CN102097284A

CN102097284A - 对准标记制作的管控方法及装置

Info

Publication number: CN102097284A
Application number: CN2009102011832A
Authority: CN
Inventors: 方利
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-15

Abstract

一种对准标记制作的管控方法及装置。所述对准标记制作的管控方法包括：对不同产品需求的晶圆标以对应的标识码；以及，在晶圆上制作对准标记之前，获取晶圆的标识码，并基于晶圆的标识码进行分类判断，仅在晶圆的标识码与所述对准标记对应的光刻工艺相匹配，启动对所述晶圆的所述对准标记制作。所述对准标记制作的管控方法及装置避免了工艺步骤的浪费，提高了生产效率。

Description

对准标记制作的管控方法及装置

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，特别涉及对准标记制作的管控方法及装置。

背景技术

在半导体器件制造过程中，通常要经历多次光刻。除第一次光刻外，后续层次的光刻在曝光前，都需要将该次需曝光的图形与前次曝光留下的图形进行精确定位，以保证两层图形之间的正确相对位置，即套刻。具体地说，在曝光之前，首先需要通过对准系统，建立本层对准标记和上一层对准标记之间的位置坐标关系，才能保证两层图形之间准确的套刻关系。而为了避免层与层之间标记对准的误差传递，常采用零层对准标记作为基准对准标记，其他各层对准标记都与零层对准标记进行对准。

例如美国专利US6297876B1、US6864956B1等公开了一类光栅式晶圆对准方法，该类方法采用两个存在微小周期差的光栅的相位信号进行对准标记的捕获。

在实际生产中，基于不同的光刻需要，对准标记的位置和结构都会有所不同。例如，参照图1所示，用于零层对准(zero align)的对准标记11就设置在晶圆10的边缘位置。再参照图2所示，用于其他层次光刻的对准标记22、23就设置在晶圆20的各个晶片(die)21之间。其中，对准标记22和对准标记23分别用于晶圆20在两个正交的坐标轴方向(例如正交的x方向和y方向)上的对准。

因此，对于需进行不同光刻工艺的晶圆，需要在其上制作的对准标记也会有所不同。然而，在目前的生产中，并未基于光刻工艺需求对相应晶圆上对准标记的制作进行管控。例如，最初在晶圆上开始制造器件时，都会统一制作零层对准标记，而此时有些晶圆尚不需要进行光刻，这样就造成工艺步骤的浪费，也降低了生产效率。

发明内容

本发明解决的是现有技术未基于光刻工艺需求对相应晶圆上对准标记的制作进行管控，降低了生产效率的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种对准标记制作的管控方法，包括：

对不同产品需求的晶圆标以对应的标识码；

以及，在晶圆上制作对准标记之前，获取晶圆的标识码，并基于晶圆的标识码进行分类判断，仅在晶圆的标识码与所述对准标记对应的光刻工艺相匹配，启动对所述晶圆的所述对准标记制作。

相应地，本发明还提供一种对准标记制作的管控装置，包括：

获取单元，在晶圆上制作对准标记之前，获取晶圆的标识码；

分类判断单元，基于所获取的晶圆的标识码进行分类判断，仅在晶圆的标识码与所述对准标记对应的光刻工艺相匹配时，产生匹配信号；

启动单元，基于分类判断单元产生的匹配信号，产生启动对所述晶圆的所述对准标记制作的启动信号。

与现有技术相比，上述对准标记制作的管控方法及装置具有以下优点：通过对准标记制作前基于晶圆标识码的分类判断，可以有效管控对准标记的制作。也就是说，仅对需进行相应光刻工艺的晶圆制作对应的对准标记。而对其他晶圆则不进行对准标记制作。因此，避免了工艺步骤的浪费，提高了生产效率。

附图说明

图1是现有技术的一种对准标记在晶圆上的位置及结构示意图；

图2是现有技术的另一种对准标记在晶圆上的位置及结构示意图；

图3是本发明对准标记制作的管控方法应用于零层对准标记制作的一种实施例流程图；

图4是本发明对准标记制作的管控装置的一种实施例结构示意图；

图5是图4所示管控装置中的分类判断单元的一种实施例结构示意图。

具体实施方式

通过研究在晶圆上制造器件的过程可以发现，对于某一器件的制造过程，其需经历的光刻都是相对固定。也就是说，何时进行光刻、该光刻使用哪种对准标记进行曝光前的对准等设定都是固定的。因此，可以考虑以要制造的器件作为特征信息，并基于此特征信息来管控对准标记的制作。

并且，由于目前晶圆代工厂在晶圆上制造器件都是大规模量产，因而可以考虑将需制造同一类器件的晶圆标以共同的标识码，以标识码作为管控对准标记制作的特征信息。

基于此，根据本发明对准标记制作的管控方法的一种实施方式，其包括：

对不同产品需求的晶圆标以对应的标识码；

上述实施方式中，通过对准标记制作前基于晶圆标识码的分类判断，可以区分该晶圆标识码对应的晶圆是否需进行所述对准标记制作。也就是说，仅对需进行相应光刻工艺的晶圆制作对应的对准标记。而对其他晶圆则不进行对准标记制作。因此，避免了工艺步骤的浪费，提高了生产效率。

以下结合附图对本发明对准标记制作的管控方法进一步举例说明。

以应用于零层对准标记的制作为例，所述零层对准标记的制作通常是在晶圆初始化准备之后进行。所述的晶圆初始化准备一般是指在晶圆裸片上形成一层氧化层，所述氧化层用于作为晶圆裸片的保护膜层。以硅晶圆为例，所述氧化层就是氧化硅。形成所述氧化硅的方法通常采用炉管热氧化的方法。

假定以产品序列号作为晶圆的标识码，参照图3所示，本发明对准标记制作的管控方法应用于零层对准标记制作的一种实施例步骤包括：

步骤s1，设定需进行与零层对准标记对应的光刻工艺的晶圆的产品序列号，并形成产品序列号与所述光刻工艺的映射表；

步骤s2，获取当前晶圆的产品序列号；

步骤s3，判断所获取的当前晶圆的产品序列号是否与映射表中产品序列号相匹配，若所述产品序列号未与映射表中任一产品序列号相匹配，则执行步骤s4；若所述产品序列号与映射表中某一产品序列号相匹配，则执行步骤s5；

步骤s4，留置当前晶圆，并返回步骤s3；

步骤s5，在当前晶圆表面形成对应零层对准标记的光阻图形；

步骤s6，以所述光阻图形为掩模，蚀刻当前晶圆，在当前晶圆上形成零层对准标记。

其中，步骤s1中，所形成的产品序列号与光刻工艺的映射表是作为后续进行分类判断的依据。

例如，定义产品序列号以A开头的一批晶圆在晶圆表面形成氧化层后需接着进行光刻，因此当前需要在这些晶圆上制作零层对准标记；定义产品序列号以B开头的一批晶圆在晶圆表面形成氧化层后不需马上进行光刻，则当前不需要在这些晶圆上制作零层对准标记。上述定义以映射表的方式进行记录，即将产品序列号以A开头的一系列编号与零层对准标记对应的光刻工艺映射，而产品序列号以B开头的一系列编号则不与零层对准标记对应的光刻工艺映射。也就是说，所形成的映射表中与所述光刻工艺具有映射关系的产品序列号是以A开头的一系列编号。

随后，在步骤s2中，当获得晶圆时，就可获取其产品序列号，以基于当前晶圆的产品序列号及已形成的映射表进行分类判断。

如步骤s3所述，分类判断的依据就是所获取的产品序列号与映射表中产品序列号是否匹配。具体地说，将所获取的产品序列号与映射表进行比对，若能够在映射表中找到与所获取的产品序列号一致的编号，则说明晶圆当前需要进行零层对准标记制作；而若在映射表中无法找到与所获取的产品序列号一致的编号，则说明晶圆当前不需要进行零层对准标记制作。

对于当前不需要进行零层对准标记制作的晶圆，对其的处理如步骤s4所述，将其留置。留置的目的是等待映射表的重新设定。具体地说，若之后，产品序列号以B开头的一批晶圆也需要进行对应零层对准标记的光刻工艺，就可再次执行步骤s1来重新设定映射表，将产品序列号以B开头的一系列编号记录入映射表中，则经过步骤s3的分类判断，产品序列号以B开头的一批晶圆就会被识别成需进行零层对准标记制作。

对于当前需进行零层对准标记制作的晶圆，则开始进行零层对准标记的制作过程。

即，首先如步骤s5所述，在晶圆表面形成对应零层对准标记的光阻图形。具体地说，首先在晶圆表面的氧化层上涂布光阻，所述涂布光阻的方法可以采用旋涂法等习知的工艺方法。此后，进行第一次光刻，即通过曝光和显影，将零层对准标记的图形转移到光阻上，形成所述对应零层对准标记的光阻图形。

然后如步骤s6所述，以所述光阻图形为掩模，蚀刻当前晶圆，在当前晶圆上形成零层对准标记。考虑到晶圆上对准标记图形的精度也将影响到后续光刻的准确性，因而此处的蚀刻通常采用干法蚀刻。具体地说，首先以所述光阻图形为掩模，蚀刻晶圆表面的氧化层至暴露出晶圆的硅表面。此后，继续以所述光阻图形为掩模，蚀刻所述硅表面，在硅表面上形成零层对准标记图形。

至此，零层对准标记制作完毕。在零层对准标记制作完成后，就可将晶圆送入相应的光刻机台中进行后续的光刻工艺。

以此类推，在进行其他层次的对准标记制作时，也可依据上述举例的过程加以实施。由于每次制作对准标记的时候，都仅在需进行相应光刻工艺的晶圆上进行，因此相对现有技术来说，节省了不必要的工艺步骤浪费。

上述对准标记制作的管控方法还可以程序语言的方式进行描述，并固化到可执行这些程序语言的电子设备中，以使得管控对准标记制作的过程可以实现自动化。因此，本发明还相应提供一种对准标记制作的管控装置。

参照图4所示，本发明对准标记制作的管控装置的一种实施例包括：

获取单元10，在晶圆上制作对准标记之前，获取晶圆的标识码；

分类判断单元20，基于所获取的晶圆的标识码进行分类判断，仅在晶圆的标识码与所述对准标记对应的光刻工艺相匹配时，产生匹配信号；

启动单元30，基于分类判断单元产生的匹配信号，产生启动对所述晶圆的所述对准标记制作的启动信号。

参照图5所示，所述分类判断单元的一种实施例包括：比对判断单元201及信号产生单元202，其中，

比对判断单元201，将所获取的晶圆的标识码与内置的描述晶圆标识码与所述对准标记对应的光刻工艺的映射关系的映射表进行比对，判断所获取的晶圆的标识码是否与映射表中的任一晶圆标识码一致，并将判断结果发送至信号产生单元202；

信号产生单元202，根据判断结果，仅在晶圆标识码与映射表中某一晶圆标识码一致时，产生匹配信号。

综上所述，本发明对准标记制作的管控方法及装置通过对准标记制作前基于晶圆标识码的分类判断，可以有效管控对准标记的制作。也就是说，仅对需进行相应光刻工艺的晶圆制作对应的对准标记。而对其他晶圆则不进行对准标记制作。因此，避免了工艺步骤的浪费，提高了生产效率。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims

1.一种对准标记制作的管控方法，其特征在于，包括：

对不同产品需求的晶圆标以对应的标识码；

2.如权利要求1所述的对准标记制作的管控方法，其特征在于，基于晶圆的标识码进行分类判断包括：将晶圆的标识码与描述晶圆标识码与对准标记对应的光刻工艺的映射关系的映射表进行比对，若晶圆标识码与映射表中晶圆标识码一致，则认为所述晶圆标识码与所述光刻工艺相匹配；若晶圆标识码与映射表中任一晶圆标识码都不一致，则认为所述晶圆标识码与所述光刻工艺不相匹配。

3.如权利要求1所述的对准标记制作的管控方法，其特征在于，所述晶圆的标识码为晶圆的产品序列号。

4.一种对准标记制作的管控装置，其特征在于，包括：

5.如权利要求4所述的对准标记制作的管控装置，其特征在于，所述分类判断单元包括：比对判断单元和信号产生单元，其中，

比对判断单元，将所获取的晶圆的标识码与内置的描述晶圆标识码与所述对准标记对应的光刻工艺的映射关系的映射表进行比对，判断所获取的晶圆的标识码是否与映射表中的任一晶圆标识码一致，并将判断结果发送至信号产生单元；

信号产生单元，根据判断结果，仅在晶圆标识码与映射表中某一晶圆标识码一致时，产生匹配信号。

6.如权利要求4所述的对准标记制作的管控装置，其特征在于，所述晶圆的标识码为晶圆的产品序列号。