CN111830793A - 晶圆曝光投影图的设定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种晶圆曝光投影图的设定方法及系统，该方法包括：生成覆盖晶圆在第一方向上的上下边缘的矩形曝光投影图；所述曝光投影图具有若干行和列的矩形投影块，每一所述投影块包括若干行和列的投影单元；沿着所述第一方向移动同一行或同一列的投影块，使得所述同一行或同一列的投影块位于所述晶圆内的投影单元数量增加。本申请提供的晶圆曝光投影图的设定方法，设定的晶圆曝光投影图，在只改变曝光投影图的形状而不变更工艺流程的情况下就可以增加有效投影单元的个数，从而增加了曝光投影后的晶圆上有效裸片的个数，从而避免了晶圆浪费，提高了晶圆利用率，降低了生产成本。

Description

晶圆曝光投影图的设定方法及系统

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种晶圆曝光投影图的设定方法及系统。

背景技术

在半导体制造工艺中设定晶圆曝光投影图(shot map)时，需确保晶圆内有效裸片(die)的最大个数，因为晶圆内的有效裸片数越多，生产成本就越低。在晶圆边缘部位，很多裸片的至少一部分被禁止区(exclusion area)覆盖，无法期待其真实的产出量(yield)，这些裸片称为无效裸片(ineffective die)。

在现有技术中，考虑到裸片切割(die sawing)，制作曝光投影图使划片槽(scribelane)位于同一条直线上，如此从晶圆中心对称的曝光投影图，造成无效裸片成双成对的出现(如图1所示)。

现有技术的曝光投影图以晶圆中心为中心，使所有曝光投影图的划片槽保持位于同一直线上。在现有技术中，有调整曝光投影图的位置，参照晶圆边缘裸片的产出量(yield)结果来调整产出量最大化(yield maximize)的方法，这个方法的目的是为了提高产出量(yield)，所以不能增加无效曝光投影图的个数。

发明内容

本申请的目的是提供一种晶圆曝光投影图的设定方法及系统。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种晶圆曝光投影图的设定方法，包括：

生成覆盖晶圆在第一方向上的上下边缘的矩形的曝光投影图；所述曝光投影图具有若干行和列的矩形的投影块，每一所述投影块包括若干行和列的投影单元；

沿着所述第一方向移动同一行或同一列的投影块，使得所述同一行或同一列的投影块位于所述晶圆内的投影单元数量增加。

根据本申请实施例的另一个方面，提供一种晶圆曝光投影图的设定系统，包括：

生成模块，用于生成覆盖晶圆的矩形的曝光投影图；所述曝光投影图具有若干行和列的矩形的投影块，每一所述投影块包括若干行和列的投影单元；

调整模块，用于沿着所述第一方向移动同一行或同一列的投影块，使得所述同一行或同一列的投影块位于所述晶圆内的投影单元数量增加。

本申请实施例的其中一个方面提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请实施例提供的晶圆曝光投影图的设定方法，设定的晶圆曝光投影图，在只改变曝光投影图的形状而不变更工艺流程的情况下就可以增加有效投影单元的个数，从而增加了曝光投影后的晶圆上有效裸片的个数，从而避免了晶圆浪费，提高了晶圆利用率，降低了生产成本。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者，部分特征和优点可以从说明书中推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请中记载的一些实施例，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示出了现有技术的曝光投影图与晶圆的位置关系示意图，其中，曝光投影图只显示出了一部分；

图2示出了本申请的一个实施例的晶圆曝光投影图的设定方法的流程图；

图3示出了本申请的一个实施例的曝光投影图的一部分与晶圆的位置关系示意图；

图4示出了图3中的整列移动投影块之后的曝光投影图与晶圆的位置关系示意图，其中，曝光投影图只示出了一部分；

图5示出了本申请的另一个实施方式的曝光投影图的示意图；

图6示出了图5中的第一端投影块和第二端投影块在移动前后的曝光投影单元的变化状态示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

本申请的一个实施例提供了一种晶圆曝光投影图的设定方法，如图2所示，包括：

S1、生成完全覆盖晶圆的矩形的曝光投影图。

如图3所示，曝光投影图具有若干行和列的矩形的投影块2，每一投影块2包括若干行和列的投影单元3。各投影块2是完全相同的，各投影单元3也完全相同。曝光投影图完全覆盖整个晶圆，为了便于展示，图3-图5中只示出了上侧的四个投影块和下侧的四个投影块，省略了其他投影块。

S2、以所述晶圆的圆心为原点，建立直角坐标系。

直角坐标系的横轴和纵轴分别与曝光投影图的两条边平行。

例如，以晶圆1的圆心为原点O，以曝光投影图的两条互相垂直的边的方向作为X轴和Y轴的方向建立坐标系，并按比例标注各点坐标值。

S3、确定曝光投影图的临界投影块；临界投影块为包括至少一个有效投影单元和至少一个临界投影单元的投影块；有效投影单元为完全位于晶圆内的投影单元；临界投影单元为至少一部分位于晶圆外且至少一部分位于晶圆内的投影单元。

S4、计算出同一行或同一列的第一端投影块和第二端投影块的可移动最短距离；第一端投影块为沿着移动方向向晶圆内移动的投影块，第二端投影块为沿着移动方向向晶圆外移动的投影块；第一端投影块的可移动最短距离为沿着移动方向移动使得第一端投影块内的至少一个临界投影单元成为有效投影单元的最短距离；第二端投影块的可移动最短距离为沿着移动方向移动使得第二端投影块内的至少一个有效投影单元成为临界投影单元的最短距离。

如图4所示，距离d即为沿着Y轴负方向移动使得第一端投影块内的至少一个临界投影单元成为有效投影单元的最短距离。

S5、沿着投影块的一条边的方向移动同一行或同一列的投影块，使得同一行或同一列的投影块位于晶圆内的投影单元数量最大。

具体地，当第一端投影块的可移动最短距离小于第二端投影块的可移动最短距离时，沿着投影块的一条边的方向移动同一行或同一列的投影块以第一端投影块的可移动最短距离。

当第一端投影块的可移动最短距离大于或等于第二端投影块的可移动最短距离时，保持同一行或同一列的投影块的位置不变(或者说是移动距离为0)。

在某些实施方式中，若一列或一行的两端都有半个投影块位于晶圆外，则移动该一列或者一行，将该列或行的两端的位于晶圆外的半个投影块组成一个完全位于晶圆内投影块。

如图5所示，要移动的整列投影块为C；第一端投影块A在移动之前具有三个有效投影单元，第二端投影块B在移动之前也具有三个有效投影单元，如图6所示，整列移动投影块移动之后，第一端投影块A内增加了两个有效投影单元4，第二端投影块B内的有效投影单元数量未变。这样，在只改变曝光投影图的形状，而不变更工艺流程的情况下就可以增加有效投影单元的个数，也就增加了晶圆上有效裸片的个数，从而避免了晶圆浪费，提高了晶圆使用率，可以不冒技术性风险而减少生产单价。

此外，根据本发明的其他实施例，除了沿着y轴方向移动投影块之外，还可以沿着X轴方向移动投影块。具体的计算和移动操作方法可以参考上述方案，此处不再赘述。

本申请的另一个实施例提供了一种晶圆曝光投影图的设定方法，在上述实施例的基础上，在以晶圆的圆心为原点，建立直角坐标系之后，还包括：调整该曝光投影图，使该曝光投影图的中心与晶圆的圆心重合。

本申请的另一个实施例提供了一种晶圆曝光投影图的设定系统，包括：

生成模块，用于生成覆盖晶圆在第一方向上的上下边缘的矩形的曝光投影图；曝光投影图具有若干行和列的矩形的投影块，每一投影块包括若干行和列的投影单元；

调整模块，用于沿着第一方向移动同一行或同一列的投影块，使得同一行或同一列的投影块位于晶圆内的投影单元数量增加。

该系统还包括建立模块，用于在沿着第一方向移动同一行或同一列的投影块之前，以所述晶圆的圆心为原点，建立直角坐标系；所述直角坐标系的横轴和纵轴分别与所述曝光投影图的两条边平行。

该系统还包括确定模块，用于确定曝光投影图的临界投影块；临界投影块为包括至少一个有效投影单元和至少一个临界投影单元的投影块；有效投影单元为完全位于晶圆内的投影单元；临界投影单元为至少一部分位于晶圆外且至少一部分位于晶圆内的投影单元。

曝光投影图上相邻两投影单元之间的界线对应晶圆在曝光投影后的划片槽，本实施例设定的曝光投影图的相邻两行投影块之间的界线不一定是直线，按照本实施例的设定后的曝光投影图对晶圆进行曝光投影后，晶圆上的裸片与裸片之间的划片槽不一定位于同一条直线上，晶圆曝光投影图不是关于晶圆中心对称的。

当曝光投影图在移动时,最大移动距离限制为不超过一个有效投影单元(或裸片)在移动方向上的长度。

本申请的实施例，在半导体制造工艺的光刻工艺中,是制作曝光投影图(exposureshot map)的方法，构成曝光投影图，曝光投影后的晶圆，裸片与裸片之间(Die to Die)的划片槽(Scribe lane)不位于同一条直线上，本实施例的制作曝光投影图的方法，比起现行的方法，使晶圆上形成的有效裸片(effective die)个数增加，避免了晶圆的浪费，提高了晶圆的利用率，节省了成本。

在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (11)

1.一种晶圆曝光投影图的设定方法，其特征在于，包括：

生成覆盖晶圆在第一方向上的上下边缘的矩形曝光投影图；所述曝光投影图具有若干行和列的矩形投影块，每一所述投影块包括若干行和列的投影单元；

沿着所述第一方向移动同一行或同一列的投影块，使得所述同一行或同一列的投影块位于所述晶圆内的投影单元数量增加。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述沿着所述第一方向移动同一行或同一列的投影块之前，所述方法还包括：以所述晶圆的圆心为原点，建立直角坐标系；所述直角坐标系的横轴和纵轴分别与所述曝光投影图的两条边平行。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述曝光投影图的临界投影块；所述临界投影块为包括至少一个有效投影单元和至少一个临界投影单元的投影块；所述有效投影单元为完全位于晶圆内的投影单元；所述临界投影单元为至少一部分位于所述晶圆外且至少一部分位于所述晶圆内的投影单元。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：计算出同一行或同一列的第一端投影块和第二端投影块的可移动最短距离；所述第一端投影块为沿着移动方向向所述晶圆内移动的投影块，所述第二端投影块为沿着移动方向向所述晶圆外移动的投影块；所述第一端投影块的可移动最短距离为沿着所述移动方向移动使得所述第一端投影块内的至少一个临界投影单元成为有效投影单元的最短距离；所述第二端投影块的可移动最短距离为沿着所述移动方向移动使得所述第二端投影块内的至少一个有效投影单元成为临界投影单元的最短距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述第一端投影块的可移动最短距离小于所述第二端投影块的可移动最短距离时，沿着所述投影块的一条边的方向移动同一行或同一列的投影块以所述第一端投影块的可移动最短距离。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述第一端投影块的可移动最短距离大于或等于所述第二端投影块的可移动最短距离时，保持所述同一行或同一列的投影块的位置不变。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

调整该曝光投影图，使该曝光投影图的中心与所述晶圆的圆心重合。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一方向与所述行或列方向相同。

9.一种晶圆曝光投影图的设定系统，其特征在于，包括：

生成模块，用于生成覆盖晶圆在第一方向上的上下边缘的矩形曝光投影图；所述曝光投影图具有若干行和列的矩形的投影块，每一所述投影块包括若干行和列的投影单元；

调整模块，用于沿着所述第一方向移动同一行或同一列的投影块，使得所述同一行或同一列的投影块位于所述晶圆内的投影单元数量增加。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括建立模块，用于在所述沿着所述第一方向移动同一行或同一列的投影块之前，以所述晶圆的圆心为原点，建立直角坐标系；所述直角坐标系的横轴和纵轴分别与所述曝光投影图的两条边平行。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括确定模块，用于确定所述曝光投影图的临界投影块；所述临界投影块为包括至少一个有效投影单元和至少一个临界投影单元的投影块；所述有效投影单元为完全位于晶圆内的投影单元；所述临界投影单元为至少一部分位于所述晶圆外且至少一部分位于所述晶圆内的投影单元。

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