标记清晰地显示在对准测量装置内。
步骤三：控制系统根据对准测量装置的调焦量、基板5的面型变化，计算得到在面型发生变化后，掩膜版2上向基板5上投影时各个点位置发生的变化，即得到掩膜版2上每个曝光区域与其对应的基板5上相应的曝光区域的相对位置关系，这些关系包括基板5上各个点相对于掩膜版2上相应的点进行旋转、平移或者缩放。
例如请参照图6，在基板5面型未发生变化时，掩膜版2上的某点投影到基板5上的水平坐标为(x1,y1)，在基板5面型发型变化后，掩膜版2上的同一点投影到基板5上的水平坐标变为(x2,y2)。
步骤四：控制系统根据步骤四中计算出来的掩膜版2相对于基板5上相应的曝光区域的相对位置关系，计算出工件台4的补偿动作与参数，该计算方法可使用现有技术。
步骤五：对第一曝光区域510进行曝光动作；
步骤六：参照步骤一至步骤五对第二曝光区域520、第三曝光区域530、第四曝光区域540，直至将整个基板5曝光完成。
实施例二
请参照图9，本实施例与实施例一的区别在于焦面测量装置阵列的排布方向与对准测量装置阵列的排布方向正交。在Y轴上设置两行对准测量装置阵列，在X轴上设置两列对准测量装置阵列，形成一个矩形，保证矩形的四个角上皆为焦面测量装置。
对应地，请参照图10，基板5上的对准标记的排布方向也发生变化，在第一曝光区域510上，沿着Y轴方向上分布两行对准标记，分别为第一行对准标记513和第二行对准标记514，第一行对准标记513上分布着三个对准标记，第二行对准标记514相应地也分布着三个对准标记。
同样地，焦面测量装置与对准测量装置沿着Y轴负向移动，先由矩形四个角上的焦面测量装置沿着Y轴负向依次测量第一行对准标记513、第二行对准标记514上的每个对准标记，剩余的位于中间的焦面测量装置也可以测量无对准标记处基板5的面型变化。
在四个角上的焦面测量装置测量第一行对准标记513和第二行对准标记514后，向着Y轴负向移动，则由两列对准测量装置阵列分别对第一行对准标记513和第二行对准标记514上的每个对准标记进行调焦。
按照上述方法，对第一曝光区域510对准、曝光完成后，依次对第二曝光区域520、第三曝光区域530和第四曝光区域540进行对准、曝光。
本发明对上述实施例进行了描述，但本发明不仅限于上述实施例。显然本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种投影曝光装置，依次包括：
一照明光源；
一照明光学系统；
掩膜台，用于承载掩膜版；
投影物镜组，由多个子物镜拼接，形成拼接曝光视场；
工件台，用于承载一基板，在扫描曝光过程中，所述照明光源发射的光束，经过所述照明光学系统，照射到所述掩膜版上，并将设置在所述单元掩膜版的图案，经过所述投影物镜组形成的所述拼接曝光视场，转印到对应的所述基板上；
所述基板根据所述拼接曝光视场划分为多个曝光区域；
以及与掩膜台、工件台皆信号连接的控制系统，所述投影曝光装置还包括与所述控制系统皆电路连接的对准测量系统和焦面测量系统，所述对准测量系统包括若干个对准测量装置，所述焦面测量系统包括若干个焦面测量装置，所述对准测量系统和所述焦面测量系统设置在所述掩膜台和所述工件台之间，
其特征在于，每个所述对准测量装置皆具有调焦功能，在对任意一个所述曝光区域扫描曝光过程前或扫描曝光过程中，每个所述焦面测量装置根据实时测量的所在的所述曝光区域中所述基板的焦面信息，使每个所述对准测量装置实时调焦对准；当完成一个所述曝光区域的扫描曝光后，对下一个所述曝光区域进行扫描曝光，则每个所述对准测量装置重新根据每个所述焦面测量装置测得的实时数据进行实时调焦对准。
2.如权利要求1所述的投影曝光装置，其特征在于，每个所述对准测量装置上皆具有调焦装置。
3.如权利要求2所述的投影曝光装置，其特征在于，所述对准测量系统包括若干个排列成直线的对准测量装置，每个所述对准测量装置依次包括对准测量装置光源、第一照明组件、第二照明组件、分光棱镜、第一成像组件、第二成像组件以及面阵相机，所述第一成像组件上包括调焦装置，由所述对准测量装置光源发出的照明光依次经过所述第一照明组件、第二照明组件到达所述分光棱镜，并由所述分光棱镜将光分给所述第一成像组件与所述第二成像组件，光经过所述第一成像组件到达所述工件台上的物体并反射给所述第一成像组件，并依次经过所述分光棱镜、所述第二成像组件到达所述面阵相机。
4.如权利要求3所述的投影曝光装置，其特征在于，所述对准测量系统光源为卤素灯或者LED，所述对准测量系统光源具有避开光刻胶感光的光波段。
5.如权利要求1所述的投影曝光装置，其特征在于，所述焦面测量系统包括若干个排列成直线的焦面测量装置。
6.如权利要求1所述的投影曝光装置，其特征在于，所述焦面测量系统根据测量参考零平面为基准测量所述基板面型的变化，所述测量参考零平面由所述焦面测量系统根据所述工件台上的参考物设定。
7.如权利要求6所述的投影曝光装置，其特征在于，所述工件台上的所述参考物位于所述工件台上表面的基准版上，所述基准版位于所述基板的一侧，所述基准版为长条形。
8.如权利要求7所述的投影曝光装置，其特征在于，所述参考物为所述基准版上的参考标记。
9.如权利要求1所述的投影曝光装置，其特征在于，所述投影物镜组包括若干个投影物镜，若干所述投影物镜组设有一公共焦面。
10.如权利要求1所述的投影曝光装置，其特征在于，所述基板表面具有若干个对准标记，所述对准标记排列成直线。
11.如权利要求10所述的投影曝光装置，其特征在于，任意一个所述对准标记只对应一个所述焦面测量装置和一个所述对准测量装置。
12.如权利要求10所述的投影曝光装置，其特征在于，任意排或者任意列内所述对准标记之间的间距与该排或者该列对应的所述对准测量装置之间的间距相等。
13.如权利要求1所述的投影曝光装置，其特征在于，所述基板材料为玻璃或者硅基材料。
14.一种投影曝光装置的曝光方法，实施曝光动作，用于通过照明光源及照明光学系统，产生曝光光束，照射到掩膜版，将所述掩膜版上的图案，通过投影物镜组形成的拼接曝光视场，曝光到基板上，其特征在于，在所述曝光动作，还包括如下步骤：
步骤1、使用多个焦面测量装置对所述基板进行焦面测量，获得焦面信息；
步骤2、根据上述焦面信息调整对准测量装置的测量焦距；
步骤3、使用调整后的对准测量装置进行所述掩膜版和所述基板对准；
步骤4、完成对准后，实施上述曝光动作；
其中，步骤1中所述焦面信息为所述基板面型的垂向变化数据，所述焦面测量装置通过测量设置在所述基板上的对准标记得到所述基板的面型的垂向变化数据；
所述基板的面型的垂向变化以测量参考零平面为基准，所述基板放置于基准版的上表面上，当所述基准版的上表面位于所述投影物镜组的公共焦面，此时所述焦面测量装置内显示的面即为所述测量参考零平面。
15.如权利要求14所述的曝光方法，其特征在于，步骤2中根据所述焦面信息计算出掩膜版与所述基板的实时相对位置关系来调整所述对准测量装置的测量焦距。
16.如权利要求15所述的曝光方法，其特征在于，调整所述对准测量装置的测量焦距的方法为使所述对准测量装置调焦，所述对准测量装置根据设置在所述基准版上的参考标记设定测量参考焦面，并将所述对准测量装置位于所述测量参考焦面时位于所述对准测量装置上的调焦装置的参数设置为调焦参考零点。
17.如权利要求14所述的曝光方法，其特征在于，步骤3中所述掩膜版和所述基板对准的方法为调整工件台，使得位于所述工件台上的基板上的点相对于所述掩膜版的点发生旋转、平移或缩放。
18.如权利要求14中所述的曝光方法，其特征在于，所述基板由若干个单元基板拼接而成，所述掩膜版由若干个与每个所述单元基板对应的单元掩膜版拼接而成，每个所述单元基板与对应的所述单元掩膜版形成单元曝光场，对每个单元曝光场内使用如权利要求14所述的方法进行曝光。
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