CN104898378A - 一种晶圆曝光顺序的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶圆曝光顺序的优化方法，包括以下步骤：首先提供待曝光晶圆；接着预设多个透镜受热等级值，并检测当前透镜受热值；最后根据当前透镜受热值选择曝光路径对硅片进行曝光。本发明提供的晶圆曝光顺序的优化方法，根据透镜受热值选择不同的曝光顺序，减少载片台的移动，不仅避免产生透镜热效应，同时兼顾产能的提高；采用本发明提供的晶圆曝光顺序的优化方法，能够获得更佳的工艺套刻精度，提高产品良率。

Description

一种晶圆曝光顺序的优化方法

技术领域

本发明属于半导体集成电路制造设备领域，涉及一种晶圆曝光顺序的优化方法。

背景技术

随着半导体技术的快速发展，集成芯片集成度的不断提高，使得芯片的制作工艺日趋复杂，为了保证较高的成品率，对整个工艺流程和装置设备的要求就会更加严格。光刻的基本原理是：利用光致抗蚀剂(或称光刻胶)曝光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点，将掩模板上的图形刻制到被加工的晶片(wafer)表面上。在曝光过程中，由于曝光系统一次曝光的面积大小是有限的，因此在曝光时需要将一个晶圆划分为多个曝光单元(shot)分别进行曝光成像。

在光刻工艺中，需要使用光刻机(scanner)来曝光定义电路图形；当连续曝光时，由于光刻机的透镜受热会变形，所以光刻机有对透镜受热的补偿系统，但是如果补偿系统故障或特殊曝光条件造成补偿不足，造成光刻机的透镜受热变形，影响到关键尺寸(CD)和套刻精度(Overlay)，会造成大规模产品质量的问题。

目前，为了解决光刻机的透镜受热变形的问题，业界的改善方式是定义一种曝光顺序，使得曝光的曝光单元并不逐个曝光，采用隔行或间隔的顺序曝光，以避免曝光时周边的曝光单元受热影响。但这种做法的缺点是如果透镜受热状况在可以接受的情况下还需要载片台做额外移动，这样会显著降低产出。光刻机作为半导体行业最贵最精密的机器，产能的损失是特别需要改善的，但同时，透镜热效应问题不可忽视。

因此，本领域技术人员亟需提供一种晶圆曝光顺序的优化方法，根据透镜受热阈值对应不同的曝光顺序，减少载片台的移动，不仅避免产生透镜热效应，同时兼顾产能的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种晶圆曝光顺序的优化方法，根据透镜受热阈值对应不同的曝光顺序，减少载片台的移动，不仅避免产生透镜热效应，同时兼顾产能的提高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种晶圆曝光顺序的优化方法，包括以下步骤：

步骤S01、提供待曝光晶圆；

步骤S02、预设多个透镜受热等级值，并检测当前透镜受热值；其中，所述透镜受热等级值包括第一阈值A、第二阈值B以及第三阈值C，所述第一阈值A<第二阈值B<第三阈值C；

步骤S03、根据当前透镜受热值选择曝光路径对硅片进行曝光，其中：

当透镜受热值<第一阈值A时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，依次重复进行曝光；

当第一阈值A<透镜受热值<第二阈值B时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元进行重复曝光；

当第二阈值B<透镜受热值<第三阈值C时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元且横向间隔一列曝光单元进行重复曝光；

当透镜受热值>第三阈值C时，停止光刻机工作，等待透镜冷却。

优选的，步骤S03中，当透镜受热值<第一阈值A时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，依次重复进行曝光，到达该列曝光单元终点时，移动至下列曝光单元的端部，继续依次重复进行曝光，如此循环，直至完成晶圆曝光。

优选的，步骤S03中，当第一阈值A<透镜受热值<第二阈值B时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元进行曝光，到达该列曝光单元终点时，移动至相邻列曝光单元的端部，继续纵向间隔一曝光单元进行曝光，如此循环，直至完成晶圆曝光。

优选的，步骤S03中，当第二阈值B<透镜受热值<第三阈值C时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元进行曝光，到达该列曝光单元终点时，移动至间隔一列的曝光单元的端部，继续纵向间隔一曝光单元进行曝光，如此循环，直至完成晶圆曝光。

优选的，所述晶圆划分为若干个曝光单元，各曝光单元的尺寸一致。

优选的，所述晶圆通过真空设备吸附在载片台上。

与现有的方案相比，本发明提供的晶圆曝光顺序的优化方法，根据透镜受热值选择不同的曝光顺序，减少载片台的移动，不仅避免产生透镜热效应，同时兼顾产能的提高；采用本发明提供的晶圆曝光顺序的优化方法，能够获得更佳的工艺套刻精度，提高产品良率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明晶圆曝光顺序的优化方法的流程示意图；

图2为本发明当透镜受热值小于第一阈值A时曝光顺序的示意图；

图3为本发明当透镜受热值介于第一阈值A和第二阈值B之间时的曝光顺序的示意图；

图4为本发明当透镜受热值介于第二阈值B和第三阈值C之间时的曝光顺序的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

上述及其它技术特征和有益效果，将结合实施例及附图1至4对本发明的晶圆曝光顺序的优化方法进行详细说明。图1为本发明晶圆曝光顺序的优化方法的流程示意图；图2为本发明当透镜受热值小于第一阈值A时曝光顺序的示意图；图3为本发明当透镜受热值介于第一阈值A和第二阈值B之间时的曝光顺序的示意图；图4为本发明当透镜受热值介于第二阈值B和第三阈值C之间时的曝光顺序的示意图。

如图1所示，本发明提供了一种晶圆曝光顺序的优化方法，包括以下步骤：

首先，提供待曝光晶圆，晶圆通过真空设备吸附在载片台上；晶圆被划分为若干个曝光单元，各曝光单元的尺寸一致。

接着，预设多个透镜受热等级值，并检测当前透镜受热值；其中，透镜受热等级值包括第一阈值A、第二阈值B以及第三阈值C，第一阈值A<第二阈值B<第三阈值C，工作人员根据经验和实际情况设定第一阈值A、第二阈值B以及第三阈值C的值。

最后，根据当前透镜受热值选择曝光路径对硅片进行曝光。

如图2所示，图2中的数字代表曝光顺序，该曝光顺序区域热量较为集中，容易产生透镜热效应，但是由于载片台的移动距离最少，因此产能最高。当透镜受热值<第一阈值A时，曝光路径从晶圆边缘开始，依次重复进行曝光，不仅防止产生产生透镜热效应，将产能提高至最大化。

具体的，曝光路径从晶圆边缘开始，依次重复进行曝光，到达该列曝光单元终点时，移动至下列曝光单元的端部，所述端部为接近上列曝光终点的端部，继续沿该列曝光单元依次重复进行曝光，如此循环，直至完成晶圆曝光。

如图3所示，图3中的数字代表曝光顺序，相比图2的曝光顺序，该曝光顺序产生透镜热效应的可能性有所减小，但载片台会的移动距离增加，产能有所降低。当第一阈值A<透镜受热值<第二阈值B时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元进行重复曝光。

具体的，曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元进行曝光，到达该列曝光单元终点时，移动至相邻列曝光单元的端部，继续纵向间隔一曝光单元进行曝光，如此循环，直至完成晶圆曝光。

如图4所示，图4中的数字代表曝光顺序，相比图3的曝光顺序，该曝光顺序产生透镜热效应的可能性进一步减小，但载片台会的移动距离进一步增加，较前两者而言，产能最低。当第二阈值B<透镜受热值<第三阈值C时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元且横向间隔一列曝光单元进行重复曝光。

具体的，曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元进行曝光，到达该列曝光单元终点时，移动至间隔一列的曝光单元的端部，继续纵向间隔一曝光单元进行曝光，如此循环，直至完成晶圆曝光。

此外，当透镜受热值>第三阈值C时，停止光刻机工作，等待透镜冷却，防止透镜受热变形，影响到关键尺寸和套刻精度。

综上所述，本发明提供的晶圆曝光顺序的优化方法，根据透镜受热值选择不同的曝光顺序，减少载片台的移动，不仅避免产生透镜热效应，同时兼顾产能的提高；采用本发明提供的晶圆曝光顺序的优化方法，能够获得更佳的工艺套刻精度，提高产品良率。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种晶圆曝光顺序的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S01、提供待曝光晶圆；

步骤S02、预设多个透镜受热等级值，并检测当前透镜受热值；其中，所述透镜受热等级值包括第一阈值A、第二阈值B以及第三阈值C，所述第一阈值A<第二阈值B<第三阈值C；

步骤S03、根据当前透镜受热值选择曝光路径对硅片进行曝光；其中：

当透镜受热值<第一阈值A时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，依次重复进行曝光；

当第一阈值A<透镜受热值<第二阈值B时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元进行重复曝光；

当第二阈值B<透镜受热值<第三阈值C时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元且横向间隔一列曝光单元进行重复曝光；

当透镜受热值>第三阈值C时，停止光刻机工作，等待透镜冷却。

2.根据权利要求1所述的晶圆曝光顺序的优化方法，其特征在于，步骤S03中，当透镜受热值<第一阈值A时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，依次重复进行曝光，到达该列曝光单元终点时，移动至下列曝光单元的端部，继续依次重复进行曝光，如此循环，直至完成晶圆曝光。

3.根据权利要求1所述的晶圆曝光顺序的优化方法，其特征在于，步骤S03中，当第一阈值A<透镜受热值<第二阈值B时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元进行曝光，到达该列曝光单元终点时，移动至相邻列曝光单元的端部，继续纵向间隔一曝光单元进行曝光，如此循环，直至完成晶圆曝光。

4.根据权利要求1所述的晶圆曝光顺序的优化方法，其特征在于，步骤S03中，当第二阈值B<透镜受热值<第三阈值C时，所述曝光路径从晶圆边缘开始，纵向间隔一曝光单元进行曝光，到达该列曝光单元终点时，移动至间隔一列的曝光单元的端部，继续纵向间隔一曝光单元进行曝光，如此循环，直至完成晶圆曝光。

5.根据权利要求1所述的晶圆曝光顺序的优化方法，其特征在于，所述晶圆划分为若干个曝光单元，各曝光单元的尺寸一致。

6.根据权利要求1所述的晶圆曝光顺序的优化方法，其特征在于，所述晶圆通过真空设备吸附在载片台上。