CN110231756A - 曝光装置、曝光方法、半导体器件及其制造方法 - Google Patents

曝光装置、曝光方法、半导体器件及其制造方法 Download PDF

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CN110231756A
CN110231756A CN201810910079.XA CN201810910079A CN110231756A CN 110231756 A CN110231756 A CN 110231756A CN 201810910079 A CN201810910079 A CN 201810910079A CN 110231756 A CN110231756 A CN 110231756A
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张俊
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Abstract

本发明公开了一种曝光装置、曝光方法、半导体器件及其制造方法。该曝光装置包括:进料检测单元、传输单元和曝光单元;进料检测单元用于对基底进行检测,并判定基底为合格基底或待处理基底;传输单元用于将合格基底传输至曝光单元;曝光单元用于对合格基底进行曝光。该技术方案可仅允许检测合格的基底传输至曝光单元进行曝光,减少了对检测不合格的基底传输至曝光单元进行曝光时带来的损耗,从而减少了曝光工艺的成本,同时提高了曝光产率,从而提高了产能。

Description

曝光装置、曝光方法、半导体器件及其制造方法
技术领域
本发明实施例涉及显示面板制造技术领域,尤其涉及一种曝光装置、曝光方法、半导体器件及其制造方法。
背景技术
光刻技术是指在光照作用下,借助光致抗蚀剂(又名光刻胶)将图案形成单元上的图形转移到基底上的技术。其主要过程为:首先光线通过图案形成单元照射到形成有一层光刻胶层的基底表面,引起曝光区域的光刻胶发生化学反应;再通过显影技术溶解去除曝光区域或未曝光区域的光刻胶(前者称正性光刻胶,后者称负性光刻胶),使图案形成单元上的图形被复制到光刻胶层上;最后利用刻蚀技术将图形转移到基底上。
自动化光刻制程中,存在不合格的基底在生产线上流转的情况,导致产能较低,且基底的曝光成本整体较高。
发明内容
本发明提供一种曝光装置、曝光方法、半导体器件及其制造方法,以提高产能,降低曝光成本。
第一方面,本发明实施例提出一种曝光装置,该曝光装置包括:
进料检测单元、传输单元和曝光单元;
所述进料检测单元用于对基底进行检测,并判定所述基底为合格基底或待处理基底;
所述传输单元用于将所述合格基底传输至所述曝光单元;
所述曝光单元用于对所述合格基底进行曝光。
进一步地,所述进料检测单元包括温度检测子单元、厚度检测子单元和气体挥发物检测子单元中的至少一个,
所述温度检测子单元用于检测所述基底的温度,当所述基底的温度不在预设温度阈值范围内时,判定所述基底为所述待处理基底;
所述厚度检测子单元用于检测所述基底的厚度,当所述基底的厚度不在预设厚度阈值范围内时,判定所述基底为所述待处理基底;
所述气体挥发物检测子单元用于检测所述基底的气体挥发物,当所述基底的气体挥发物不在预设气体挥发物阈值范围内时,判定所述基底为所述待处理基底。
进一步地,所述温度检测子单元包括温度测量传感器;
所述厚度检测子单元包括椭偏仪或轮廓仪;
所述气体挥发物检测子单元包括气体挥发物传感器。
进一步地,所述进料检测单元还包括预对准子单元;
所述预对准子单元用于对所述基底进行预对准。
进一步地,所述预对准子单元包括基底旋转部件和边缘传感器;
所述基底旋转部件用于放置基底,并调节基底的旋转角度;
所述边缘传感器位于所述基底远离所述基底旋转部件的一侧,用于检测基底的位置。
进一步地,所述进料检测单元还包括第一污染物检测子单元;
所述第一污染物检测子单元用于检测预对准后的所述基底的第一污染物含量,当所述基底的第一污染物含量不在预设第一污染物含量阈值范围内时,判定所述基底为所述待处理基底。
进一步地,所述第一污染物检测子单元包括光学成像部件;所述第一污染物含量包括第一污染物的数量和成像面积。
进一步地,所述进料检测单元还包括对准标记测量子单元、调焦调平子单元和面型测量子单元中的至少一种;
所述对准标记测量子单元用于测量所述合格基底的对准标记的位置;
所述调焦调平子单元用于对所述合格基底进行调焦调平;
所述面型测量子单元用于测量所述合格基底的吸附面型。
进一步地,该曝光装置还包括出料检测单元;
所述出料检测单元用于检测曝光后的所述基底,并判定曝光后的所述基底为合格曝光基底或不合格曝光基底。
进一步地,所述出料检测单元包括散射测量子单元和出料运动台子单元;
所述出料运动台子单元用于放置曝光后的所述基底;
所述散射测量子单元用于测量曝光后的所述基底的套刻偏移量,当所述套刻偏移量不在预设套刻偏移量阈值范围内时,判定曝光后的所述基底为所述不合格曝光基底。
进一步地,所述出料检测单元还包括第二污染物检测子单元;
所述第二污染物检测子单元用于检测曝光后的所述基底的第二污染物含量,当曝光后的所述基底的第二污染物含量不在第二污染物含量阈值范围内时,判定曝光后的所述基底为不合格曝光基底。
进一步地,该曝光装置还包括控制分析单元和基底存放盒;
所述进料检测单元还用于将所述待处理基底的信息发送给所述控制分析单元,和/或所述出料检测单元将所述不合格曝光基底的信息发送给所述控制分析单元;
所述控制分析单元用于存储所述待处理基底的信息和/或所述不合格曝光基底的信息,且根据所述待处理基底的信息,判定所述待处理基底执行等候再检测操作,或者判定所述待处理基底为不合格基底;
所述基底存放盒用于存放所述不合格基底和/或所述不合格曝光基底。
进一步地,所述基底存放盒包括警示子单元;
所述警示子单元用于在所述基底存放盒存放的所述不合格基底和所述不合格曝光基底的数量之和等于或者大于预设存放数量阈值时,发出警示。
第二方面,本发明实施例提出一种曝光方法,该曝光方法包括:
进料检测单元对基底进行检测,并判定所述基底为合格基底或待处理基底;
传输单元将所述合格基底传输至曝光单元;
所述曝光单元对所述合格基底进行曝光。
进一步地,所述进料检测单元包括温度检测子单元、厚度检测子单元和气体挥发物检测子单元中的至少一个;
所述进料检测单元对基底进行检测,并判定所述基底为合格基底或待处理基底包括下列各步骤中的至少一个步骤:
所述温度检测子单元检测所述基底的温度,若所述基底的温度不在预设温度阈值范围内,则判定所述基底为所述待处理基底;
所述厚度检测子单元检测所述基底的厚度,若所述基底的厚度不在预设厚度阈值范围内,则判定所述基底为所述待处理基底;
所述气体挥发物检测子单元检测所述基底的气体挥发物,若所述基底的气体挥发物不在预设气体挥发物阈值范围内,则判定所述基底为所述待处理基底。
进一步地,所述进料检测单元还包括预对准子单元;在所述传输单元将所述合格基底传输至曝光单元之前还包括:
预对准子单元对所述基底进行预对准。
进一步地,所述进料检测单元还包括第一污染物检测子单元;在所述预对准子单元对所述基底进行预对准之后还包括:
第一污染物检测子单元检测预对准后的所述基底的第一污染物含量,若所述基底的第一污染物含量不在预设第一污染物含量阈值范围内,则判定所述基底为所述待处理基底。
进一步地,所述进料检测单元还包括对准标记测量子单元、调焦调平子单元和面型测量子单元中的至少一种;在所述预对准子单元对所述基底进行预对准之后还包括下列各步骤中的至少一个步骤:
所述对准标记测量子单元测量所述合格基底的对准标记的位置;
所述调焦调平子单元对所述合格基底进行调焦调平;
所述面型测量子单元测量所述合格基底的吸附面型。
进一步地,在所述曝光单元对所述合格基底进行曝光之后还包括:
出料检测单元检测曝光后的所述基底,并判定曝光后的所述基底为合格曝光基底或不合格曝光基底。
进一步地,所述出料检测单元包括散射测量子单元;所述出料检测单元检测曝光后的所述基底,并判定曝光后的所述基底为合格曝光基底或不合格曝光基底包括:
所述散射测量子单元测量曝光后的所述基底的套刻偏移量,若所述套刻偏移量不在预设套刻偏移量阈值范围内,则判定曝光后的所述基底为所述不合格曝光基底。
进一步地,所述出料检测单元还包括第二污染物检测子单元;所述出料检测单元检测曝光后的所述基底,并判定曝光后的所述基底为合格曝光基底或不合格曝光基底还包括:
所述第二污染物检测子单元检测曝光后的所述基底的第二污染物含量,若曝光后的所述基底的第二污染物含量不在第二污染物含量阈值范围内,则判定曝光后的所述基底为不合格曝光基底。
进一步地,在所述出料检测单元检测曝光后的所述基底,并判定曝光后的所述基底为合格曝光基底或不合格曝光基底之后还包括;
所述传输单元将所述不合格曝光基底传输至基底存放盒;
在所述进料检测单元对基底进行检测,并判定所述基底为合格基底或待处理基底之后还包括:
所述进料检测单元将所述待处理基底的信息发送给所述控制分析单元;
所述控制分析单元根据所述待处理基底的信息,判定所述待处理基底执行等候再检测操作,或者判定所述待处理基底为不合格基底;
所述传输单元将所述不合格基底传输至所述基底存放盒。
进一步地,所述基底存放盒包括警示子单元;在所述传输单元将所述不合格曝光基底传输至基底存放盒,或所述传输单元将所述不合格基底传输至所述基底存放盒之后还包括:
所述警示子单元判断所述基底存放盒存放的所述不合格基底和所述不合格曝光基底的数量之和是否等于或者大于预设存放数量阈值;
若是,所述警示子单元发出警示。
第三方面,本发明实施例提出一种半导体器件的制造方法,该制造方法采用第二方面提供的曝光方法对所述半导体器件上的曝光胶层进行曝光。
第四方面,本发明实施例提出一种半导体器件,该半导体器件采用第三方面提供的半导体器件的制造方法制成。
本发明实施例提供了一种曝光装置,包括进料检测单元、传输单元和曝光单元,通过设置进料检测单元用于对基底进行检测,并判定基底为合格基底或待处理基底;传输单元用于将合格基底传输至曝光单元;曝光单元用于对合格基底进行曝光,可仅允许检测合格的基底传输至曝光单元进行曝光,避免了检测不合格的基底传输至曝光单元进行曝光时带来的曝光工艺中原材料以及工艺制程时间上的损耗,从而减少了曝光工艺的成本,同时提高了曝光量率,从而提高了产能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种曝光装置的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种进料检测单元的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种进料检测单元的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的又一种进料检测单元的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的另一种曝光装置的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的一种出料检测单元的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的又一种曝光装置的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的一种曝光方法的流程示意图;
图9是本发明实施例提供的另一种曝光方法的流程示意图;
图10是本发明实施例提供的又一种曝光方法的流程示意图;
图11是本发明实施例提供的又一种曝光方法的流程示意图;
图12是本发明实施例提供的又一种曝光方法的流程示意图;
图13是本发明实施例提供的又一种曝光方法的流程示意图;
图14是本发明实施例提供的又一种曝光方法的流程示意图;
图15是本发明实施例提供的一种半导体器件的制造方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种曝光装置的结构示意图。参照图1,该曝光装置包括:进料检测单元11、传输单元12和曝光单元13;进料检测单元11用于对基底10进行检测,并判定基底10为合格基底或待处理基底10;传输单元12用于将合格基底10传输至曝光单元13;曝光单元13用于对合格基底10进行曝光。
其中,基底01的表面包括一层光刻胶层。示例性的,基底可包括单晶以及多晶硅片、蓝宝石、半导体化合物、玻璃等刚性基底,环氧树脂、聚酰亚胺等柔性基底,以及形成有膜层(导电膜层或绝缘膜层)结构的上述刚性基底或柔性基底。需要说明的是,基底的具体材料可根据产品的实际需求设置,本发明对此不作限定。同时,形成光刻胶层的方式可包括旋涂、喷涂或刮涂等涂覆光刻胶的工艺,可根据光刻胶材的粘度等光刻胶材本身的性质以及所需涂覆光刻胶层的基底的性质选择合适的涂覆光刻胶层的工艺,本发明对形成光刻胶层的方式不做限定。此外,本发明实施例对光刻胶的类型不作限定。
其中,进料检测单元11用于检测基底10以及基底10表面的光刻胶层的性能,示例性的,可包括基底10的平整度、弯曲度,光刻胶层的温度、厚度、厚度均匀性、污染物以及本领域技术人员可知的基底10或光刻胶层的其他性能,本发明实施例对此不作限定。其中,若各项检测值均在预设阈值范围内,则判定基底10为合格基底10;若存在一项或多项检测值不在预设阈值范围内,则判定基底10为待处理基底10。
其中,合格基底10被传输单元12传输至(图1中以带箭头的虚线示出了基底10的传输方向)曝光单元13,进行曝光。
示例性的,传输单元12可为机械手臂,也可为搬运导轨和机械搬运单元共同组成的传输单元,或者本领域技术人员可知的其他具有传输功能的部件,本发明实施例对此不作限定。曝光单元13可包括曝光承片台、曝光掩模板以及本领域技术人员可知的其他具有曝光功能的部件,本发明实施例对此不再赘述,也不作限定。
需要说明的是,图1中仅示例性的示出了本发明实施例提供的曝光装置的组成部分以及基底10在各组成部分之间的传输方向,而并未限定各组成部分之间的相对位置关系。在其他实施方式中,可根据曝光装置的实际需求,设置各组成部分之间的相对位置关系,本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是,进料检测单元11还可以集成到传输单元12中,在传输单元12固定需要被传输的基底10之后,首先通过进料检测单元11对基底10进行检测,并判定基底10为合格基底10或待处理基底10,然后根据检测和判定结果,决定基底10是否被传输至曝光单元13。由此,可减少基底10由进料检测单元11转移至传输单元12所用的时间,从而可减少耗时,提高产能。此外,由于进料检测单元和传输单元集成,还可节省空间,减少整体的曝光装置所占用的空间。
本发明实施例提供的曝光装置,通过设置进料检测单元11对基底10进行检测,并仅将检测合格的基底10传输至曝光单元13进行曝光,避免了检测不合格的基底10传输至曝光单元13进行曝光时带来的曝光工艺中原材料以及工艺制程时间上的损耗,从而减少了曝光工艺的成本,同时提高了曝光产率,从而提高了产能。
可选的,图2是本发明实施例提供的一种进料检测单元的结构示意图。参照图2,该进料检测单元11可包括:温度检测子单元111、厚度检测子单元112和气体挥发物检测子单元113中的至少一个,温度检测子单元111用于检测基底10的温度,当基底10的温度不在预设温度阈值范围内时,判定基底10为待处理基底10;厚度检测子单元112用于检测基底10的厚度,当基底10的厚度不在预设厚度阈值范围内时,判定基底10为待处理基底10;气体挥发物检测子单元113用于检测基底10的气体挥发物,当基底10的气体挥发物不在预设气体挥发物阈值范围内时,判定基底10为待处理基底10。
其中,基底10在进入曝光装置之前,通常进行了涂胶和前烘的步骤,对基底10的温度、厚度或气体挥发物的检测,可实现对光刻胶层的温度、厚度和气体挥发物的检测,当其检测值均在预设阈值范围内时,有利于在曝光后得到预设的曝光图案。
其中,基底10的温度(也可理解为基底10表面的光刻胶层的温度)可影响光刻胶层曝光的分辨率。温度过高或过低,即温度不在预设温度阈值范围内时,均不能得到符合分辨率要求的光刻胶层的曝光图案。本发明实施例通过设置温度检测子单元111对基底10的温度进行检测,可避免温度不在预设温度阈值范围内的基底10被传输至曝光单元13,从而减少了曝光单元13对温度不在预设温度阈值范围内的基底10进行曝光导致的曝光损耗,因此,可降低曝光成本,提高产能。
其中,基底10的厚度(也可理解为基底10表面的光刻胶层的厚度)与曝光单元13的光源单元的波长相关,即不同的光源单元的波长可对应不同的光刻胶层种类,示例性的,氟化氪(KrF)光源对应的光刻胶层的厚度约为0.4-0.9μm,氟化氩(ArF)光源对应的光刻胶层的厚度约为0.2-0.5μm。因此,对于结构固定的曝光单元13而言,只能对预设厚度阈值范围内的光刻胶层进行曝光。本发明实施例通过设置厚度检测子单元112对基底10的厚度进行检测,可避免厚度在预设厚度阈值范围内的基底10被传输至曝光单元13,从而减少了曝光单元13对厚度不在预设厚度阈值范围内的基底10进行曝光导致的曝光损耗,因此,可降低曝光成本,提高产能。
其中,基底10的气体挥发物(也可理解为基底10表面的光刻胶层的气体挥发物)可用来表征光刻胶层的前烘是否完全,当气体挥发物不在预设挥发物阈值范围内时,示例性的,气体挥发物过多时,表明光刻胶层中还保留有较多的溶剂,即光刻胶层的前烘不完全;此时,若直接对基底10进行曝光,通常不能得到预设的曝光图案,即不能得到符合要求的产品,由此产生曝光损耗,降低产能。本发明实施例中,通过设置气体挥发物检测子单元113,将气体挥发物不在预设气体挥发物阈值范围内的基底10判定为待处理基底10,此待处理基底10不被传输至曝光单元13,从而避免了曝光单元13对气体挥发物不在预设气体挥发物阈值范围内的基底10进行曝光导致的曝光损耗,因此,可降低曝光成本,提高产能。
此外,基底10的气体挥发物含量过高时,若该基底10被传输至曝光单元13,过多的气体挥发物还会附着于曝光单元13内部各组成部分的表面,导致曝光单元13被污染,缩短曝光单元13的维护周期或者减少曝光单元13的使用寿命。本发明实施例通过气体挥发物检测子单元113对基底10的气体挥发物进行检测,还可以避免气体挥发物含量过高的基底10进入曝光单元13,从而可避免过多的气体挥发物对曝光单元13的污染,因此,可延长曝光单元13的维护周期,降低维护成本;同时,可增加曝光单元13的使用寿命。
其中,进料检测单元11可包括上述各子单元中的一个、两个或全部,进料检测单元11对基底10进行检测的过程中,只要有一项检测值不在预设阈值范围内,则可判定基底10为待处理基底10,此时,对该待处理基底10可暂不进行其他项检测。当基底10的各项检测值(可包括温度、厚度、气体挥发物中的至少一种)均在预设阈值范围(可包括预设温度阈值范围、预设厚度阈值范围、预设气体挥发物阈值范围中的至少一中)内时,判定基底10为合格基底10。
需要说明的是,图2中仅示例性的示出了温度检测子单元111位于基底10的下方,厚度检测子单元112和气体挥发物检测子单元113位于衬底基板的上方,且气体挥发物检测子单元113的投影与基底10在竖直方向上不重叠,此仅为示例性的说明,而非限定。在其他实施方式中,可根据曝光装置的实际需求,设置温度检测子单元111、厚度检测子单元112和气体挥发物检测子单元113的位置,本发明实施里对此不作限定。
需要说明的是,图2中仅示例性的示出了温度检测子单元111的数量为两个,厚度检测子单元112的数量为一个,气体挥发物检测子单元113的数量为一个,均仅为示例性的说明,而非限定。在其他实施方式中,可根据曝光装置的实际需求设置温度检测子单元111、厚度检测子单元112和气体挥发物检测子单元113的数量,三者的数量可相同,也可不同,本发明实施例对此不作限定。
可选的,温度检测子单元111可包括温度测量传感器;厚度检测子单元112可包括椭偏仪或轮廓仪;气体挥发物检测子单元113可包括气体挥发物传感器。
其中,温度测量传感器可为接触式温度测量传感器、感应式温度测量传感器、或者本领域技术人员可知的任一种温度测量传感器,本发明实施例对此不再赘述,也不作限定。
其中,椭偏仪利用已知偏振状态(示例性的,可包括幅度和相位)的光入射到光刻胶层,通过光刻胶层的上下表面对光线进行反射,通过测量反射光的偏振状态,可计算或拟合出光刻胶层的厚度。其中,轮廓仪利用触针在光刻胶层表面运动,可检测出光刻胶层的轮廓曲线,通过光刻胶层不同位置处的相对高度变化,可计算出光刻胶层的厚度。
需要说明的是,椭偏仪测量光刻胶层的厚度属于非接触测量方式,轮廓仪测量光刻胶层的厚度属于接触式测量方式,可以理解的是,还可以采用本领域技术人员可知的其他方式对光刻胶层的厚度进行测量,本发明实施例对此不作限定。
其中,气体挥发物传感器可为本领域技术人员可知的任一种或几种气体挥发物传感器,本发明实施例对此不作限定。
可选的,图3是本发明实施例提供的另一种进料检测单元的结构示意图。参照图3,该进料检测单元11还可包括预对准子单元114;预对准子单元114用于对基底10进行预对准。
如此设置,可将预对准子单元114集成到进料检测单元11中,从而,可以在不移动基底10的前提下完成进料检测和预对准两项功能,因此,可以减少一次基底10传输的次数,节省基底10传输所用的时间。此外,将预对准子单元114集成到进来检测子单元11中,还可以利用进料检测单元11的承片台(承片台用于放置基底)作为预对准子单元114的承片台,从而可减少一个承片台,因此,可节省空间,进入可减少整个曝光装置所占用的空间。
可选的,继续参照图3,预对准子单元114包括基底旋转部件1141和边缘传感器1142;基底旋转部件1141用于放置基底10,并调节基底10的旋转角度;边缘传感器1142位于基底10远离基底旋转部件1141的一侧,用于检测基底10的位置。
其中,基底旋转部件1141可为上述承片台的一个组成部分。通过基底旋转部件1141、基底平动部件(图3中未示出)与边缘传感器1142共同作用,可实现基底10的定心定向等预对准过程。
需要说明的是,对基底10进行预对准可采用本领域技术人员可知的任一种预对准方式,本发明实施例对此不再赘述,也不作限定。
可选的,继续参照图3,进料检测单元11还可包括第一污染物检测子单元115;第一污染物检测子单元115用于检测预对准后的基底10的第一污染物含量,当基底10的第一污染物含量不在预设第一污染物含量阈值范围内时,判定基底10为待处理基底。
其中,由于第一污染物与光刻胶层的性质不同,即第一污染物并不能与照射到其上的光线反应,所以第一污染物的存在会影响基底10表面最终形成的曝光图案。本发明实施例通过设置第一污染物检测子单元115对基底10的第一污染物含量进行检测,可避免第一污染物含量不在预设第一污染物含量阈值范围内的基底10被传输至曝光单元13,从而减少了曝光单元13对第一污染物含量不在预设第一污染物含量阈值范围内的基底10进行曝光导致的曝光损失,因此,可降低曝光成本,提高产能。
示例性的,第一污染物可包括灰尘、沾污、光刻胶胶点残留、或者本领域技术人员可知的其他污染物,本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是,对基底10的第一污染物含量的检测通常采用光学成像,统计所成图像中污染物含量的方式进行,而为了实现较好的光学成像效果,需要将基底10进行预对准,因此,进料检测单元11同时包括预对准子单元114和第一污染物检测子单元115时,方可实现第一污染物含量的准确测量。
可选的,第一污染物检测子单元115包括光学成像部件;第一污染物含量包括第一污染物的数量和成像面积。
如此设置,通过光学成像部件对基底110拍照(即光学成像过程),通过检测第一污染物的数量和成像面积即可实现对第一污染物含量的检测,此方式简单、便捷。此外,通过光学成像部件对基底110拍照还可以观测光刻胶层靠近基底10一侧的其他膜层中是否存在缺陷,若光刻胶层靠近基底10一侧的膜层中缺陷数量过多,也可判定基底10为待处理基底10。
示例性的,光学成像部件可为自动光学检测(Automatic Optic Inspection,AOI)。所成图像中,若第一污染物的数量过多和/或成像面积过大,则其对基底10表面最终形成的曝光图案的影响较大,从而判定该基底10为待处理基底10。由此,可避免第一污染物的数量过多和/或成像面积过大的基底10被传输至曝光单元13,从而减少了曝光单元13对第一污染物的数量过多和/或成像面积过大的基底10进行曝光导致的曝光损耗,因此,可降低曝光成本,提高产能。
需要说明的是,对第一污染物的数量和成像面积的统计可利用人眼直接观察,也可利用软件自动识别,还可利用本领域技术人员可知的其他方式进行统计,本发明实施例对此不作限定。
可选的,图4是本发明实施例提供的又一种进料检测单元的结构示意图。参照图4,进料检测单元11还可包括对准标记测量子单元117、调焦调平子单元116和面型测量子单元118中的至少一种;对准标记测量子单元117用于测量合格基底10的对准标记的位置;调焦调平子单元116用于对合格基底10进行调焦调平;面型测量子单元118用于测量合格基底10的吸附面型。
如此设置,可在进料检测单元11中完成基底10的调平测量,基底10中的若干对准标记(也可称为标记位置)的测量、每个视场中的特征图形位置的测量,以及吸附面型(基底10被吸附时,基底10表面的高低起伏变化)的测量,并记录。对于合格基底10,在被传输至曝光单元13后,在执行曝光操作之前,仅需简单调平和测量1-3个标记位置,即可根据在进料检测单元11测量的上述相关数据计算出其他对准标记和每个视场中的特征图形的位置。由此,可减少曝光单元13的作业时间,从而提高产率。
需要说明的是,对准标记测量子单元117、调焦调平子单元116和面型测量子单元118的结构均可为本领域技术人员可知的任一种结构,本发明实施例对此不再赘述,也不作限定。
需要说明的是,进料检测单元11可包括对准标记测量子单元117、调焦调平子单元116和面型测量子单元118中的一个、两个或三个,可根据曝光装置的实际需求设置,本发明实施例对此不作限定。
可选的,图5是本发明实施例提供的另一种曝光装置的结构示意图。参照图5,该曝光装置还可包括出料检测单元14;出料检测单元14用于检测曝光后的基底10,并判定曝光后的基底10为合格曝光基底或不合格曝光基底。
其中,出料检测单元14用于检测曝光后的基底10以及基底表面的光刻胶层的性能,示例性的,可包括曝光后的基底10的平整度、弯曲度,光刻胶层的温度、濳影、污染物以及本领域技术人员可知的曝光后的基底10或光刻胶层的其他性能,本发明实施例对此不作限定。其中,若各项检测值均在预设阈值范围内,则判定曝光后的基底10为合格曝光基底10;若存在一项或多项检测值不在预设阈值范围内,则判定曝光后的基底10为不合格曝光基底。其中,合格曝光基底10被传输至下一步骤,进行后续流程。如此,通过设置出料检测单元14对曝光后的基底进行检测,并将合格曝光基底10传输至下一步骤,避免了不合格曝光基底持续进行后续步骤带来的对应步骤中原材料以及工艺制程时间上的损耗,从而减少了后续步骤的成本,提高了整个光刻过程的产率,从而提高了产能。
需要说明的是,图5中仅示例性的示出了基底10在进料检测单元11、传输单元12、曝光单元13和出料检测单元14中的传输过程,而并非对上述各单元之间相对位置的限定。在其他实施方式中,可根据曝光装置的实际需求设置各组成单元的相对位置关系,本发明实施例对此不作限定。
此外,需要说明的是,出料检测单元14也可以集成到传输单元12中,在传输单元12固定需要被传输的曝光后的基底10之后,首先通过出料检测单元14对曝光后的基底10进行检测,并判定曝光后的基底10为合格曝光基底10或不合格曝光基底,然后根据检测和判定结果,决定曝光后的基底10是否执行后续操作。由此,可减少曝光后的基底10由传输单元12转移至出料检测单元14所用的时间,从而可减少耗时,提高产能。此外,由于进料检测单元和传输单元集成,还可节省空间,减少整体的曝光装置所占用的空间。
可选的,图6是本发明实施例提供的一种出料检测单元的结构示意图。参照图6,该出料检测单元14可包括:散射测量子单元142和出料运动台子单元140;出料运动台子单元140用于放置曝光后的基底10;散射测量子单元142用于测量曝光后的基底10的套刻偏移量,当套刻偏移量不在预设套刻偏移量阈值范围内时,判定曝光后的基底10为不合格曝光基底。
其中,套刻偏移量可用来表征本层曝光图案与上一层曝光的标记位置的对位准确性,套刻偏移量越小,对位准确性越高,最终形成的产品性能越好。
示例性的,散射测量子单元142可检测曝光后的基底10中的若干对准标记(也可称为标记位置)的濳影位置,并检测上一层曝光的标记位置,通过本层曝光的濳影位置与上一层曝光的标记位置的对比,计算出特征尺寸和/或套刻偏移量。
若曝光后的基底10的套刻偏移量不在预设套刻偏移量阈值范围内,则该基底不能形成性能良好的产品;若该基底10在后续工艺持续被作业,则会造成损耗。本发明实施例通过设置散射测量子单元142,可对曝光后的基底10的套刻偏移量进行测量,从而避免套刻偏移量不在预设偏移量阈值范围内的曝光后的基底10持续进行后续步骤带来的对应步骤中原材料以及工艺制程时间上的损耗,因此减少了后续步骤的成本,提高了整个光刻过程的产率,提高了产能。
需要说明的是,散射测量子单元142的结构可为本领域技术人员可知的任一种结构,本发明实施例对此不再赘述,也不作限定。
可选的,继续参照图6,该出料检测单元14还可包括第二污染物检测子单元141;第二污染物检测子单元141用于检测曝光后的基底10的第二污染物含量,当曝光后的基底10的第二污染物含量不在第二污染物含量阈值范围内时,判定曝光后的基底10为不合格曝光基底。
其中,在曝光单元13对基底10进行曝光的过程以及基底10有曝光单元转移至出料检测单元14的过程中,可能引入第二污染物。由于第二污染物与光刻胶层的性质不同,即第二污染物在后续步骤中会影响光刻胶层的作业过程,所以第二污染物会影响基底10表面最终形成的光刻图案。本发明实施例通过设置第二污染物检测子单元141,可对曝光后的基底10的第二污染物的含量进行检测,从而避免第二污染物含量不在预设第二污染物含量阈值范围内的曝光后的基底10被传输至下一步骤(甚至持续进行后续步骤),从而减少了后续步骤中对第二污染物含量不在预设第二污染物含量阈值范围内的曝光后的基底10进行作业导致的光刻损耗,因此减少了后续步骤的成本,提高了整个光刻过程的产率,提高了产能。
示例性的,第二污染物可包括灰尘、沾污、错误曝光的光刻胶、或者本领域技术人员可知的其他污染物,本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是,对第二污染物含量的检测也可采用光学成像的方式,具体可参照对第一污染物含量的检测理解,此处不再赘述。
可选的,图7是本发明实施例提供的又一种曝光装置的结构示意图。参照图7,该曝光装置还可包括:控制分析单元15和基底存放盒16;进料检测单元11还用于将待处理基底10的信息发送给控制分析单元15,和/或出料检测单元14将不合格曝光基底的信息发送给控制分析单元15;控制分析单元15用于存储待处理基底10的信息和/或不合格曝光基底的信息,且根据待处理基底10的信息,判定待处理基底10执行等候再检测操作,或者判定待处理基底10为不合格基底;基底存放盒16用于存放不合格基底和/或不合格曝光基底。
其中,控制分析单元15通过存储待处理基底10的信息和不合格曝光基底的信息,可实现对待处理基底10和不合格曝光基底的在线统计和监控。此外,进料检测单元11还可将合格基底10的信息发送给控制分析单元15,出料检测单元14还可将合格曝光基底10的信息发送给控制分析单元15。控制分析单元通过存储上述各种基底10的信息,可实现对曝光装置作业的基底的全面统计和监控,便于实现曝光装置的工艺参数的校正和优化。
需要说明的是,进料检测单元11可以只对基底10进行检测,并将检测信息发送给控制分析单元15,由控制分析单元15判定基底10为合格基底10、不合格基底或者等候再检测;同理,出料检测单元14可以只对曝光后的基底10进行检测,并将检测信息发送给控制分析单元15,由控制分析单元15判定曝光后的基底10为合格曝光基底10或者不合格曝光基底。如此,控制分析过程可仅在控制分析单元15执行,进料检测单元11和出料检测单元14仅执行检测过程,由此,可以简化进料检测单元11和出料检测单元14的结构,简化进料检测单元11和出料检测单元14的设计难度。
其中,待处理的基底10若被静置一段时间后,其被检测的性能有可能变化到预设阈值范围内,则待处理的基底10执行等候再检测操作。
示例性的,由于曝光装置的作业环境为恒温环境(示例性的,温度为23℃),因此,进料检测单元11检测到的基底10的温度不在预设温度阈值范围内时,可判定基底10执行等候再检测操作。可以理解的是,等候是需要一定的时间的,如果进料检测单元11检测到的基底10的温度偏离预设温度阈值范围较大,基底10的温度变化到预设温度阈值范围内需要较长的等候时间(示例性的,需要的等候时间超过8秒),此时可直接判定该待处理的基底10为不合格基底。
示例性的,若进料检测单元11检测到的基底10的气体挥发物含量不在预设气体挥发物阈值范围内,但是偏离预设气体挥发物阈值范围较小,即等候一段时间(示例性的,该时间小于或者等于8秒)后,气体挥发物即可变化到预设气体挥发物阈值范围内时,则可判定基底10执行等候再检测操作。可以理解的是,若基底10的气体挥发物含量过高,基底的气体挥发物含量变化到预设气体挥发物阈值范围内需要较长的等候时间,此时可直接判定该待处理的基底10为不合格基底。
示例性的,若进料检测单元11检测到基底10的厚度(主要是指光刻胶层的厚度)不在预设厚度阈值范围内,由于放置一段时间后,基底10的厚度基本不变,因此可直接判定该待处理的基底10为不合格基底。
需要说明的是,上述需要等候的时间设置为8秒作为判定基底10执行等候再检测操作,或者判定基底10为不合格基底仅为示例性的说明,而非限定。在其他实施方式中,可根据曝光装置的实际需求,设置等候时间,本发明实施例对此不作限定。
其中,基底存放盒16用于存放不合格基底和/或不合格曝光基底,即可以将不合格基底和/或不合格曝光基底单独存储,将其与各项性能均在预设阈值范围内的产品分隔开。因此,在曝光装置的作业过程中即可实现合格产品与不合格产品的分拣,相对于现有技术中,在光刻结束后,再对所有的产品逐一进行检测而言,由于已经将不合格基底和曝光不合格基底检出,所以可针对曝光后续工艺进行有针对性的检测,从而可以增强检测的针对性,简化最终产品的检测过程。
示例性的,基底存放盒16的类型可为凸盒(一般称为Cassette)或凹盒(一般称为FOUP)或本领域技术人员可知的其他类型的基底存放盒,本发明实施例对此不作限定。
可选的,基底存放盒16包括警示子单元;警示子单元用于在基底存放盒16存放的不合格基底和不合格曝光基底的数量之和等于或者大于预设存放数量阈值时,发出警示。
如此设置,可及时提醒工作人员更换基底存放盒。
其中,预设存放数量阈值可为基底存放盒16可存放基底数量的最大值,也可为小于基底存放数量最大值的某一值,可根据曝光装置的实际需求设置,本发明实施例对此不作限定。
示例性的,警示可为蜂鸣声等声音提醒方式,可为振动等机械提醒方式,也可为光亮等光学提醒方式,或者本领域技术人员可知的其他警示方式,也可为多种警示方式的结合,本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是,基底存放盒16也可将存放的不合格基底和不合格曝光基底的数量发送至控制分析单元15,同时控制分析单元15存储基底存放盒16的预设存放数量阈值,控制分析单元15中设置警示子单元。当基底存放盒16中存放的不合格基底和不合格曝光基底的数量之和等于或者大于预设存放数量阈值时,控制分析单元15中的警示子单元发出警示。
可选的,继续参照图7,该曝光装置还可包括光源单元131、光学传输系统132、反射镜133(用于改变光束方向,示例性的,可将光学传输系统132照射到其表面的光线反射至图案形成单元17)、图案形成单元17(示例性的,可为掩模板)、投影系统134(示例性的,可包括投影物镜)、掩膜存储单元171(示例性的,可为掩模盒)、掩模传输单元172(示例性的,可为掩模传输机械手,用于将包括预设图案的图案形成单元17传输至掩模支架);基座180、框架182以及气动避震器181。
其中,光源单元131发出的光线可为激光、紫外光或本领域技术人员可知的其他可用于进行光刻胶层曝光的光线,本发明实施例对此不作限定。光学传输系统132用于调节光源单元131发出的光线形成的光束的能量、类型以及光束的传播方向。图案形成单元17上形成有预设图案,该预设图案被光线照射后,按一定的比例投影到基底10表面。投影系统134用于对经过图案形成单元17的光线进行调节,使该预设图案按一定比例,且不失真的投影到基底10表面。
其中,框架182用于将曝光装置分隔为内部空间和外部空间,示例性的,外部空间内可包括光源单元131、控制分析单元15、出料检测单元14、进料检测单元11以及本领域技术人员可知的其他组成部分;内部空间内可包括曝光单元13,具体的可包括光学传输系统132、图案形成单元17、投影系统134以及本领域技术人员可知的其他组成部分。其中,包围内部空间的框架182由气动避震器181支承,由此,内部空间的减震效果相较于外部空间更好;同时,内部空间具有较高的洁净度。
通常,内部空间的内循环作业耗时较长(示例性的,可为40-50秒),外部空间的外循环作业耗时较短(示例性的,可为10-20秒),由此,内循环作业时长通常为限制曝光制程产能的主要因素。本发明实施例通过设置进料检测单元11可包括对准标记测量子单元117、调焦调平子单元116和面型测量子单元118中的至少一种,即将其对应的测量时间由内循环调整到外循环,因此,可减少内循环所用的时间,提高产率。
示例性的,光源单元131可为紫外光源、激光光源或本领域技术人员可知的其他光源,本发明实施例对此不作限定。光学传输系统132可包括反射镜、光束位置监控单元、改变光束类型的单元,光束能量监控单元以及本领域技术人员可知的其他光束参数监控单元,本发明实施例对此不作限定。图案形成单元17(掩模板)的预设图案以及掩模板选用的材料可根据产品或曝光装置的实际需求设置,本发明实施例对此不作限定。投影系统134可包括多个光学镜片,其具体组成可根据产品或曝光装置的实际需求设置,本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是,图7中仅示例性的示出了该曝光装置的各组成部分的相对位置,此仅为示例性的说明,而非限定。在其他实施方式中,可根据曝光装置的实际需求,设置各组成部分之间的相对位置,本发明实施例对此不作限定。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种曝光方法。该曝光方法可由上述实施方式中提供的曝光装置执行。因此,该曝光方法具有与上述实施方式提供的曝光装置相同或相近的技术效果,下文未详尽解释之处,可参照上述实施方式中对曝光装置的说明,在此不再赘述。
可选的,图8是本发明实施例提供的一种曝光方法的流程示意图。参照图8,该曝光方法包括:
S21、进料检测单元对基底进行检测,并判定基底为合格基底或待处理基底。
S22、传输单元将合格基底传输至曝光单元。
S23、曝光单元对合格基底进行曝光。
本发明实施例提供的曝光方法,通过进料检测单元对基底进行检测,并且通过传输单元将合格基底传输至曝光单元,即曝光单元仅对合格基底进行曝光,由此,避免了检测不合格的基底传输至曝光单元进行曝光时带来的曝光工艺中原材料以及工艺制程时间上的损耗,从而减少了曝光工艺的成本,同时提高了曝光量率,从而提高了产能。
可选的,图9是本发明实施例提供的另一种曝光方法的流程示意图。参照图9,该曝光方法可包括:
步骤S31(对应于图8中的步骤S21)包括下列各步骤中的至少一个步骤。
S311、温度检测子单元检测基底的温度,若基底的温度不在预设温度阈值范围内,则判定基底为待处理基底。
S312、厚度检测子单元检测基底的厚度,若基底的厚度不在预设厚度阈值范围内,则判定基底为待处理基底。
S313、气体挥发物检测子单元检测基底的气体挥发物,若基底的气体挥发物不在预设气体挥发物阈值范围内,则判定基底为待处理基底。
S32、传输单元将合格基底传输至曝光单元。
S33、曝光单元对合格基底进行曝光。
需要说明的是,图9中仅示例性的示出了步骤S31包括步骤S311、步骤S312和步骤S313,且按照其先后顺序依次执行,此仅为示例性的说明,而非对本发明实施例提供的曝光方法的限定。在其他实施方式中,步骤S31可包括步骤S311、步骤S312和步骤S313中的一个步骤、两个步骤或三个步骤,当步骤S31包括的步骤为多个时,各步骤的执行先后顺序(各步骤可以同时执行)可根据曝光方法的实际需求设置,本发明实施例对此不作限定。
可选的,图10是本发明实施例提供的又一种曝光方法的流程示意图。参照图10,该曝光方法可包括:
S41、进料检测单元对基底进行检测,并判定基底为合格基底或待处理基底。
S42、预对准子单元对基底进行预对准。
其中,通过此步骤可确定基底的大致位置,示例性的,在视场中,可观察到对准标记。
S43、第一污染物检测子单元检测预对准后的基底的第一污染物含量,若基底的第一污染物含量不在预设第一污染物含量阈值范围内,则判定基底为待处理基底。
S44、传输单元将合格基底传输至曝光单元。
S45、曝光单元对合格基底进行曝光。
需要说明的是,图9示出的曝光方法与图10示出的曝光方法可结合。示例性的,结合后的步骤可包括依次执行的:步骤S31、步骤S42、步骤S44、步骤S45。即先对基底进行检测,后对基底进行预对准,然后将预对准后的基底传输至曝光单元,曝光单元对合格且预对准的基底进行曝光。
需要说明的是,将图9与图10示出的曝光方法结合,可得到多种在将基底传输至曝光单元之前,对基底进行检测且对基底进行预对准的曝光方法,本发明实施例对此不作限定,在此不一一列举。
可选的,图11是本发明实施例提供的又一种曝光方法的流程示意图。参照图11,该曝光方法可包括:
S51、进料检测单元对基底进行检测,并判定基底为合格基底或待处理基底。
S52、预对准子单元对基底进行预对准。
步骤S53包括下列各步骤中的至少一个步骤。
S531、对准标记测量子单元测量合格基底的对准标记的位置。
S532、调焦调平子单元对合格基底进行调焦调平。
S533、面型测量子单元测量合格基底的吸附面型。
其中,步骤S53可概括为对基底位置的测量。
S54、传输单元将合格基底传输至曝光单元。
S55、曝光单元对合格基底进行曝光。
需要说明的是,在上述图9与图10结合得到的多种在将基底传输至曝光单元之前,对基底进行检测且对基底进行预对准的曝光方法的基础上,还可以结合图11示出的曝光方法,得到对基底进行检测、对基底进行预对准以及对基底的位置进行测量的多种曝光方法,本发明实施例对此不作限定,在此不一一列举。
可选的,图12是本发明实施例提供的又一种曝光方法的流程示意图。参照图12,该曝光方法可包括:
S61、进料检测单元对基底进行检测,并判定基底为合格基底或待处理基底。
S62、传输单元将合格基底传输至曝光单元。
S63、曝光单元对合格基底进行曝光。
S64、出料检测单元检测曝光后的基底,并判定曝光后的基底为合格曝光基底或不合格曝光基底。
其中,通过出料检测单元对曝光后的基底进行检测,并将合格曝光基底传输至下一步骤,避免了不合格曝光基底持续进行后续步骤带来的对应步骤中原材料以及工艺制程时间上的损耗,从而减少了后续步骤的成本,提高了整个光刻过程的产率,从而提高了产能。
需要说明的是,步骤S61-步骤S63可采用图9、图10以及图11结合得到的任一种曝光方法,本发明实施例对此不作限定。
可选的,图13是本发明实施例提供的又一种曝光方法的流程示意图。参照图13,该曝光方法可包括:
S71、进料检测单元对基底进行检测,并判定基底为合格基底或待处理基底。
S72、传输单元将合格基底传输至曝光单元。
S73、曝光单元对合格基底进行曝光。
步骤S74(对应于图12中的步骤S64)可包括:
S741、散射测量子单元测量曝光后的基底的套刻偏移量,若套刻偏移量不在预设套刻偏移量阈值范围内,则判定曝光后的基底为不合格曝光基底。
步骤S74(对应于图12中的步骤S64)还可包括:
S742、第二污染物检测子单元检测曝光后的基底的第二污染物含量,若曝光后的基底的第二污染物含量不在第二污染物含量阈值范围内,则判定曝光后的基底为不合格曝光基底。
需要说明的是,结合图9-图13示出的曝光方法,可得到包括在进料检测单元进行基底检测、基底预对准、基底位置测量,在曝光单元进行基底曝光,在出料检检测单元进行曝光后的额基底检测的过程的多种曝光方法,本发明实施例对此不作限定,在此不一一列举。
可选的,图14是本发明实施例提供的又一种曝光方法的流程示意图。参照图14,该曝光方法可包括:
S81、进料检测单元对基底进行检测,并判定基底为合格基底或待处理基底。
S8211、进料检测单元将待处理基底的信息发送给控制分析单元。
S8212、控制分析单元根据待处理基底的信息,判定待处理基底执行等候再检测操作,或者判定待处理基底为不合格基底。
其中,被判定为执行等候再检测操作的待处理基底,在再次检测后,若检测值在预设检测值阈值范围内,则判定其为合格基底,后续执行合格基底的步骤;若检测值不在预设检测值阈值范围内,则判定其执行等候再检测操作,或者判定待处理基底为不合格基底,即重复步骤S8212。
S8213、传输单元将不合格基底传输至基底存放盒。
以上,步骤S8211-步骤S8213为待处理基底的执行步骤。
S8221、传输单元将合格基底传输至曝光单元。
S8222、曝光单元对合格基底进行曝光。
S8223、出料检测单元检测曝光后的基底,并判定曝光后的基底为合格曝光基底或不合格曝光基底。
S8224、传输单元将不合格曝光基底传输至基底存放盒。
以上,步骤S8221-步骤S8224为合格基底的执行步骤。
S83、警示子单元判断基底存放盒存放的不合格基底和不合格曝光基底的数量之和是否等于或者大于预设存放数量阈值。
S84、警示子单元发出警示。
此外,在上述步骤S81-步骤S84之后,还可包括:
更换发出警示的基底存放盒,将基底存放盒中的不合格基底和不合格曝光基底去胶和返工,从而可减少不合格产品的比例,提高产线的良率。
在上述实施方式的基础上,本发明实施例还提供了一种半导体器件的制造方法,该半导体器件的制造方法采用上述实施方式提供的任一种曝光方法对半导体器件一侧表面的光刻胶层进行曝光。示例性的,图15是本发明实施例提供的一种半导体器件的制造方法的流程示意图。参照图15,该制造方法包括:
提供未涂覆光刻胶层的基底100。
通过涂胶及显影装置执行步骤S001-S003,具体包括:
S001、前处理。
S002、涂胶。
S003、软烘。
上述步骤后,形成表面涂覆光刻胶层的基底10,然后执行步骤S01,即利用曝光装置曝光,曝光装置和曝光方法可参照上述实施方式中曝光装置和曝光方法的相关内容,在此不再赘述。
示例性的,步骤S01可包括:
S011、进料检测单元对基底进行检测。
S012、曝光单元对合格基底进行曝光。
S013、出料检测单元对曝光后的基底进行检测
该步骤后,通过涂胶及显影装置执行步骤S004-S006,具体包括:
S004、对合格曝光基底进行后烘。
S005、显影。
S006、坚膜。
至此,形成表面具有预设图案的光刻胶层的基底102。
需要说明的是,上述由涂胶及显影装置执行的步骤S001-S006的具体执行方式(其采用的工艺)可为本领域技术人员已知的任何方式,本发明实施例对比不作限定。
本发明实施例还提供一种半导体器件,该半导体器件由上述实施方式提供的半导体器件的制造方法制成。本发明实施例提供的半导体器件的制造方法包括利用本发明实施例提供的上述曝光装置,或采用本发明实施例提供的上述曝光方法对基底进行曝光,因此,本发明实施例提供的半导体器件的制造方法以及由该制造方法制成的半导体器件也具有上述实施方式中曝光装置或曝光方法所具有的技术效果,在此不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (25)

1.一种曝光装置,其特征在于,包括:进料检测单元、传输单元和曝光单元;
所述进料检测单元用于对基底进行检测,并判定所述基底为合格基底或待处理基底;
所述传输单元用于将所述合格基底传输至所述曝光单元;
所述曝光单元用于对所述合格基底进行曝光。
2.根据权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,所述进料检测单元包括温度检测子单元、厚度检测子单元和气体挥发物检测子单元中的至少一个,
所述温度检测子单元用于检测所述基底的温度,当所述基底的温度不在预设温度阈值范围内时,判定所述基底为所述待处理基底;
所述厚度检测子单元用于检测所述基底的厚度,当所述基底的厚度不在预设厚度阈值范围内时,判定所述基底为所述待处理基底;
所述气体挥发物检测子单元用于检测所述基底的气体挥发物,当所述基底的气体挥发物不在预设气体挥发物阈值范围内时,判定所述基底为所述待处理基底。
3.根据权利要求2所述的曝光装置,其特征在于,所述温度检测子单元包括温度测量传感器;
所述厚度检测子单元包括椭偏仪或轮廓仪;
所述气体挥发物检测子单元包括气体挥发物传感器。
4.根据权利要求2所述的曝光装置,其特征在于,所述进料检测单元还包括预对准子单元;
所述预对准子单元用于对所述基底进行预对准。
5.根据权利要求4所述的曝光装置,其特征在于,所述预对准子单元包括基底旋转部件和边缘传感器;
所述基底旋转部件用于放置基底,并调节基底的旋转角度;
所述边缘传感器位于所述基底远离所述基底旋转部件的一侧,用于检测基底的位置。
6.根据权利要求4所述的曝光装置,其特征在于,所述进料检测单元还包括第一污染物检测子单元;
所述第一污染物检测子单元用于检测预对准后的所述基底的第一污染物含量,当所述基底的第一污染物含量不在预设第一污染物含量阈值范围内时,判定所述基底为所述待处理基底。
7.根据权利要求6所述的曝光装置,其特征在于,所述第一污染物检测子单元包括光学成像部件;所述第一污染物含量包括第一污染物的数量和成像面积。
8.根据权利要求4所述的曝光装置,其特征在于,所述进料检测单元还包括对准标记测量子单元、调焦调平子单元和面型测量子单元中的至少一种;
所述对准标记测量子单元用于测量所述合格基底的对准标记的位置;
所述调焦调平子单元用于对所述合格基底进行调焦调平;
所述面型测量子单元用于测量所述合格基底的吸附面型。
9.根据权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,还包括出料检测单元;
所述出料检测单元用于检测曝光后的所述基底,并判定曝光后的所述基底为合格曝光基底或不合格曝光基底。
10.根据权利要求9所述的曝光装置,其特征在于,所述出料检测单元包括散射测量子单元和出料运动台子单元;
所述出料运动台子单元用于放置曝光后的所述基底;
所述散射测量子单元用于测量曝光后的所述基底的套刻偏移量,当所述套刻偏移量不在预设套刻偏移量阈值范围内时,判定曝光后的所述基底为所述不合格曝光基底。
11.根据权利要求10所述的曝光装置,其特征在于,所述出料检测单元还包括第二污染物检测子单元;
所述第二污染物检测子单元用于检测曝光后的所述基底的第二污染物含量,当曝光后的所述基底的第二污染物含量不在第二污染物含量阈值范围内时,判定曝光后的所述基底为不合格曝光基底。
12.根据权利要求9所述的曝光装置,其特征在于,还包括控制分析单元和基底存放盒;
所述进料检测单元还用于将所述待处理基底的信息发送给所述控制分析单元,和/或所述出料检测单元将所述不合格曝光基底的信息发送给所述控制分析单元;
所述控制分析单元用于存储所述待处理基底的信息和/或所述不合格曝光基底的信息,且根据所述待处理基底的信息,判定所述待处理基底执行等候再检测操作,或者判定所述待处理基底为不合格基底;
所述基底存放盒用于存放所述不合格基底和/或所述不合格曝光基底。
13.根据权利要求12所述的曝光装置,其特征在于,所述基底存放盒包括警示子单元;
所述警示子单元用于在所述基底存放盒存放的所述不合格基底和所述不合格曝光基底的数量之和等于或者大于预设存放数量阈值时,发出警示。
14.一种曝光方法,其特征在于,包括:
进料检测单元对基底进行检测,并判定所述基底为合格基底或待处理基底;
传输单元将所述合格基底传输至曝光单元;
所述曝光单元对所述合格基底进行曝光。
15.根据权利要求14所述的曝光方法,其特征在于,所述进料检测单元包括温度检测子单元、厚度检测子单元和气体挥发物检测子单元中的至少一个;
所述进料检测单元对基底进行检测,并判定所述基底为合格基底或待处理基底包括下列各步骤中的至少一个步骤:
所述温度检测子单元检测所述基底的温度,若所述基底的温度不在预设温度阈值范围内,则判定所述基底为所述待处理基底;
所述厚度检测子单元检测所述基底的厚度,若所述基底的厚度不在预设厚度阈值范围内,则判定所述基底为所述待处理基底;
所述气体挥发物检测子单元检测所述基底的气体挥发物,若所述基底的气体挥发物不在预设气体挥发物阈值范围内,则判定所述基底为所述待处理基底。
16.根据权利要求14所述的曝光方法,其特征在于,所述进料检测单元还包括预对准子单元;在所述传输单元将所述合格基底传输至曝光单元之前还包括:
预对准子单元对所述基底进行预对准。
17.根据权利要求16所述的曝光方法,其特征在于,所述进料检测单元还包括第一污染物检测子单元;在所述预对准子单元对所述基底进行预对准之后还包括:
第一污染物检测子单元检测预对准后的所述基底的第一污染物含量,若所述基底的第一污染物含量不在预设第一污染物含量阈值范围内,则判定所述基底为所述待处理基底。
18.根据权利要求16所述的曝光方法,其特征在于,所述进料检测单元还包括对准标记测量子单元、调焦调平子单元和面型测量子单元中的至少一种;在所述预对准子单元对所述基底进行预对准之后还包括下列各步骤中的至少一个步骤:
所述对准标记测量子单元测量所述合格基底的对准标记的位置;
所述调焦调平子单元对所述合格基底进行调焦调平;
所述面型测量子单元测量所述合格基底的吸附面型。
19.根据权利要求14所述的曝光方法,其特征在于,在所述曝光单元对所述合格基底进行曝光之后还包括:
出料检测单元检测曝光后的所述基底,并判定曝光后的所述基底为合格曝光基底或不合格曝光基底。
20.根据权利要求19所述的曝光方法,其特征在于,所述出料检测单元包括散射测量子单元;所述出料检测单元检测曝光后的所述基底,并判定曝光后的所述基底为合格曝光基底或不合格曝光基底包括:
所述散射测量子单元测量曝光后的所述基底的套刻偏移量,若所述套刻偏移量不在预设套刻偏移量阈值范围内,则判定曝光后的所述基底为所述不合格曝光基底。
21.根据权利要求20所述的曝光方法,其特征在于,所述出料检测单元还包括第二污染物检测子单元;所述出料检测单元检测曝光后的所述基底,并判定曝光后的所述基底为合格曝光基底或不合格曝光基底还包括:
所述第二污染物检测子单元检测曝光后的所述基底的第二污染物含量,若曝光后的所述基底的第二污染物含量不在第二污染物含量阈值范围内,则判定曝光后的所述基底为不合格曝光基底。
22.根据权利要求19所述的曝光方法,其特征在于:
在所述出料检测单元检测曝光后的所述基底,并判定曝光后的所述基底为合格曝光基底或不合格曝光基底之后还包括;
所述传输单元将所述不合格曝光基底传输至基底存放盒;
在所述进料检测单元对基底进行检测,并判定所述基底为合格基底或待处理基底之后还包括:
所述进料检测单元将所述待处理基底的信息发送给所述控制分析单元;
所述控制分析单元根据所述待处理基底的信息,判定所述待处理基底执行等候再检测操作,或者判定所述待处理基底为不合格基底;
所述传输单元将所述不合格基底传输至所述基底存放盒。
23.根据权利要求22所述的曝光方法,其特征在于,所述基底存放盒包括警示子单元;在所述传输单元将所述不合格曝光基底传输至基底存放盒,或所述传输单元将所述不合格基底传输至所述基底存放盒之后还包括:
所述警示子单元判断所述基底存放盒存放的所述不合格基底和所述不合格曝光基底的数量之和是否等于或者大于预设存放数量阈值;
若是,所述警示子单元发出警示。
24.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,采用权利要求14-23任一项所述的曝光方法对所述半导体器件一侧表面的光刻胶层进行曝光。
25.一种半导体器件,其特征在于,采用权利要求24所述的半导体器件的制造方法制成。
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