CN1301443C - 基底曝光方法和用于该方法的装置 - Google Patents

Abstract

提供了半导体器件基底的曝光方法和曝光装置。使用具有单元曝光电路图案和位置识别图案的透光罩对在其上形成感光膜的带状基底材料进行曝光。在传递经过曝光的基底材料之后，检测在基底材料上曝光的位置识别标记。此后，参照曝光的位置识别标记对准后续曝光区的位置。

Description

基底曝光方法和用于该方法的装置

本专利申请要求2002年3月9日于韩国知识产权局申请的韩国专利申请200212726的优先权，这里完整参考引用了该申请。

技术领域

本发明涉及基底曝光方法和用于该曝光方法的装置，更具体地，本发明涉及半导体器件的基底曝光方法，和用于该曝光方法的装置，所述曝光方法和装置改进材料(此后被称作基底材料)的对准，以及基底材料的输送间距度，以便形成连续基底。

背景技术

通常，半导体器件的基底由聚酰亚胺基有机复合膜的至少一个表面上形成的薄膜金属构成，或者由条状薄金属构成，这种条状薄金属由铜、铜合金或铁合金组成。为了集成各种电子器件，基底材料被传送到预定光刻区，并且掩模和基底材料对齐以完成基底材料的曝光。

例如，通过模压方法和蚀刻基底材料的蚀刻方法形成导线架，导线架将半导体器件的功能传递到外部电路并且支承半导体器件。在蚀刻方法中，以卷轴到卷轴的方式连续提供基底材料，或者在所提供的单元条上连续提供基底材料，从而在基底材料的至少一个表面上完成感光层形成处理、曝光处理、显影处理、蚀刻处理和清洗处理。按照同样的方式，在诸如铜的薄膜金属附着在聚酰亚胺薄膜的至少一个表面上时，在薄膜金属上完成感光层形成处理、曝光处理、显影处理和蚀刻处理，以便连续形成预定的单元基底。

在韩国专利2000-0057786中公开了使用蚀刻处理制造基底的曝光装置的例子。

这里，曝光装置在带状基底材料上对光刻图案接连曝光，其中光刻图案在透光罩上形成。装置包含沿纵向返回曝光台上的带状基底材料的返回单元，将基底材料传递到曝光台的传递单元，和控制返回单元与传递单元的控制单元。控制单元重复基底材料的返回和传递，以便对排列成若干行的掩模图案进行曝光。

在图1的这种曝光装置中，通过附接的滚轮11和12传递基底材料100，并且检测滚轮11和12的RPM以便按照预定间距传递基底材料100。然而在这种情况下，由于基底材料100在滚轮11和12之间发生滑动，不能精确传递基底材料100。另外，由于滚轮11和12被直接附着于基底材料100的表面上，基底材料100可能被污染。为了防止这样问题，在曝光处理和蚀刻处理之前，在基底材料的一端上形成对准孔或对准标记，并且使用诸如CCD照相机的可视设备识别孔或标记。然而，这种方法需要在向曝光装置输入基底材料之前完成单独的处理，并且形成标记或孔的处理可能产生处理误差。因此，该方法产生累积误差。

在美国专利5,198,857和美国专利5,075,718中公开了使用滚轮传递基底材料的装置的例子。

如图2所示，另一个按照预定间距传递基底材料的方法包含在基底材料100的边缘形成具有预定间距的孔101，以及在链轮15的齿与孔101咬合时通过旋转链轮15来传递基底材料100。在这种情况下，检测链轮15的RPM或孔101的数量以确定基底材料的传递距离。然而由于是通过机械打孔处理或蚀刻处理来形成孔101，因此，孔101的形状、尺寸和位置造成的处理偏差导致难以对准基底材料100。另外，难以精确控制曝光位置。此外，当降低聚酰亚胺薄膜的厚度时，难以使用孔传递和对准基底材料。

发明内容

本发明提供了半导体器件的基底曝光方法和用于该曝光方法的装置，以便在沿着纵向接连传递连续基底材料时精确控制传递位置，并且减少曝光区之间存在的废料数量，其中通过统一单元曝光区之间的距离来形成曝光区以降低传统累积误差。

本发明还提供半导体器件的基底曝光方法和用于该曝光方法的装置，以便根据基底材料上的曝光位置改进曝光图案的精度，从而减少后续处理中的误差。

根据本发明的一个方面，提供一种半导体器件的基底材料曝光方法，包括准备在其上形成感光膜的带状基底材料，准备至少一个具有单元曝光图案和位置识别图案的透光罩，使用透光罩对基底材料进行曝光，传递曝光的基底材料，以及检测基底材料上曝光的位置识别标记并且参照基底材料上的位置识别标记对准后续位置区的位置。

根据本发明的另一个方面，提供半导体器件的基底材料曝光装置，包括光源，曝光台，位于曝光台两侧并且按照预定间距传递曝光台上的连续基底材料的传递单元，按照与曝光台分离预定距离的方式安置并且对基底材料进行曝光的单元曝光图案，包含至少一个位置识别图案的透光罩，安置在曝光台一侧并且识别被位置识别图案曝光的位置识别标记的识别单元，以及使用来自位置识别单元的检测信息对准基底材料的后续曝光位置的控制单元。

控制单元控制传递单元对准透光罩和基底材料的曝光位置。驱动单元被安装在透光罩一侧以便改变透光罩的位置。这里，受控制单元控制的驱动单元通过移动透光罩的位置，对准透光罩和基底材料的曝光位置。另外，识别单元由CCD照相机构成。最好在一个透光罩上形成单元曝光图案和位置识别图案。另外，最好将位置识别图案形成为单元曝光图案的一部分。

附图说明

通过参照附图详细描述优选实施例可以更加明白本发明的上述方面和优点，其中：

图1是图解传统曝光装置的一部分的透视图；

图2是图解传统的基底材料传递单元的透视图；

图3的模块图图解了根据本发明的半导体器件基底材料曝光方法；而

图4的透视图图解了根据本发明的基底材料曝光装置。

具体实施方式

下面参照附图更详细地描述本发明，其中示出了本发明的优选实施例。

现在参照图3描述半导体器件的基底材料曝光方法的实施例。

参照图3，在步骤310围绕卷轴卷起基底材料以便连续提供基底材料。这里，在基底材料上形成感光膜。在步骤320准备透光罩以便对基底材料进行曝光。这里，透光罩包含对基底进行曝光的单元曝光图案和至少一个位置识别图案。这里，当将对基底的两个表面进行曝光时，可以在上部和下部透光罩中的一个内形成位置识别图案。

当准备带状基底材料和透光罩时，在步骤330对基底材料的曝光区进行曝光以便在基底材料上形成第一曝光图案和第一位置识别标记。如上所述，使用透光罩和光学单元将光源发射的光束照射到基底材料上的感光膜，可以形成第一曝光图案和第一位置识别标记。

当形成第一曝光图案和第一位置识别标记时，在步骤340传递带状基底材料以便将要曝光的部分定位在透光罩下面。当在步骤340传递基底材料时，在步骤350检测基底材料上形成的第一位置识别标记，并且参照检测的第一位置识别标记设置接着要曝光的位置。当设置接着要曝光的位置时，进行曝光处理以便对第二曝光图案和第二位置识别标记进行曝光。另外，参照第二位置识别标记设置接着要曝光的位置，并且对基底材料进行曝光，以便对第三曝光图案和第三位置识别标记进行曝光。沿着纵向在带状基底材料上重复处理，从而对曝光图案和位置识别标记进行曝光。

通过对带状基底材料，即半导体器件基底的基底材料进行曝光，可以精确控制曝光图案的曝光位置和后续曝光图案的曝光位置之间的距离。换言之，由于位置识别标记被应用于相邻曝光图案，可以防止累积误差的产生。于是，曝光图案之间的距离是统一的，使得能够防止曝光图案之间的基底材料被浪费成废料。另外，可以防止后续处理中曝光图案位置的差异造成的误差产生。

图4的透视图图解了根据本发明的半导体器件基底材料曝光装置。

参照图4，曝光装置包含供带卷轴51和接收卷轴52，其中在供带卷轴51上裹绕包含感光膜的基底材料100，而接收卷轴52与供带卷轴51分离预定距离。可以被驱动单元53a抬升的曝光台53安装在供带卷轴51和接收卷轴52之间。这里，从供带卷轴51提供的基底材料100位于曝光台53上。另外，单独的固定单元，即吸附单元(未示出)可以安装在曝光台53上，以便在曝光处理期间固定基底材料100。曝光单元60被布置在曝光台53之上，其中曝光单元60具有包含曝光灯61a的照明系统61，聚焦从照明系统61发射的光束的光学单元62，和透光罩70。这里，透光罩70包含预定单元曝光图案71，和用于形成至少一个位置识别标记102的位置识别标记图案72。最好沿着单元曝光图案71的对角方向形成位置识别标记图案72；然而可以在任何单独的位置上形成位置识别标记图案72，只要它们不干扰单元曝光图案71。另外，可以在单元曝光图案71中形成位置识别标记图案72，也可以将位置识别标记图案72形成为单元曝光图案71的一部分。

按照预定间距连续提供基底材料100的供料单元80和90安装在曝光台53的每侧。这里，供料单元80和90包含在其间与基底材料附接的上部和下部滚轮81、82、91和92，和分别驱动上部和下部滚轮81、82、91和92中的至少一个的步进马达83和93。上部和下部滚轮81、82、91和92在滚轮81、82、91和92的边缘具有的直径D1大于在滚轮81、82、91和92的中心具有的直径D2，以便保持住基底材料100的边缘。这里，面对基底材料100的曝光表面的滚轮边缘的直径最好大于滚轮中心的直径。通过在驱动轴的端部安装2个滚轮可以构成上部和下部滚轮81、82、91和92。控制单元200具有检测单元210以便检测通过对基底材料100进行曝光形成的位置识别标记102，其中检测单元210被安装在曝光台53的一侧，即传递基底到达的退出侧。另外，控制单元200使用来自检测单元210的检测信息控制供料单元80和90的步进马达83和93。这里，识别单元210由CCD照相机构成。虽然图4中未示出，然而驱动单元53a可以控制透光罩70的位置，以便对准基底材料100上的曝光图案101。另一方面。可以在用于识别位置识别标记72的识别单元的一侧形成单独的照明单元，以便方便地识别位置识别标记72。

现在描述基底材料的曝光装置的操作和使用曝光装置的曝光方法。

为了使用曝光装置对基底材料100进行曝光，操纵供料单元80和90的步进马达83和93以驱动上部和下部滚轮81、82、91和92。因此，供带卷轴51上裹绕的基底材料100的曝光区移动到曝光台53上。在这种情况下，从曝光单元60的曝光灯61a发射的光束被照射到位于曝光台53上的基底材料100，使得基底材料100的曝光区被曝光。于是，在基底材料100上形成第一曝光图案101和第一位置识别标记102。当完成曝光处理时，使用供料单元80和90传递基底材料100。当通过将基底材料100传递到接收卷轴52，使得第一位置识别标记102位于作为识别单元210的CCD照相机下面时，CCD照相机识别第一位置识别标记102。另外，第一位置识别标记102变成用于对准后续曝光图案的位置的基准。当后续曝光图案偏离基准点时，控制单元200前后转动供料单元80和90的步进马达83和93，从而对准后续曝光图案。这里，通过控制透光罩控制单元可以对准后续曝光图案，其中透光罩控制单元可以安装在透光罩70的一侧。当完成后续曝光位置的对准时，使用位置识别标记确定后续曝光区，以便对基底材料100的感光膜上的曝光图案和位置识别标记进行曝光。另外，当基底材料由需要在两个表面进行曝光的薄金属构成时，可以在基底材料的下部安装附加透光罩和光源，以便在基底材料的两侧进行曝光处理。

当在传递带状基底材料到达接收卷轴的同时使用位置识别标记对基底材料进行曝光时，半导体器件的基底材料曝光方法和用于该曝光方法的曝光装置使用位置识别标记对准基底材料并且对基底材料进行曝光，其中在形成前一曝光图案时已经对所述位置识别标记进行曝光。因此，可以精确控制后续曝光图案的位置。根据使用本发明的曝光方法和曝光装置进行的试验，当使用先前曝光的位置识别标记对准后续曝光位置时，相对于250毫米，可以将后续曝光位置识别标记的定位误差减少到低于2微米。另外，通过统一曝光图案之间的距离，可以减少集成电器件的后续处理中的误差，并且可以减少废料数量。此外，通过避免使用在半导体材料的边缘形成的孔传递和对准半导体材料，可以减少制造半导体器件的基底的成本。

虽然前面参照优选实施例示出和描述了本发明，然而本领域的技术人员可以理解，在不偏离所附权利要求书限定的本发明的宗旨和范围的前提下，可以进行各种形式和细节方面的改变。

Claims (5)

1.一种半导体器件的基底材料曝光方法，该曝光方法包括：

准备带状基底材料，其中在带状基底材料上形成感光膜；

准备具有单元曝光图案和位置识别图案的至少一个透光罩；

使用透光罩对基底材料进行曝光；

传递曝光的基底材料；和

检测基底材料上被透光罩的位置识别图案曝光的位置识别图案，并且参照基底材料上的位置识别图案对准后续位置区的位置。

2.如权利要求1所述的曝光方法，其中在基底材料的上部和下部进行曝光。

3.如权利要求1所述的曝光方法，其中对准后续位置的位置包括控制传递基底材料的传递单元。

4.如权利要求1所述的曝光方法，其中对准后续位置的位置包括控制透光罩的位置。

5.如权利要求1所述的曝光方法，其中用于执行所述对准后续曝光位置步骤的控制单元控制执行所述传递曝光的基底材料步骤的传递单元以对准后续曝光位置。

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