CN107966881A - 光刻装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光刻装置及方法，所述光刻装置包括至少两套曝光装置和一套基板装置，其中：所述基板装置包括一基板台和一基板，所述基板台承载所述基板；所述至少两套曝光装置沿曝光扫描方向对称分布在所述基板上方，同时在所述基板上形成两个曝光场，对所述曝光场内基板进行曝光。

Description

光刻装置及方法
技术领域
本发明涉及光刻机技术领域，特别涉及一种光刻装置及方法。
背景技术
投影扫描式光刻机的作用是把掩膜版上的图形清晰、正确地成像在涂有光刻胶的基板上，对于大尺寸基板而言，现有技术采用拼接镜头以提供适应大尺寸基板的大视场，但拼接镜头存在诸多设计风险以及高成本。而且，针对特殊工艺，如小面积的掩膜版工况下，需要采用小视场实现曝光，此种工况下并不适合继续采用提供大视场的拼接镜头。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光刻装置及方法，以适用于小视场、大基板的工况。
为解决上述技术问题，本发明提供一种光刻装置，包括至少两套曝光装置和一套基板装置，其中：
所述基板装置包括一基板台和一基板，所述基板台承载所述基板；
所述至少两套曝光装置沿曝光扫描方向对称分布在所述基板上方，同时在所述基板上形成两个曝光场，对所述曝光场内基板进行曝光。
进一步的，所述至少两套曝光装置中每套曝光装置包括照明装置、掩膜版、掩膜台、物镜、对准装置及垂向测量传感器，其中：
所述掩膜台承载所述掩膜版，所述照明装置位于所述掩膜版的上方，所述物镜位于所述掩膜台的下方，所述对准装置和所述垂向测量传感器位于所述基板上方，所述对准装置用于测量所述基板相对所述掩膜版的位置，所述垂向测量传感器用于测量所述基板的面形。
进一步的，所述对准装置包括基板对准装置和掩膜对准装置，所述基板对准装置用于测量所述基板的位置，所述掩膜对准装置用于测量所述掩膜版的位置。
进一步的，所述基板装置还包括基准板，所述每套曝光装置对应至少一块基准板，所述基准板上设有基准板标记，所述基板对准装置和所述掩膜对准装置测量所述基准板标记的位置以获得所述基板对准装置和所述掩膜对准装置相对所述基板台的位置。
进一步的，所述掩膜对准装置设置在所述基准板下方。
进一步的，所述每套曝光装置对应的所述基准板之间还设有测校基准板，所述测校基准板上设有测校标记，相邻的所述曝光装置中的基板对准装置和掩膜对准装置通过定期测量所述测校标记的位置，实现对所述基板对准装置、掩膜对准装置相对所述基板台的位置的校准。
进一步的，所述基板包括多个基板对准标记，所述基板对准装置测量所述基板对准标记的位置以获得所述基板的位置。
本发明还提供一种光刻方法，包括：
步骤1、将基板放置于基板台上，使至少两套曝光装置中每套曝光装置分别对应于所述基板的上方；
步骤2、测量所述基板的整体面形，得到所述基板的全局调平调整量，执行基板的全局调平；
步骤3、所述每套曝光装置的基板对准装置同时执行基板对准，根据所述基板与所述基板台之间的位置关系计算所述基板的上板误差；
步骤4、控制所述基板台和/或所述每套曝光装置的掩膜台运动补偿所述基板的上板误差；
步骤5、在曝光每个曝光场时，所述每套曝光装置的垂向测量传感器实时测量所述曝光场的局部面形，控制所述每套曝光装置的掩膜台根据所述基板上曝光场的局部面形运动，使曝光的最佳焦面与所述基板上曝光场重合。
进一步的，所述步骤2具体为：所述每套曝光装置的垂向测量传感器测量所述基板上测量点的位置(xi,yi,zi)，将所有测量点的位置(xi,yi,zi)代入平面拟合模型zi＝wz-wwy·xi+wwx·yi，拟合得到所述基板的全局拟合面，其中wz为所述全局拟合面高度值，(wwx，wwy)为所述全局拟合面倾斜值，再根据所述基板的全局拟合面与基板对准最佳焦面之间的差值确定所述基板的全局调平调整量。
进一步的，所述基板对准最佳焦面为所述每套曝光装置中物镜的参考焦面的平均值。
进一步的，步骤3中具体为，
沿扫描方向将所述基板分为对称的基板第一区域和基板第二区域，控制所述基板台沿着扫描方向运动，同时所述基板第一区域和所述基板第二区域对应的两套曝光装置的基板对准装置分别测量所述基板第一区域和所述基板第二区域的基板对准标记的位置；
根据所述基板第一区域的基板对准标记的测量位置和名义位置，以及所述基板第二区域的基板对准标记的测量位置和名义位置计算所述基板的上板误差。
进一步的，计算所述基板的上板误差具体为，
将所述基板第一区域的基板对准标记的测量位置和名义位置代入下述公式计算所述基板第一区域相对所述基板台的偏移量(Rz_L,Cx_L,Cy_L)，将所述基板第二区域的基板对准标记的测量位置和名义位置代入下述公式计算所述基板第二区域相对所述基板台的偏移量(Rz_R,Cx_R,Cy_R)，Rz_L为所述基板第一区域相对所述基板台的绕Z轴的旋转量，(Cx_L,Cy_L)为所述基板第一区域相对所述基板台的X、Y向平移量，Rz_R为所述基板第二区域相对所述基板台的绕Z轴的旋转量，(Cx_R,Cy_R)为所述基板第二区域相对所述基板台的X、Y向平移量，所述公式为：
其中，(xi,yi)为所述基板对准标记的名义位置，(dxi,dyi)为所述基板对准标记的位置偏差，即所述基板对准标记的测量位置和名义位置的差值，(Mx,My)为所述基板的倍率，non_ortho为所述基板的非正交量。
进一步的，所述步骤4中补偿所述基板的上板误差包括，控制所述基板台和所述每套曝光装置中的掩膜台运动以补偿所述基板第一区域与所述基板第二区域相对所述基板台的偏移量，具体为：
先计算所述基板台的绕Z轴的旋转调整量dRz、X向平移调整量dCx及X向平移调整量dCy，控制所述基板台根据计算得到的调整量运动，补偿所述基板第一区域与所述基板第二区域相对所述基板台偏移量的公共部分：
再计算所述基板第一区域对应的掩膜台的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_L、X向平移调整量RS.Cx_L及X向平移调整量RS.Cy_L，和所述基板第二区域对应的掩膜台的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_R、X向平移调整量RS.Cx_R及X向平移调整量RS.Cy_R，控制所述基板第一区域对应的掩膜台和所述基板第二区域对应的掩膜台根据相应的调整量运动，分别补偿所述基板第一区域与所述基板第二区域相对所述基板台偏移量的余量部分：
进一步的，所述步骤4中补偿所述基板的上板误差包括，控制所述每套曝光装置中的掩膜台运动以补偿所述基板第一区域与所述基板第二区域相对所述基板台的偏移量，具体为：
计算所述基板第一区域对应的掩膜台的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_L、X向平移调整量RS.Cx_L及X向平移调整量RS.Cy_L，和所述基板第二区域对应的掩膜台的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_R、X向平移调整量RS.Cx_R及X向平移调整量RS.Cy_R，控制所述基板第一区域对应的掩膜台和所述基板第二区域对应的掩膜台根据相应的调整量同时运动，分别补偿所述基板第一区域与所述基板第二区域相对所述基板台的偏移量：
RS.Rz_L＝-Rz_L；
RS.Cx_L＝-Cx_L；
RS.Cy_L＝-Cy_L；
RS.Rz_R＝-Rz_R；
RS.Cx_R＝-Cx_R；
RS.Cy_R＝-Cy_R。
进一步的，所述步骤5具体为控制所述掩膜台运动补偿所述基板上曝光场的局部面形中的Z向高度和Rx、Ry向倾斜，
所述掩膜台运动补偿所述基板上曝光场的Z向高度包括：
在每个曝光场曝光起点所述掩膜台的Z向运动值RS.Zset_i为，
扫描过程中所述掩膜台的Z向运动值RS.Zset_i为，
其中为RS.Zref_i为扫描曝光时所述掩模台沿参考物面运动的Z向设定值，FLS.Zi为所述垂向测量传感器当前采样周期测得的Z向高度值，FLS.Zi-1为所述垂向测量传感器上一采样周期测得的Z向高度值，BF_Die.Z为曝光的最佳焦面的Z向高度值，N为物镜的倍率，WSF为滤波参数；
所述掩膜台运动补偿所述基板上曝光场的Rx向倾斜值RS.Rxset_i包括：
在每个曝光场曝光起点所述掩膜台的Rx向倾斜值RS.Rxset_i为，
扫描过程中所述掩膜台的Rx向倾斜值RS.Rxset_i为，
其中为RS.Rxref_i为扫描曝光时所述掩模台沿参考物面运动的Rx向倾斜设定值，FLS.Rxi为所述垂向测量传感器当前采样周期测得的Rx向倾斜值，FLS.Rxi-1为所述垂向测量传感器上一采样周期测得的Rx向倾斜值，BF_Die.Rx为所述曝光的最佳焦面的Rx向倾斜值；
所述掩膜台运动补偿所述基板上曝光场的Ry向倾斜值的方法与所述掩膜台运动补偿所述基板上曝光场的Rx向倾斜值的方法一致。
进一步的，所述步骤3中还包括所述每套曝光装置的掩膜对准装置同时执行掩膜对准，获得所述每套曝光装置的掩膜版与基板台之间的位置关系。
在本发明提供的光刻装置及方法，通过提供并行的小视场以实现大尺寸基板曝光，不仅降低了拼接镜头的设计难度，而且本发明易于扩展，可适用于更大尺寸基板，在降低制造成本的同时提高了工艺适应性。
附图说明
图1是本发明的光刻装置结构示意图；
图2是本发明的光刻装置的基板的俯视图；
图3是本发明的光刻装置的基板对准标记示意图。
图中所示：10-基板台；11-第一照明装置；12-第二照明装置；21-第一掩膜版；22-第二掩膜版；31-第一掩膜台；32-第二掩膜台；41-第一物镜；42-第二物镜；51-第一基板对准装置；52-第二基板对准装置；61-第一垂向测量传感器；62-第二垂向测量传感器；7-基板；81-第一基准板；82-第二基准板；83-第三基准板；91-第一掩膜对准装置；92-第二掩膜对准装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的光刻装置及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于提供一种光刻装置及方法，提供并行小视场来实现大尺寸基板的曝光，同时解决曝光时基板局部形变的技术问题。
为实现上述思想，本发明提供了一种光刻装置，包括至少两套曝光装置和一套基板装置，其中：所述基板装置包括一基板台和一基板，所述基板台承载所述基板；所述至少两套曝光装置沿曝光扫描方向对称分布在所述基板上方，同时在所述基板上形成两个曝光场，对所述曝光场内基板进行曝光。
<实施例一>
本实施例提供的光刻装置包括两套曝光装置，分别为第一曝光装置和第二曝光装置，其中：如图1～2所示，所述基板装置包括一基板台10和一基板7，所述基板台10承载所述基板7，所述基板7包括基板第一区域71和基板第二区域72；所述第一曝光装置和所述第二曝光装置沿所述基板7曝光方向呈对称分布，所述第一曝光装置和所述第二曝光装置分别对应所述基板第一区域71和所述基板第二区域72，所述第一曝光装置对所述基板第一区域71进行测量并根据测量结果调整所述基板台10和其自身的参数，所述第二曝光装置对所述基板第二区域72进行测量并根据测量结果调整所述基板台10和其自身的参数，所述第一曝光装置和所述第二曝光装置分别同时对所述基板第一区域71和所述基板第二区域72进行曝光。
在本实施例提供的光刻装置中，通过所述第一曝光装置对所述基板71进行测量并根据测量结果调整所述基板台10和其自身的参数，所述第二曝光装置对所述基板第二区域72进行测量并根据测量结果调整所述基板台10和其自身的参数，可灵活的调节基板台10、第一曝光装置和第二曝光装置的参数，曝光时当曝光场的基板7出现局部起伏和形变时，适应的分别调整第一曝光装置和第二曝光装置的参数，分别补偿各自对应的曝光场的基板的局部起伏和形变带来的缺陷，另外，所述第一曝光装置和所述第二曝光装置分别同时对所述基板第一区域71和所述基板第二区域72进行曝光，可实现小视场的工况，满足大面积基板的工艺要求，一次曝光，工艺步骤减少，成本低。
具体的，在所述的光刻装置中，所述第一曝光装置包括第一照明装置11、第一掩膜版21、第一掩膜台31、第一物镜41、第一基板对准装置51和第一垂向测量传感器61和第一掩膜对准装置91，其中：所述第一掩膜台31承载所述第一掩膜版21，所述第一照明装置11位于所述第一掩膜版21的上方，所述第一物镜41位于所述第一掩膜台31的下方，所述第一基板对准装置51和所述第一垂向测量传感器61位于所述基板第一区域71的上方，所述第一基板对准装置51用于测量所述基板第一区域71相对所述基板台10的位置，所述第一垂向测量传感器61用于测量所述基板第一区域71的面形，所述第一掩膜对准装置91用于测量所述第一掩膜版21相对所述基板台10的位置。本实施例中，所述第一基板对准装置。同样，所述第二曝光装置包括第二照明装置12、第二掩膜版22、第二掩膜台32、第二物镜42、第二基板对准装置52、第二垂向测量传感器62和第二掩膜对准装置92。
由此可知，本实施例中两套镜头曝光装置，分别对基板上的两个区域进行曝光，满足了大面积基板和小视场工况的要求。
另外，在所述的光刻装置中，所述基板装置还包括基准板，每套曝光装置对应至少一块基准板，所述基准板上设有基准板标记。本实施例中所述基准板包括第一基准板81、第二基准板82和第三基准板83，第一基准板81、第二基准板82和第三基准板83上均包括两个基准板标记，所述第一基板对准装置51测量所述第一基准板81上的基准标记，所述第二基板对准装置52测量所述第二基准板82上的基准板标记，以分别获得所述第一基板对准装置51、所述第二基板对准装置52相对所述基板台10的位置。
所述第三基准板83为测校基准板，所述第三基准板83上的所述基准板标记用于测量第一基板对准装置51和所述第二基板对准装置52的相对位置。第一基板对准装置51通过测量第一基准板81和第三基准板83上的基准板标记的位置来标记自身的位置，第二基板对准装置52通过测量第二基准板82和第三基准板83上的基准板标记的位置标记自身的位置，由于两者都与第三基准板83上的基准板标记有位置关系，所以两者的相对位置可获得。所述第一基准板81和所述第二基准板82分别对应于所述基板第一区域71和所述基板第二区域72，所述第三基准板83对应于所述基板第一区域71和所述基板第二区域72的中间位置，即所述第一基准板81和所述第二基准板82之间，通过定期测量所述第三基准板83上的基准板标记，可实现对第一基板对准装置51、所述第二基板对准装置52相对所述基板台10位置的校准。
所述第一掩膜对准装置91设置在所述第一基准板81下方，用于测量所述第一掩膜版21上掩膜标记相对所述第一基准板81上基准板标记的位置，进而获得所述第一掩膜版21相对所述基板台10的位置，所述第二掩膜对准装置92设置在所述第二基准板82下方，用于测量所述第二掩膜版22上掩膜标记相对所述第二基准板82上基准板标记的位置，进而获得所述第二掩膜版22相对所述基板台10的位置，如图2所示。
进一步的，如图3所示，在所述的光刻装置中，所述基板7还包括多个基板对准标记，第一行对应A1～A8，第二行对应B1～B8，第三行对应C1～C8，以此类推D1～D8、E1～E8、F1～F8和G1～G8，所述第一基板对准装置51测量所述基板第一区域71上的基板对准标记，所述第二基板对准装置52测量所述基板第二区域72上的基板对准标记，计算所述基板第一区域71、基板第二区域72相对于基板台10的位置关系，进而获得所述基板相对所述基板台10的位置关系。
综上，上述实施例对光刻装置的构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
本实施例还提供一种光刻方法，包括：
步骤1、将基板7放置于基板台10上；将第一曝光装置和第二曝光装置沿所述基板7曝光方向呈对称分布设置，使所述第一曝光装置和所述第二曝光装置分别对应所述基板第一区域71和基板第二区域72；
步骤2、所述第一曝光装置的第一垂向测量传感器61对所述基板第一区域71进行测量，所述第二曝光装置的第二垂向测量传感器62对所述基板第二区域72进行测量，并将所有测量点的位置(xi,yi,zi)代入平面拟合模型zi＝wz-wwy·xi+wwx·yi，拟合得到所述基板7的全局拟合面，其中wz为所述全局拟合面高度值，(wwx，wwy)为所述全局拟合面倾斜值，再根据所述基板7的全局拟合面与基板对准最佳焦面之间的差值确定所述基板的全局调平调整量，根据所述基板的全局调平调整量执行所述基板7的全局调平；
进一步地，所述基板对准最佳焦面为所述第一曝光装置和所述第二曝光装置中物镜41、42的参考焦面的平均值。
步骤3、所述第一曝光装置的第一基板对准装置51和所述第二曝光装置的第二基板对准装置52同时执行基板对准，获得所述基板7与所述基板台10之间的位置关系，并根据所述基板7与所述基板台10之间的位置关系计算所述基板7的上板误差；
所述步骤3具体为：控制所述基板台10沿着扫描方向运动，同时所述第一基板对准装置51测量所述基板第一区域71的基板对准标记的位置，所述第二基板对准装置52测量所述基板第二区域72的基板对准标记的位置；
将所述基板第一区域71的基板对准标记的测量位置和名义位置代入下述公式计算所述基板第一区域71相对所述基板台10的偏移量(Rz_L,Cx_L,Cy_L)，将所述基板第二区域72的基板对准标记的测量位置和名义位置代入下述公式计算所述基板第二区域72相对所述基板台10的偏移量(Rz_R,Cx_R,Cy_R)，Rz_L为所述基板第一区域71相对所述基板台10的绕Z轴的旋转量，(Cx_L,Cy_L)为所述基板第一区域71相对所述基板台10的X、Y向平移量，Rz_R为所述基板第二区域72相对所述基板台10的绕Z轴的旋转量，(Cx_R,Cy_R)为所述基板第二区域72相对所述基板台10的X、Y向平移量，所述公式为：
其中，(xi,yi)为所述基板对准标记的名义位置，(dxi,dyi)为所述基板对准标记的位置偏差，即所述基板对准标记的测量位置和名义位置的差值，(Mx,My)为所述基板的倍率，non_ortho为所述基板的非正交量。
所述步骤3中还包括所述第一曝光装置的第一掩膜对准装置91和所述第二曝光装置的第二掩膜对准装置92同时执行掩膜对准，获得所述每套曝光装置的掩膜版与基板台10之间的位置关系。
步骤4、控制所述基板台10、第一掩膜台31及第二掩膜台32运动补偿所述基板7的上板误差，具体为：
先计算所述基板台10的绕Z轴的旋转调整量dRz、X向平移调整量dCx及X向平移调整量dCy，控制所述基板台10根据计算得到的调整量运动，补偿所述基板第一区域71与所述基板第二区域72相对所述基板台10的偏移量的公共部分：
再计算所述基板第一区域71对应的第一掩膜台31的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_L、X向平移调整量RS.Cx_L及X向平移调整量RS.Cy_L，和所述基板第二区域72对应的第二掩膜台32的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_R、X向平移调整量RS.Cx_R及X向平移调整量RS.Cy_R，控制所述第一掩膜台31和所述第二掩膜台32根据相应的调整量运动，分别补偿所述基板第一区域71与所述基板第二区域72相对所述基板台10的偏移量的余量部分：
步骤5、在扫描曝光每个曝光场时，所述第一曝光装置的垂向测量传感器61和所述第二曝光装置的垂向测量传感器62分别实时测量对应的曝光场的局部面形，并控制所述第一掩膜台31和第二掩膜台31分别根据测量得到的所述基板上曝光场的局部面形运动，使曝光的最佳焦面与所述基板上曝光场重合。
下述以控制所述第一掩膜台31运动补偿所述基板上曝光场的局部面形中的Z向高度和Rx、Ry向倾斜为例进行说明：
所述第一掩膜台31运动补偿所述基板上曝光场的Z向高度包括：
S1：在每个曝光场曝光起点所述第一掩膜台31的Z向运动值RS.Zset_i为，
S2：扫描过程中所述第一掩膜台31的Z向运动值RS.Zset_i为，
其中为RS.Zref_i为扫描曝光时所述第一掩膜台31沿参考物面运动的Z向设定值，FLS.Zi为所述垂向测量传感器61当前采样周期测得的Z向高度值，FLS.Zi-1为所述垂向测量传感器61上一采样周期测得的Z向高度值，BF_Die.Z为曝光的最佳焦面的Z向高度值，N为物镜的倍率，WSF为滤波参数。
所述第一掩膜台31运动补偿所述基板上曝光场的Rx向倾斜值RS.Rxset_i包括：
K1：在每个曝光场曝光起点所述第一掩膜台31的Rx向倾斜值RS.Rxset_i为，
K2：扫描过程中所述第一掩膜台31的Rx向倾斜值RS.Rxset_i为，
其中为RS.Rxref_i为扫描曝光时所述掩模台沿参考物面运动的Rx向倾斜设定值，FLS.Rxi为所述垂向测量传感器当前采样周期测得的Rx向倾斜值，FLS.Rxi-1为所述垂向测量传感器上一采样周期测得的Rx向倾斜值，BF_Die.Rx为所述曝光的最佳焦面的Rx向倾斜值。
所述第一掩膜台31运动补偿所述基板上曝光场的Ry向倾斜值的方法与所述第一掩膜台31运动补偿所述基板上曝光场的Rx向倾斜值的方法一致，在此不再赘述。控制所述第二掩膜台32的方式与控制所述第一掩膜台31的方式一致，在此不再赘述。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，在步骤4中补偿所述基板7的上板误差的方法不同，本实施例仅控制所述第一掩膜台31及第二掩膜台32运动以补偿所述基板第一区域71与所述基板第二区域72相对所述基板台10的偏移量，具体为：
计算第一掩膜台31的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_L、X向平移调整量RS.Cx_L及X向平移调整量RS.Cy_L，和所述第二掩膜台32的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_R、X向平移调整量RS.Cx_R及X向平移调整量RS.Cy_R，控制所述第一掩膜台31和所述第二掩膜台32根据相应的调整量运动，分别补偿所述基板第一区域71与所述基板第二区域72相对所述基板台10的偏移量：
RS.Rz_L＝-Rz_L；
RS.Cx_L＝-Cx_L；
RS.Cy_L＝-Cy_L；
RS.Rz_R＝-Rz_R；
RS.Cx_R＝-Cx_R；
RS.Cy_R＝-Cy_R。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (16)

1.一种光刻装置，其特征在于，包括至少两套曝光装置和一套基板装置，其中：
所述基板装置包括一基板台和一基板，所述基板台承载所述基板；
所述至少两套曝光装置沿曝光扫描方向对称分布在所述基板上方，同时在所述基板上形成两个曝光场，对所述曝光场内基板进行曝光。
2.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述至少两套曝光装置中每套曝光装置包括照明装置、掩膜版、掩膜台、物镜、对准装置及垂向测量传感器，其中：
所述掩膜台承载所述掩膜版，所述照明装置位于所述掩膜版的上方，所述物镜位于所述掩膜台的下方，所述对准装置和所述垂向测量传感器位于所述基板上方，所述对准装置用于测量所述基板相对所述掩膜版的位置，所述垂向测量传感器用于测量所述基板的面形。
3.如权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，所述对准装置包括基板对准装置和掩膜对准装置，所述基板对准装置用于测量所述基板的位置，所述掩膜对准装置用于测量所述掩膜版的位置。
4.如权利要求3所述的光刻装置，其特征在于，所述基板装置还包括基准板，所述每套曝光装置对应至少一块基准板，所述基准板上设有基准板标记，所述基板对准装置和所述掩膜对准装置测量所述基准板标记的位置以获得所述基板对准装置和所述掩膜对准装置相对所述基板台的位置。
5.如权利要求4所述的光刻装置，其特征在于，所述掩膜对准装置设置在所述基准板下方。
6.如权利要求4所述的光刻装置，其特征在于，所述每套曝光装置对应的所述基准板之间还设有测校基准板，所述测校基准板上设有测校标记，相邻的所述曝光装置中的基板对准装置和掩膜对准装置通过定期测量所述测校标记的位置，实现对所述基板对准装置、掩膜对准装置相对所述基板台的位置的校准。
7.如权利要求3所述的光刻装置，其特征在于，所述基板包括多个基板对准标记，所述基板对准装置测量所述基板对准标记的位置以获得所述基板的位置。
8.一种采用权利要求1所述光刻装置的光刻方法，其特征在于，所述光刻方法包括：
步骤1、将基板放置于基板台上，使至少两套曝光装置中每套曝光装置分别对应于所述基板的上方；
步骤2、测量所述基板的整体面形，得到所述基板的全局调平调整量，执行基板的全局调平；
步骤3、所述每套曝光装置的基板对准装置同时执行基板对准，根据所述基板与所述基板台之间的位置关系计算所述基板的上板误差；
步骤4、控制所述基板台和/或所述每套曝光装置的掩膜台运动补偿所述基板的上板误差；
步骤5、在曝光每个曝光场时，所述每套曝光装置的垂向测量传感器实时测量所述曝光场的局部面形，控制所述每套曝光装置的掩膜台根据所述基板上曝光场的局部面形运动，使曝光的最佳焦面与所述基板上曝光场重合。
9.如权利要求8所述的光刻方法，其特征在于，所述步骤2具体为：所述每套曝光装置的垂向测量传感器测量所述基板上测量点的位置(xi,yi,zi)，将所有测量点的位置(xi,yi,zi)代入平面拟合模型zi＝wz-wwy·xi+wwx·yi，拟合得到所述基板的全局拟合面，其中wz为所述全局拟合面高度值，(wwx，wwy)为所述全局拟合面倾斜值，再根据所述基板的全局拟合面与基板对准最佳焦面之间的差值确定所述基板的全局调平调整量。
10.如权利要求9所述的光刻方法，其特征在于，所述基板对准最佳焦面为所述每套曝光装置中物镜的参考焦面的平均值。
11.如权利要求8所述的光刻方法，其特征在于，步骤3中具体为，
沿扫描方向将所述基板分为对称的基板第一区域和基板第二区域，控制所述基板台沿着扫描方向运动，同时所述基板第一区域和所述基板第二区域对应的两套曝光装置的基板对准装置分别测量所述基板第一区域和所述基板第二区域的基板对准标记的位置；
根据所述基板第一区域的基板对准标记的测量位置和名义位置，以及所述基板第二区域的基板对准标记的测量位置和名义位置计算所述基板的上板误差。
12.如权利要求11所述的光刻方法，其特征在于，计算所述基板的上板误差具体为，
将所述基板第一区域的基板对准标记的测量位置和名义位置代入下述公式计算所述基板第一区域相对所述基板台的偏移量(Rz_L,Cx_L,Cy_L)，将所述基板第二区域的基板对准标记的测量位置和名义位置代入下述公式计算所述基板第二区域相对所述基板台的偏移量(Rz_R,Cx_R,Cy_R)，Rz_L为所述基板第一区域相对所述基板台的绕Z轴的旋转量，(Cx_L,Cy_L)为所述基板第一区域相对所述基板台的X、Y向平移量，Rz_R为所述基板第二区域相对所述基板台的绕Z轴的旋转量，(Cx_R,Cy_R)为所述基板第二区域相对所述基板台的X、Y向平移量，所述公式为：
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其中，(xi,yi)为所述基板对准标记的名义位置，(dxi,dyi)为所述基板对准标记的位置偏差，即所述基板对准标记的测量位置和名义位置的差值，(Mx,My)为所述基板的倍率，non_ortho为所述基板的非正交量。
13.如权利要求12所述的光刻方法，其特征在于，所述步骤4中补偿所述基板的上板误差包括，控制所述基板台和所述每套曝光装置中的掩膜台运动以补偿所述基板第一区域与所述基板第二区域相对所述基板台的偏移量，具体为：
先计算所述基板台的绕Z轴的旋转调整量dRz、X向平移调整量dCx及X向平移调整量dCy，控制所述基板台根据计算得到的调整量运动，补偿所述基板第一区域与所述基板第二区域相对所述基板台偏移量的公共部分：
<mrow> <mi>d</mi> <mi>R</mi> <mi>z</mi> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mi>R</mi> <mi>z</mi> <mo>_</mo> <mi>L</mi> <mo>+</mo> <mi>R</mi> <mi>z</mi> <mo>_</mo> <mi>R</mi> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>
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再计算所述基板第一区域对应的掩膜台的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_L、X向平移调整量RS.Cx_L及X向平移调整量RS.Cy_L，和所述基板第二区域对应的掩膜台的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_R、X向平移调整量RS.Cx_R及X向平移调整量RS.Cy_R，控制所述基板第一区域对应的掩膜台和所述基板第二区域对应的掩膜台根据相应的调整量运动，分别补偿所述基板第一区域与所述基板第二区域相对所述基板台偏移量的余量部分：
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14.如权利要求12所述的光刻方法，其特征在于，所述步骤4中补偿所述基板的上板误差包括，控制所述每套曝光装置中的掩膜台运动以补偿所述基板第一区域与所述基板第二区域相对所述基板台的偏移量，具体为：
计算所述基板第一区域对应的掩膜台的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_L、X向平移调整量RS.Cx_L及X向平移调整量RS.Cy_L，和所述基板第二区域对应的掩膜台的绕Z轴的旋转调整量RS.Rz_R、X向平移调整量RS.Cx_R及X向平移调整量RS.Cy_R，控制所述基板第一区域对应的掩膜台和所述基板第二区域对应的掩膜台根据相应的调整量同时运动，分别补偿所述基板第一区域与所述基板第二区域相对所述基板台的偏移量：
RS.Rz_L＝-Rz_L；
RS.Cx_L＝-Cx_L；
RS.Cy_L＝-Cy_L；
RS.Rz_R＝-Rz_R；
RS.Cx_R＝-Cx_R；
RS.Cy_R＝-Cy_R。
15.如权利要求8所述的光刻方法，其特征在于，所述步骤5具体为控制所述掩膜台运动补偿所述基板上曝光场的局部面形中的Z向高度和Rx、Ry向倾斜，
所述掩膜台运动补偿所述基板上曝光场的Z向高度包括：
在每个曝光场曝光起点所述掩膜台的Z向运动值RS.Zset_i为，
<mrow> <mi>R</mi> <mi>S</mi> <mo>.</mo> <msub> <mi>Z</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>e</mi> <mi>t</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>R</mi> <mi>S</mi> <mo>.</mo> <msub> <mi>Z</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>f</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <msup> <mi>N</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>F</mi> <mi>L</mi> <mi>S</mi> <mo>.</mo> <msub> <mi>Z</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>B</mi> <mi>F</mi> <mo>_</mo> <mi>D</mi> <mi>i</mi> <mi>e</mi> <mo>.</mo> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CircleTimes;</mo> <mi>W</mi> <mi>S</mi> <mi>F</mi> <mo>,</mo> </mrow>
扫描过程中所述掩膜台的Z向运动值RS.Zset_i为，
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其中为RS.Zref_i为扫描曝光时所述掩模台沿参考物面运动的Z向设定值，FLS.Zi为所述垂向测量传感器当前采样周期测得的Z向高度值，FLS.Zi-1为所述垂向测量传感器上一采样周期测得的Z向高度值，BF_Die.Z为曝光的最佳焦面的Z向高度值，N为物镜的倍率，WSF为滤波参数；
所述掩膜台运动补偿所述基板上曝光场的Rx向倾斜值RS.Rxset_i包括：
在每个曝光场曝光起点所述掩膜台的Rx向倾斜值RS.Rxset_i为，
<mrow> <mi>R</mi> <mi>S</mi> <mo>.</mo> <msub> <mi>Rx</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>e</mi> <mi>t</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>R</mi> <mi>S</mi> <mo>.</mo> <msub> <mi>Rx</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>f</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mi>N</mi> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>F</mi> <mi>L</mi> <mi>S</mi> <mo>.</mo> <msub> <mi>Rx</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>B</mi> <mi>F</mi> <mo>_</mo> <mi>D</mi> <mi>i</mi> <mi>e</mi> <mo>.</mo> <mi>R</mi> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CircleTimes;</mo> <mi>W</mi> <mi>S</mi> <mi>F</mi> <mo>,</mo> </mrow>
扫描过程中所述掩膜台的Rx向倾斜值RS.Rxset_i为，
<mrow> <mi>R</mi> <mi>S</mi> <mo>.</mo> <msub> <mi>Rx</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>e</mi> <mi>t</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>R</mi> <mi>S</mi> <mo>.</mo> <msub> <mi>Rx</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>f</mi> <mo>_</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mi>N</mi> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>F</mi> <mi>L</mi> <mi>S</mi> <mo>.</mo> <msub> <mi>Rx</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>F</mi> <mi>L</mi> <mi>S</mi> <mo>.</mo> <msub> <mi>Rx</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CircleTimes;</mo> <mi>W</mi> <mi>S</mi> <mi>F</mi> <mo>,</mo> </mrow>
其中为RS.Rxref_i为扫描曝光时所述掩模台沿参考物面运动的Rx向倾斜设定值，FLS.Rxi为所述垂向测量传感器当前采样周期测得的Rx向倾斜值，FLS.Rxi-1为所述垂向测量传感器上一采样周期测得的Rx向倾斜值，BF_Die.Rx为所述曝光的最佳焦面的Rx向倾斜值；
所述掩膜台运动补偿所述基板上曝光场的Ry向倾斜值的方法与所述掩膜台运动补偿所述基板上曝光场的Rx向倾斜值的方法一致。
16.如权利要求8所述的光刻方法，其特征在于，所述步骤3中还包括所述每套曝光装置的掩膜对准装置同时执行掩膜对准，获得所述每套曝光装置的掩膜版与基板台之间的位置关系。
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