【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體制造，具體為一種光刻曝光方法及設備。
技術介紹
1、光刻曝光方法是半導體制造中關鍵的工藝步驟，其核心任務是將掩模上的微細圖案通過光學投影系統精確轉移到晶圓表面上的光刻膠層。現有的光刻設備主要采用機械接觸平臺結合深紫外(duv)或極紫外(euv)光源，通過多層透鏡陣列投影圖案，同時利用多次曝光技術實現更小線寬的圖案制造。這些設備已經廣泛應用于芯片的微細加工，尤其在14nm、10nm工藝節點中展現了良好的應用價值。然而，隨著芯片工藝的不斷推進和制程要求的提升，光刻設備在高精度、高效率以及運行可靠性等方面仍然面臨諸多技術挑戰。
2、當前的光刻設備多采用機械接觸式晶圓平臺，雖然在精度上已達到納米級別，但機械摩擦、震動和長時間運行產生的熱膨脹效應仍對定位精度造成干擾。在多層圖案疊加過程中，熱膨脹引起的誤差難以完全消除，導致整體投影圖案的對準精度下降，制約了更先進工藝的高要求。而且傳統單平臺設計的光刻設備在曝光與晶圓對準之間切換操作復雜，導致等待時間較長，限制了整體產能。此外，平臺路徑規劃算法多采用固定規則，缺乏靈活性，晶圓表面曝光點之間的非必要移動增加了時間和能耗，從而降低了生產效率。此外高功率光源在長時間運行過程中會引發局部熱積累，晶圓平臺和光學系統的溫度變化導致尺寸和位置的漂移。盡管現有技術中引入了一定的冷卻機制，但冷卻效率較低，且未能與實時的熱膨脹補償相結合，無法完全避免熱膨脹對圖案投影精度的影響，同時現有光刻設備的監測系統主要依賴預設參數和人工干預，無法對運行過程中的設備狀態進行動態采集和分析，尤其
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種光刻曝光方法，解決了現有設備定位精度不足、作業效率較低、熱膨脹補償不完善、智能化運行和適應性較低的問題。
2、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：一種光刻曝光方法及設備，包括以下步驟：
3、s1、預準備：將掩模、光源發射器和plc模塊參數進行初始化；
4、s2、路徑規劃：根據曝光圖案布局優化曝光路徑；
5、s3、平臺定位：對磁懸浮圓臺通過磁環與電磁線圈之間的設置實現納米級定位和姿態調整；
6、s4、雙平臺協同曝光：采用一平臺曝光、一平臺對準的并行操作，實現無縫切換；
7、s5、動態校正：在曝光過程中，通過溫控模塊與plc模塊熱膨脹實時補償和動態位置校正；
8、s6、故障監測：曝光完成后，通過監測模塊控制加工平臺上分布的傳感器組實時監控設備狀態，并與plc模塊交互預測潛在故障。
9、優選的，所述s3步驟中，外框通過磁環與電磁線圈交互產生的磁場力實現懸浮，磁懸浮力滿足以下公式：
10、f＝i·b·l
11、其中，f為磁場力，i為線圈電流，b為磁場強度，l為線圈長度。
12、優選的，所述s4步驟中，進一步包括以下步驟：
13、a.一個平臺執行光刻曝光操作；
14、b.另一個平臺同步完成晶圓地對準和準備；
15、c.兩平臺之間采用協同切換邏輯，其總操作時間滿足以下關系：
16、ttotal＝ta+tb-toverlap
17、其中，ta為曝光平臺的操作時間，tb為對準平臺的準備時間，toverlap為并行操作時間。
18、優選的，所述s5步驟中，熱膨脹實時補償包括以下步驟：
19、a.實時采集晶圓平臺和光學系統的溫度數據；
20、b.基于公式δl＝α·l·δt，進而計算熱膨脹引起的長度變化；
21、c.通過伺服電機動態調整晶圓平臺位置，并使用自由曲面透鏡補償光學畸變。
22、優選的，所述s5步驟中，溫控模塊在監測到溫度過高的時候，會通過plc模塊對加工平臺內的液冷循環裝置進行控制，對熱量進行排散，其中排散的熱量滿足以下公式：
23、
24、其中，為冷卻液流量，c為冷卻液比熱容，δt為冷卻液溫差。
25、優選的，所述s6步驟中，進一步包括以下步驟：
26、a.利用傳感器采集設備振動、位移和溫度數據；
27、b.使用ai模型分析運行數據，預測潛在故障；
28、c.對光刻設備的控制參數進行實時調整，優化曝光精度和效率。
29、優選的，所述ai故障預測使用長期短期記憶網絡，通過以下預測模型識別異常模式：
30、yt＝f(wx·xt+wh·ht-1+b)
31、其中，yt為當前時間步的預測結果，xt為當前輸入數據，ht-1為上一時間步的隱藏狀態，wx,wh,b為網絡權重和偏置。
32、一種光刻曝光設備，包括：
33、加工平臺，其作為整體設備的外殼，用于承載和保護結構；
34、磁懸浮圓臺，其設置在加工平臺表面，用于通過無摩擦懸浮實現納米級定位；
35、光學機構，其設置在加工平臺頂部，用于將對應圖案投影到晶圓表面；
36、控制機構，其固定在加工平臺頂部，用于進行平臺自動化控制和檢測；
37、所述磁懸浮圓臺包括底座，所述底座通過電動導軌安裝在加工平臺表面，所述底座頂部安裝有電磁線圈，所述電磁線圈頂部設置有磁環，所述磁環頂部固定連接有外框；
38、所述外框內部設置有電機，所述電機輸出端固定連接有齒輪，外框內部固定有呈環形陣列分布的固定架一，所述固定架一內部均滑動設置有齒條，所述齒條均與所述齒輪之間相嚙合，所述齒條之間呈上下錯位設置，所述齒條一端均固定有連接架，所述齒條一端均固定有連接架。
39、優選的，所述光學機構包括光源發射器，所述光源發射器設置在控制機構頂部，所述光源發射器通過控制機構固定有固定架二，所述固定架二內部設置有拉框，所述拉框內部設置有光學透鏡，所述拉框一側固定有拉把。
40、優選的，所述控制機構內部設置有plc模塊，所述控制機構內部設置有溫控模塊，所述控制機構內部設置有監測模塊，所述plc模塊與溫控模塊之間通過電性連接，所述plc模塊與溫控模塊之間通過電性連接。
41、本專利技術提供了一種光刻曝光方法及設備。具備以下有益效果：
42、1、本專利技術通過磁懸浮圓臺實現晶圓平臺的無摩擦懸浮和多自由度的姿態調整，使平臺定位精度達到納米級，此外，采用溫控模塊和伺服動態補償系統，實時監測和調整因熱膨脹引起的誤差，配合自由曲面透鏡校正光學畸變，確保曝光圖案在多層光刻疊加時的高精度一致性，整體結構設計大幅減少了機械誤差與熱膨脹影響，適應先進制程的高精度需求。
43、2、本專利技術采用雙平臺協同作業設計，在平臺a進行光刻曝光的同時，平臺b完成下一塊晶圓地對準和準備，兩個平臺通過電動導軌切換實現無縫銜接，結合路徑優化算法，減少了晶圓平臺移動路徑和時間，顯著提高了本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種光刻曝光方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述S3步驟中，外框(21)通過磁環(22)與電磁線圈(24)交互產生的磁場力實現懸浮，磁懸浮力滿足以下公式：
3.根據權利要求1所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述S4步驟中，進一步包括以下步驟：
4.根據權利要求1所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述S5步驟中，熱膨脹實時補償包括以下步驟：
5.根據權利要求1所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述S5步驟中，溫控模塊(42)在監測到溫度過高的時候，會通過PLC模塊(41)對加工平臺(1)內的液冷循環裝置進行控制，對熱量進行排散，其中排散的熱量滿足以下公式：
6.根據權利要求1所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述S6步驟中，進一步包括以下步驟：
7.根據權利要求6所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述AI故障預測使用長期短期記憶網絡，通過以下預測模型識別異常模式：
8.一種光刻曝光設備，依據權利要求1-7所述的一種光刻曝光方法，
9.根據權利要求8所述的一種光刻曝光設備，其特征在于，所述光學機構(3)包括光源發射器(31)，所述光源發射器(31)設置在控制機構(4)頂部，所述光源發射器(31)通過控制機構(4)固定有固定架二(32)，所述固定架二(32)內部設置有拉框(33)，所述拉框(33)內部設置有光學透鏡(34)，所述拉框(33)一側固定有拉把(35)。
10.根據權利要求8所述的一種光刻曝光設備，其特征在于，所述控制機構(4)內部設置有PLC模塊(41)，所述控制機構(4)內部設置有溫控模塊(42)，所述控制機構(4)內部設置有監測模塊(43)，所述PLC模塊(41)與溫控模塊(42)之間通過電性連接，所述PLC模塊(41)與溫控模塊(42)之間通過電性連接。
...【技術特征摘要】
1.一種光刻曝光方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述s3步驟中，外框(21)通過磁環(22)與電磁線圈(24)交互產生的磁場力實現懸浮，磁懸浮力滿足以下公式：
3.根據權利要求1所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述s4步驟中，進一步包括以下步驟：
4.根據權利要求1所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述s5步驟中，熱膨脹實時補償包括以下步驟：
5.根據權利要求1所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述s5步驟中，溫控模塊(42)在監測到溫度過高的時候，會通過plc模塊(41)對加工平臺(1)內的液冷循環裝置進行控制，對熱量進行排散，其中排散的熱量滿足以下公式：
6.根據權利要求1所述的一種光刻曝光方法，其特征在于，所述s6步驟中，進一步包括以下步驟：
7.根據權利要求6所述的一種光刻曝光方法，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：金鋒，張振強，楊露，
申請(專利權)人：蘇州勵索精密裝備科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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