本發(fā)明涉及半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，提供一種光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置及光刻機(jī)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的光刻機(jī)技術(shù)大多依賴于機(jī)械夾具和固定的線性移動系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)晶圓的預(yù)定位。這類系統(tǒng)雖然可以提供一定的精度和穩(wěn)定性，但在面對不同尺寸的晶圓時，其靈活性和通用性受到了限制。尤其在大規(guī)模生產(chǎn)中，頻繁更換夾具或調(diào)整機(jī)械系統(tǒng)不僅浪費(fèi)時間，還可能導(dǎo)致對晶圓的損傷，從而影響產(chǎn)品的良率。因此，尋求一種能夠根據(jù)不同晶圓尺寸自動調(diào)整的預(yù)對準(zhǔn)解決方案，成為了當(dāng)前急需解決的技術(shù)難題。

2、為解決上述問題，業(yè)界一直在探索能夠適應(yīng)多種晶圓尺寸的預(yù)對準(zhǔn)方法。當(dāng)前的技術(shù)方案往往依賴于復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)和精準(zhǔn)的控制系統(tǒng)，但往往未能兼顧效率、精度和靈活性的綜合平衡。

3、因此，開發(fā)一種既能夠簡化操作流程，又能提高生產(chǎn)效率，并且適用于不同類型晶圓尺寸的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)，將是推動光刻設(shè)備技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵步驟。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，用以解決相關(guān)技術(shù)中對于不同規(guī)格晶圓的對準(zhǔn)檢測效率低下的缺陷。

2、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種光刻機(jī)。

3、本發(fā)明第一方面實(shí)施例提供一種光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，包括：

4、晶圓載臺，用于承載晶圓；

5、夾持組件，包括傳動連接的夾持驅(qū)動件和一對夾持盤，所述夾持驅(qū)動件用于驅(qū)動一對所述夾持盤沿第一方向運(yùn)動并使所述夾持盤在夾持位位置和分離位位置之間切換，在所述夾持位位置，一對所述夾持盤相互靠近以夾持所述晶圓，在所述分離位位置，一對所述夾持盤相互遠(yuǎn)離以釋放所述晶圓；

6、一對升降驅(qū)動件，與一對所述夾持盤一一對應(yīng)且分別與所對應(yīng)的所述夾持盤傳動連接，以驅(qū)動一對所述夾持盤沿第二方向升降，所述第一方向與所述第二方向在垂直于所述晶圓載臺的平面內(nèi)相互垂直；

7、檢測組件，安裝于所述晶圓載臺，所述檢測組件用于檢測所述晶圓與目標(biāo)承載位的相對位置。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，在所述晶圓載臺上設(shè)置有沿所述第一方向延伸的滑軌，沿所述第一方向，在所述夾持驅(qū)動件的兩側(cè)設(shè)置有與所述滑軌滑動配合的滑塊，所述升降驅(qū)動件安裝于所述滑塊，所述夾持驅(qū)動件適于帶動所述滑塊沿所述滑軌動作。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述夾持組件還包括彈性件，所述彈性件的兩端連接于一對所述滑塊之間，由所述分離位位置向所述夾持位位置，所述彈性件適于對所述晶圓提供彈性夾緊力，由所述夾持位位置向所述分離位位置，所述夾持驅(qū)動件適于克服所述彈性件的彈性夾緊力。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述滑塊上設(shè)置有導(dǎo)槽，沿所述第一方向，所述夾持驅(qū)動件上設(shè)置有第一傳動件和第二傳動件，所述第一傳動件與其中一個所述導(dǎo)槽導(dǎo)向連接并與其中一個所述升降驅(qū)動件連接，所述第二傳動件與另一個所述導(dǎo)槽導(dǎo)向連接并與另一個所述升降驅(qū)動件連接。

11、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述第一傳動件背離所述夾持驅(qū)動件的一端設(shè)置有第一安裝座，所述第二傳動件背離所述夾持驅(qū)動件的一端設(shè)置有第二安裝座，其中一個所述升降驅(qū)動件安裝于所述第一安裝座，另一個所述升降驅(qū)動件安裝于所述第二安裝座。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，沿所述第二方向，在所述夾持盤上形成有至少兩組不同規(guī)格的夾持位，所述升降驅(qū)動件用于驅(qū)動一對所述夾持盤沿第二方向升降，以使所述夾持位匹配不同規(guī)格的所述晶圓。

13、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，還包括安裝板，所述安裝板安裝于所述晶圓載臺朝向所述夾持盤的一側(cè)，所述檢測組件安裝于所述安裝板。

14、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述安裝板上開設(shè)有調(diào)整孔，所述調(diào)整孔中安裝有連接座，所述檢測組件安裝于所述連接座；

15、所述安裝板上還設(shè)置有檢測驅(qū)動件，所述檢測驅(qū)動件用于調(diào)整所述連接座與所述安裝板的相對位置。

16、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述檢測組件至少包括尋邊傳感器，所述尋邊傳感器用于檢測所述晶圓與目標(biāo)承載位的相對位置并生成檢測信號，所述檢測驅(qū)動件用于基于所述檢測信號動作。

17、本發(fā)明第二方面實(shí)施例提供一種光刻機(jī)，包括：

18、如上述的光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置；

19、掩膜對準(zhǔn)裝置，用于將掩膜上的圖形與所述晶圓上的圖形進(jìn)行對準(zhǔn)；

20、曝光裝置，用于對所述晶圓進(jìn)行曝光處理。

21、根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例提供的光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，通過夾持驅(qū)動件驅(qū)動一對夾持盤在第一方向上切換位置，能夠?qū)崿F(xiàn)對晶圓的精準(zhǔn)夾持和釋放。在夾持位位置時，可確保晶圓在加工過程中保持穩(wěn)定，避免因晶圓晃動而導(dǎo)致的光刻誤差，提高光刻的精度和質(zhì)量；在分離位位置時，夾持盤與晶圓相對遠(yuǎn)離，提高了晶圓的更換效率，進(jìn)而提升了整個光刻機(jī)的工作效率。此外，通過夾持盤的位置切換，可以滿足對不同規(guī)格的晶圓的夾持，提升了該光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置對不同規(guī)格的晶圓的適應(yīng)性。升降驅(qū)動件可驅(qū)動一對夾持盤沿第二方向升降，使得該裝置能夠適應(yīng)不同厚度或不同規(guī)格的晶圓。這種靈活的高度調(diào)整功能增加了該光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置的通用性，能夠滿足多種類型晶圓的加工需求，降低了因晶圓規(guī)格不同而需要更換設(shè)備的成本。檢測組件安裝在晶圓載臺上，能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地檢測晶圓與目標(biāo)承載位的相對位置?；跈z測到的位置信息，可對晶圓的位置進(jìn)行調(diào)整和校準(zhǔn)，保證晶圓在光刻過程中處于正確的位置，進(jìn)一步提高光刻的準(zhǔn)確性和良品率。第一方向與第二方向在垂直于晶圓載臺的平面內(nèi)相互垂直，這種空間布局使得各組件之間的運(yùn)動相互獨(dú)立又相互配合，減少了組件之間的干涉，提高了裝置的穩(wěn)定性和可靠性，同時也便于裝置的安裝、調(diào)試和維護(hù)。

22、根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例提供的光刻機(jī)，通過晶圓對準(zhǔn)裝置的雙方向動態(tài)調(diào)整與掩膜對準(zhǔn)裝置的高精度微動補(bǔ)償相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)晶圓與掩膜的全局對準(zhǔn)高精度，滿足先進(jìn)制程的套刻精度要求。檢測組件實(shí)時反饋晶圓翹曲、偏心等誤差，通過升降驅(qū)動件的高度補(bǔ)償，消除因晶圓形變導(dǎo)致的離焦問題，提升曝光均勻性。夾持盤的彈性夾持與快速升降功能，可以實(shí)現(xiàn)晶圓的準(zhǔn)確放置以及上下料，減少機(jī)械損傷，大大提升了單片晶圓的對準(zhǔn)時間。通過多規(guī)格夾持位與檢測驅(qū)動件的協(xié)同，使該光刻機(jī)無需停機(jī)即可兼容多規(guī)格晶圓的光刻、對準(zhǔn)，換型時間得以有效縮短。檢測組件的尋邊傳感器與掩膜對準(zhǔn)裝置的標(biāo)記匹配算法聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)曝光區(qū)域的動態(tài)校準(zhǔn)，降低因晶圓放置偏差導(dǎo)致的圖形失真風(fēng)險(xiǎn)；還可以有效地減少光路傳輸誤差，配合曝光裝置的勻光技術(shù)，確保了曝光劑量的均勻性，適用于高深寬比結(jié)構(gòu)的光刻。

技術(shù)特征：

1.一種光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，其特征在于，在所述晶圓載臺（100）上設(shè)置有沿所述第一方向延伸的滑軌（110），沿所述第一方向，在所述夾持驅(qū)動件（102）的兩側(cè)設(shè)置有與所述滑軌（110）滑動配合的滑塊（112），所述升降驅(qū)動件（106）安裝于所述滑塊（112），所述夾持驅(qū)動件（102）適于帶動所述滑塊（112）沿所述滑軌（110）動作。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述夾持組件還包括彈性件（114），所述彈性件（114）的兩端連接于一對所述滑塊（112）之間，由所述分離位位置向所述夾持位位置，所述彈性件（114）適于對所述晶圓提供彈性夾緊力，由所述夾持位位置向所述分離位位置，所述夾持驅(qū)動件（102）適于克服所述彈性件（114）的彈性夾緊力。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述滑塊（112）上設(shè)置有導(dǎo)槽（116），沿所述第一方向，所述夾持驅(qū)動件（102）上設(shè)置有第一傳動件（118）和第二傳動件（120），所述第一傳動件（118）與其中一個所述導(dǎo)槽（116）導(dǎo)向連接并與其中一個所述升降驅(qū)動件（106）連接，所述第二傳動件（120）與另一個所述導(dǎo)槽（116）導(dǎo)向連接并與另一個所述升降驅(qū)動件（106）連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述第一傳動件（118）背離所述夾持驅(qū)動件（102）的一端設(shè)置有第一安裝座（122），所述第二傳動件（120）背離所述夾持驅(qū)動件（102）的一端設(shè)置有第二安裝座（124），其中一個所述升降驅(qū)動件（106）安裝于所述第一安裝座（122），另一個所述升降驅(qū)動件（106）安裝于所述第二安裝座（124）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，其特征在于，沿所述第二方向，在所述夾持盤（104）上形成有至少兩組不同規(guī)格的夾持位（126），所述升降驅(qū)動件（106）用于驅(qū)動一對所述夾持盤（104）沿第二方向升降，以使所述夾持位（126）匹配不同規(guī)格的所述晶圓。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，其特征在于，還包括安裝板（128），所述安裝板（128）安裝于所述晶圓載臺（100）朝向所述夾持盤（104）的一側(cè)，所述檢測組件（108）安裝于所述安裝板（128）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述安裝板（128）上開設(shè)有調(diào)整孔（130），所述調(diào)整孔（130）中安裝有連接座（132），所述檢測組件（108）安裝于所述連接座（132）；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述檢測組件（108）至少包括尋邊傳感器，所述尋邊傳感器用于檢測所述晶圓與目標(biāo)承載位的相對位置并生成檢測信號，所述檢測驅(qū)動件（134）用于基于所述檢測信號動作。

10.一種光刻機(jī)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，提供光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置及光刻機(jī)。光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置包括晶圓載臺，用于承載晶圓；夾持組件包括傳動連接的夾持驅(qū)動件和一對夾持盤，夾持驅(qū)動件用于驅(qū)動一對夾持盤沿第一方向運(yùn)動并使夾持盤在夾持位位置和分離位位置之間切換，在夾持位位置，一對夾持盤相互靠近以夾持晶圓，在分離位位置，一對夾持盤相互遠(yuǎn)離以釋放晶圓；一對升降驅(qū)動件與一對夾持盤一一對應(yīng)且分別與對應(yīng)的夾持盤傳動連接以驅(qū)動一對夾持盤沿第二方向升降，第一方向與第二方向在垂直于晶圓載臺的平面內(nèi)相互垂直；檢測組件安裝于晶圓載臺，檢測組件用于檢測晶圓與目標(biāo)承載位的相對位置。光刻機(jī)用晶圓對準(zhǔn)裝置能對不同規(guī)格晶圓夾持，提高準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：張琪,符友銀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新毅東（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15