TW202013446A - 半導體製程系統與方法 - Google Patents

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Abstract

一種半導體系統包含多個光罩與曝光裝置。半導體裝置的圖案於曝光顯影製程中藉由光罩被定義。該些光罩中的第一光罩包含第一身分碼，第一身分碼用以分別第一光罩與該些光罩中的剩餘光罩。曝光裝置用以讀取第一身分碼以從該些光罩中選擇第一光罩，以依據第一光罩形成半導體裝置的圖案於基板上。

Description

半導體製程系統與方法
隨著半導體製程精密度越來愈高，製程中的誤差容忍度也日益縮小，引此由現有設備所執行的新的半導體製程可能具有無法容忍的誤差。
100‧‧‧光罩
101‧‧‧第一身分碼
102‧‧‧第二身分碼
103‧‧‧第一對位標誌
104‧‧‧第二對位標誌
105‧‧‧圖案
200‧‧‧系統
210‧‧‧曝光裝置
220‧‧‧顯影裝置
230‧‧‧基板
235‧‧‧光阻層
221‧‧‧分發器
222‧‧‧支撐器
V1‧‧‧第一速度
V2‧‧‧第二速度
V3‧‧‧第三速度
211‧‧‧影像辨識裝置
212‧‧‧無限射頻識別裝置
213‧‧‧資料庫
300‧‧‧光罩儲存裝置
301‧‧‧第三身分碼
214‧‧‧光源
215‧‧‧曝光系統
600‧‧‧方法
S601、S602、S603、S604、S605、S606‧‧‧操作
700‧‧‧光罩
藉由閱讀以下對實施例之詳細描述可以更全面地理解本揭示案之實施例，參考附圖如下：
第1圖為根據本揭示文件之一些實施例所繪示之一種光罩的上視示意圖；
第2圖為根據本揭示文件之一些實施例所繪示之一種半導體製程系統的示意圖；
第3A~3D圖為根據本揭示文件之一些實施例由繪示於第2圖的半導體製程系統所執行的旋轉塗佈製程的示意圖；
第4圖為根據本揭示文件之其他些實施例所繪示第2圖的半導體製程系統的示意圖；
第5圖為根據本揭示文件之一些實施例使用繪示於第1圖的光罩的半導體製程的示意圖；
第6圖為根據本揭示文件之一些實施例藉由繪示於第2圖及/或第4圖的半導體製程系統所執行的半導體製程的方法的流程圖；以及
第7圖為根據本揭示文件之其他些實施例所繪示於第1圖的光罩的上視示意圖。
以下之揭露檔提供提供了用於實現所提供的主題的不同特徵的許多不同實施例或示例。下文描述了組件、值、操作、材料、佈置等的具體示例以簡化本公開。當然，這些僅僅是示例而不意圖是限制性的。考慮其他組件、值、操作、材料、佈置等。例如，在下面的說明中，在第二特徵上方或之上形成第一特徵可以包括以直接接觸的方式形成第一特徵和第二特徵的實施例，並且還可以包括可以在第一特徵和第二特徵之間形成附加特徵以使得第一特徵和第二特徵可以不直接接觸的實施例。此外，本公開在各個示例中可能重複參考標號和/或字母。這種重複是為了簡單性和清楚性的目的，並且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關係。
本文中所使用的詞彙擁有其在本領域之人所明瞭之一般意義。本文中所指用的例子，包含於此討論的例子，僅為釋例之用途，且不限制本揭露文件實施例或任何舉例的詞語的範疇與意義。相似地，本揭露文件不限於文中各種不同的實施例。
即使「第一」，「第二」等等詞語可能於此使用以形容不同元件，該些元件不應該被限制於該些詞語。該些詞語被使用以將一元件從多個元件中分辨出來。例如，第一元件可被稱為第二元件，以及，相似地，第二元件可被稱為第一元件，此並不偏離實施例的範疇。於此使用的詞語「及/或」包含相關列出的至少一物件的任何及全部的組合。
關於本文中所使用之「耦接」或「連接」，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。
參考第1圖。第1圖為根據本揭示文件之一些實施例的一種光罩100的上視示意圖。在一些實施例中，光罩100被應用在一半導體製程中以形成電路的圖案或裝置的圖案。在一些實施例中，光罩100又稱為光學遮罩。在其他些實施例中，光罩100亦稱為倍縮式光罩(Reticle)。
光罩100包含第一身分碼101、第二身分碼102、第一對位標誌103、第二對位標誌104與圖案105。在一些實施例中，圖案105用以在半導體製程中被轉換至基板上，以形成積體電路(IC：integrated circuit)中的裝置的一個幾何結構，其中半導體製程例如曝光顯影製程。
在一些非限制性的情況中，積體電路被大量製造，具有圖案105的二或以上個光罩100與具有其他圖案的多個光罩(於此之後以「第二光罩」表示)被應用以製造積體電路。第二光罩被使用以形成裝置的其他結構或形成積體電路中的其他裝置，在一些實施例中，第一身分碼101用以從多 個光罩100中分別出特定的光罩。在半導體製程中，光罩100可能被各種不同的因素影響，其造成光罩100上的圖案105有不同的缺陷，其中該些因素包含製程誤差、汙染、靜電放電等等。因此，在實際應用中，即使多個光罩100經配置具有相同的圖案105，光罩100的該些圖案105因為上述的因素可能彼此不同。有了第一身分碼101，特定的光罩可以從多個光罩100中被分別出來。例如，第一身分碼101可藉由第2圖所繪式的曝光裝置210被讀取，以從該些光罩100中選擇該特定的光罩。光罩100上的第一身分碼101指示了每個光罩100的獨立身分。換言之，光罩100上的第一身分碼101彼此不同。在一些實施例中，每個光罩100上的第一身分碼101係為唯一的，並且相互獨立於其他光罩100上的第一身分碼101。
在一些實施例中，第一身分碼101以影像的形式實施。在一些實施例中，第一身分碼101以符號的形式實施。在一些實施例中，第一身分碼101以影像結合符號來實施。例如，第一身分碼101為阿拉伯數字、英文字母、數學符號、或其組合。
在一些實施例中，第二身分碼102用以分別光罩100的圖案105與第二光罩的圖案。第二身分碼102指示圖案105的獨立身分。如上所述，多個光罩100經配置以具有相同圖案105。在此情況下，每個光罩100上的第二身分碼102均相同。若一個光罩(例如上述的第二光罩)經配置以具有一個不同於圖案105的圖案，則該光罩上的第二身分碼102與光罩100上的第二身分碼102不同。相應地，有了第二身分碼 102，光罩上的一個特定的圖案可以被識別。例如，光罩100上的第二身分碼102可藉由第2圖所繪式的曝光裝置210被讀取，以取得圖案，其中該圖案被預期為透過光罩100形成圖案於基板上的圖案105。
在一些實施例中，第二身分碼102為條碼。該條碼用以提供圖案105的資訊。在一些實施例中，第二身分碼102用以提供第一身分碼101的部分資訊。例如，序列碼「AA123B」指示光罩的圖案為圖案105。在此情況下，由特定光罩100上的第二身分碼102所提供的資訊包含序列碼「AA123B」。對應地，由特定光罩100上的第一身分碼101所提供的資訊包含序列碼「AA123B-2」。相應地，藉由讀取第一身分碼101，特定的光罩100可以被識別為具有對應序列碼「AA123B」的圖案105。
上述第二身分碼102的配置僅為釋例之用途。各種不同形式的第二身分碼102均在本揭示文件的實施例的範疇之內。
在一些實施例中，第一對位標誌103與第二對位標誌104用以藉由至少一製程工具被對位，以將圖案105傳遞至晶圓上。在半導體製程中，第一對位標誌103與第二對位標誌104被對位以增進半導體製程的品質。例如，第一對位標誌103與第二對位標誌104在曝光顯影製程中被對位以增進對位的精準度。示於第1圖中的第一對位標誌103與第二對位標誌104的形狀與數量僅為釋例之用途。各種不同形狀與數量的第一對位標誌103與第二對位標誌104均在本揭示文 件實施例的考量與範疇之內。
在一些實施例中，上述的第一身分碼101、第二身分碼102、第一對位標誌103與第二對位標誌104被設置相鄰於圖案105。例如，圖案105大體上被設置於光罩100的中心。在非限制性的例子中，第一身分碼101被設置在光罩100的右上角。第二身分碼102被設置在光罩100的右下角。第一對位標誌103被設置在光罩100的左上角。第二對位標誌104被設置在光罩100的左下角。
示於第1圖中的第一身分碼101、第二身分碼102、第一對位標誌103與第二對位標誌104的位置僅為釋例之用途。各種不同第一身分碼101、第二身分碼102、第一對位標誌103與第二對位標誌104的位置均在本揭示文件實施例的考量與範疇之內。例如，第一對位標誌103與第二對位標誌104被設置於光罩100的相對的邊上。
參考第2圖。第2圖為根據本揭示文件之一些實施例所繪示之一種半導體製程系統200的示意圖。在一些實施例中，半導體製程系統200被應用，並使用第1圖中的光罩100以形成各種不同的半導體裝置。在一些實施例中，半導體製程系統200用以執行曝光顯影製程，例如，極紫外線曝光製程(EUV exposure process：extreme ultraviolet exposure process)。
半導體製程系統200包含曝光裝置210與顯影裝置220。如第2圖所示，曝光裝置210耦接顯影裝置220。曝光裝置210協同顯影裝置220以執行曝光顯影製程。
在一些實施例中，曝光裝置210用以掃描第1圖中的第一身分碼101，以在曝光顯影製程中從多個光罩100中選擇特定光罩。在一些實施例中，曝光裝置210用以掃描第1圖中的第二身分碼103，以分別光罩100與第二光罩。曝光裝置210的詳細操作將參考第4~6圖。
在一些實施例中，顯影裝置220用以支撐基板230以執行曝光顯影製程。換言之，顯影裝置220用以傳送基板230至一適當位置以執行製程。在一些實施例中，該基板230為矽(Si)基板。
在一些實施例中，在基板230被傳送之後，顯影裝置220更用以塗佈光阻層235於基板230上。例如，顯影裝置220執行旋轉塗佈製程於基板230之上。旋轉塗佈製程之細節將於後與第3A~3D圖討論。
在一些實施例中，顯影裝置220更用以對具有光阻層235的基板230執行顯影製程。例如，在光阻層235藉由曝光製程被圖案化後，顯影裝置220顯影基板230上的光阻層235。在一些實施例中，顯影裝置220用以移除部分的光阻層235，以形成圖案於基板230上。在一些其他的實施例中，顯影裝置220用以藉由顯影劑溶解光阻層235，以形成圖案於基板230上。
參考第3A~3D圖。第3A~3D圖為根據本揭示文件之一些實施例由繪示於第2圖的半導體製程系統200所執行的旋轉塗佈製程的示意圖。為了簡單起見，第3A~3D圖中類似元件的參考編號沿用第2圖中的相同的參考編號。
在一些實施例中，第2圖中的顯影裝置220包含分發器221與支撐器222。分發器221用以分發光阻至基板230以形成光阻層235。支撐器222用以支撐基板230以被處理。在一些實施例中，支撐器222用以吸住基板230以預防基板230傾斜與移動。
如第3A圖所示，支撐器222吸住基板230以固定基板230於支撐器220上。分發器221分發光阻至基板230上。光阻大體上被分發於基板230的中心。
如第3B圖所示，支撐器222擴散光阻於基板230的表面。在一些實施例中，支撐器222用以用第一速度V1旋轉，以塗佈光阻於基板230的表面。換言之，支撐器222以第一速度V1旋轉被吸住的基板230，並且因旋轉造成的離心力使光阻擴散在基板230的表面。在一些實施例中，當支撐器222以第一速度V1旋轉時，分發器221持續以一個固定的流量分發光阻。在一些其他的實施例中，當支撐器222以第一速度V1旋轉時，分發器221以一個較少的流量分發光阻。
如第3C圖所示，支撐器222用以用第二速度V2旋轉，以塗佈光阻於基板230的表面。在一些實施例中，支撐器222以第二速度V2旋轉被吸住的基板230，因此光阻擴散至基板230的表面的邊緣。在一些實施例中，支撐器222用以移除基板230上過多的光阻，且過多的光阻由基板230的表面的邊緣被移除。在一些實施例中，當支撐器222以第二速度V2旋轉時，分發器221停止分發光阻，且分發器221被一離開基板230的中心。在一些實施例中，第二速度V2大於第 一速度V1。
如第3D圖所示，支撐器222用以用第三速度V3旋轉，以將光阻更塗佈於基板230之上。在一些實施例中，支撐器222用以大體上均勻地塗佈光阻於基板230上，以形成第2圖中的光阻層235。在一些實施例中，光阻層235在基板230上的表面上大體上均勻。在一些其他的實施例中，基板230中心的光阻層235比較厚，以及基板230邊緣的光阻層235比較薄。換言之，光阻層235的厚度從基板230的中心漸減至基板230的邊緣。在一些實施例中，第三速度V3與第二速度V2相等。在更多的一些實施例中，第三速度V3大於第二速度V2。在一些替代的實施例中，第三速度V3小於第二速度V2，且第三速度V3大於第一速度V1。
在第3A~3D圖中，旋轉的方向繪示為順時針方向。示於第3A~3D圖中旋轉的方向僅為釋例之用途。各種不同的旋轉方向均在本揭示文件實施例的考量與範疇之內。例如，支撐器222以逆時針方向旋轉。
上述示於第3A~3D圖中的光阻、第一速度V1、第二速度V2與第三速度V3僅為釋例之用途。各種不同的光阻、第一速度V1、第二速度V2與第三速度V3均在本揭示文件實施例的考量與範疇之內。
參考第4圖。第4圖為根據本揭示文件之其他些實施例所繪示第2圖的半導體製程系統200的示意圖。為了簡單起見，第4圖中類似元件的參考編號沿用第1圖與第2圖中的相同的參考編號。
在一些實施例中，半導體製程系統200更包含至少一光罩儲存裝置300。至少一光罩儲存裝置300用以儲存光罩100。在一些應用多個光罩100的實施例中，多個光罩儲存裝置300用以儲存多個光罩100。在一些實施例中，曝光裝置210用以讀取第一身分碼101，以從光罩中選擇預定光罩。
在一些實施例中，光罩儲存裝置300包含第三身分碼301。在一些實施例中，第三身分碼301指示儲存在光罩儲存裝置300中的光罩的身分。在一些實施例中，第三身分碼301用以指示在光罩儲存裝置300中儲存的光罩為預期的光罩100。在一些實施例中，第三身分碼301為無線射頻識別標籤(RFID tag：radio frequency identification tag)。
在一些實施例中，曝光裝置210包含影像辨識裝置211、無線射頻識別裝置212與資料庫213。如第4圖所示，影像辨識裝置211耦接資料庫213。無線射頻識別裝置212耦接資料庫213。
在一些實施例中，影像辨識裝置211用以讀取光罩100上的第一身分碼101。在更多的一些實施例中，影像辨識裝置211用以讀取多個光罩100上的多個第一身分碼101，以從多個光罩100中選擇特定的光罩100。有了特定的光罩100，圖案105可以被形成於基板230上。換言之，曝光裝置210可以藉由影像辨識裝置211讀取第一身分碼101以選擇特定的光罩100以執行半導體製程。
在一些實施例中，無線射頻識別裝置212用以讀取光罩儲存裝置300上的第三身分碼301。在更多的一些實施 例中，無線射頻識別裝置212用以讀取第三身分碼301以從多個光罩儲存裝置300選擇特定光罩儲存裝置300，以取得光罩100。在一些實施例中，光罩100被取得以執行半導體製程。換言之，曝光裝置210可以藉由無線射頻識別裝置212從多個光罩儲存裝置300中讀取第三身分碼301，以從多個光罩儲存裝置300中選擇一個光罩儲存裝置300以執行半導體製程，其中，光罩100被視為儲存在該光罩儲存裝置300中。例如，曝光裝置210從光罩儲存裝置300中取得光罩100以執行曝光製程。
在更多的一些實施例中，資料庫213用以儲存有關於每個光罩100的第一身分碼101與每個光罩儲存裝置300的第三身分碼301的資訊。在一些實施例中，多個光罩100分別對應至多個光罩儲存裝置300。例如，當特定的光罩100被預期儲存在特定的光罩儲存裝置300，該特定的光罩100的第一身分碼101用以對應至該特定的光罩儲存裝置300的第三身分碼301。在此情況之下，第一身分碼101與其對應的第三身分碼301可稱為「身分碼對」。在一些實施例中，有關光罩100與光罩儲存裝置300的身分碼對的資訊被儲存在資料庫213中。
在一些實施例中，曝光裝置210用以比較由影像辨識裝置211讀取的第一身分碼101與由無線射頻識別裝置212讀取的第三身分碼301。例如，當第一身分碼101所提供的資訊與第三身分碼301所提供的資訊都具有相同格式，曝光裝置210可直接比較第一身分碼101與第三身分碼301。若 第一身分碼101符合第三身分碼301，如此指示這個光罩儲存裝置300除儲存了這個正確的光罩100。在此情形下，光罩100從光罩儲存裝置300被取出，以執行接下來的製程。換言之，若第一身分碼101不符合第三身分碼301，如此指示這個光罩儲存裝置300除儲存了這個錯誤的光罩100，且額外的檢查要被執行以修正這個問題。
在一些實施例中，若第一身分碼101提供的資訊與第三身分碼301所提供的資訊具有不同格式，曝光裝置210用以，基於儲存於資料庫213的資訊，決定第三身分碼301是否符合第一身分碼101。例如，曝光裝置210更用以決定第一身分碼101與第三身分碼301是否符合儲存於資料庫213的身分碼對，以確認第一身分碼101與第三身分碼301是否符合。若第一身分碼101與第三身分碼301符合儲存於資料庫213的身分碼對，如此指示光罩儲存裝置300儲存正確的光罩100。相反地，若第一身分碼101與第三身分碼301不符合儲存於資料庫213的身分碼對，如此指示光罩儲存裝置300儲存錯誤的光罩100。
在一些實施例中，無線射頻識別裝置212更用以寫入第三身分碼301。依據光罩100上的第一身分碼101，曝光裝置210可以藉由無線射頻識別裝置212寫入第三身分碼301。例如，曝光裝置210用以將特定的光罩100上的第一身分碼101轉換成特定的光罩儲存裝置300上第三身分碼301的格式，以指定特定的光罩儲存裝置儲存特定的光罩100。換言之，曝光裝置210用以將有關第一身分碼101的資訊轉換 成無線射頻識別裝置212可讀的格式。
舉例來說，曝光裝置210讀取光罩100上的第一身分碼101，並且將第一身分碼101轉換成無線射頻識別標籤的格式。接著，曝光裝置210將無線射頻識別標籤中的資訊寫入第三身分碼301中。因此第三身分碼301具有第一身分碼101的資訊。有了上述的操作，光罩儲存裝置300被指定為儲存光罩100並具有轉換後的第一身分碼101。
在一些實施例中，曝光裝置210更用以讀取光罩100上的第二身分碼102。在一些實施例中，曝光裝置210包含條碼讀取裝置(未繪式)。條碼讀取裝置用以讀取條碼，例如第二身分碼102。在一些實施例中，當圖案不同時，曝光裝置210可以藉由讀取光罩上的第二身分碼102來分辨不同的圖案。在一些實施例中，曝光裝置210用以同步讀取第一身分碼101與第二身分碼102。在一些實施例中，曝光裝置210用以在不同時段讀取第一身分碼101與第二身分碼102。
參考第5圖。第5圖為根據本揭示文件之一些實施例使用繪示於第1圖的光罩100的半導體製程的示意圖。為了簡單起見，第5圖中類似元件的參考編號沿用第1圖與第2圖中的相同的參考編號。
在一些實施例中，半導體製程包含曝光顯影製程。在一些實施例中，曝光裝置210更包含光源214與曝光系統215。曝光裝置210用以執行曝光顯影製程於基板230上。
在一些實施例中，光源214用以產生光，例如極紫外線光、紫外線光(UV light：ultraviolet light)或可見 光。在一些實施例中，光源214用以產生雷射。上述光源214產生的光的種類僅為釋例之用途。各種不同的光的種類、極化方向與頻譜範圍均在本揭露文件實施例的考量與範疇之內。
在一些實施例中，曝光系統215用以導向由光源214產生的光至晶圓(例如基板230)。在一些實施例中，曝光系統215將光對焦至晶圓上以曝光光阻層235。
如第5圖所示，曝光裝置210執行曝光顯影製程於基板230上。光源214對光罩100產生光。光通過光罩100上的圖案105。等效地，當光通過光罩100上的圖案105之後，光便帶著圖案105的資訊。曝光系統215接收通過光罩100上的圖案105的光，並將光導向基板230。曝光系統215將光對焦在基板230預定的位置。如此一來，光罩100上的圖案105的資訊隨著光傳遞到基板230。等效地，曝光裝置210傳遞光罩100上的圖案105的資訊至基板230上的光阻層235。換言之，曝光裝置210執行曝光顯影製程以圖案化光阻層235。上述曝光顯影製程的配置僅為釋例之用途。各種不同的曝光顯影製程的配置均在本揭露文件實施例的考量與範疇之內。例如，光罩100為反射式光罩。光源214產生的光傳輸至光罩100後並反射至曝光系統215或基板230。
再次參考第2圖、第3A~3D圖與第5圖。在第3A~3D圖中，基板230經由旋轉塗佈製程以具有光阻層235於上，如第2圖所示。在第4圖中，光罩儲存裝置300被傳送至半導體製程系統200，並且光罩儲存裝置300上的第三身分 碼301藉由曝光裝置210的無線射頻識別裝置212讀取。光罩儲存裝置300藉由半導體製程系統200開啟以取得儲存在光罩儲存裝置300的光罩100。光罩100上的第一身分碼101藉由曝光裝置210的影像讀取裝置211讀取。在第三身分碼301與第一身分碼101被讀取後，曝光裝置210比對第三身分碼301與第一身分碼101以依據儲存在資料庫213的「身分碼對」決定光罩儲存裝置300是否符合光罩100。在第5圖中，若第三身分碼301符合第一身分碼101，曝光顯影製程將使用光罩100，以執行透過如第1圖所示的光罩100的圖案105曝光光阻層235。顯影裝置220顯影曝光後的光阻層235以形成對應於圖案105的圖案，其中形成的圖案為被部分蝕刻的光阻層235。基板230因此具有對應於光罩100上的圖案105的圖案，其中光罩100為藉由讀取第一身分碼101被識別的光罩100。在一些實施例中，在蝕刻的光阻層235被部分蝕刻之後，基板230經由摻雜製程被處理。摻雜製程被執行以摻雜基板230上的一區域，其中該區域上沒有光阻層235。在一些實施例中，被摻雜的區域更用以定義電晶體的源極或汲極結構的區域。在一些實施例中，該區域亦稱為主動區或氧化定義(OD：oxide definition)區。
參考第6圖與第7圖。第6圖為根據本揭示文件之一些實施例藉由繪示於第2圖及/或第4圖的半導體製程系統200所執行的半導體製程的方法600的流程圖。第7圖為根據本揭示文件之其他些實施例所繪示於第1圖的光罩100的上視示意圖。為了簡單起見，第7圖中類似元件的參考編號沿用 第1圖中的相同的參考編號。
在一個例子中，方法600的操作將與示於第7圖的光罩700一起討論。在一些實施例中，第一身分碼101以符號來配置。例如，如第7圖所示，第一身分碼101為「EXB77111」。第二身分碼102以條碼來配置。第一對位標誌703為一交叉十字的格式。第二對位標誌704為三角形的格式。上述的形狀與配置僅為釋例之用途，並且本揭露文件之實施例不限於第7圖。
在一些實施例中，方法600包含操作S601、S602、S603、S604、S605與S606。在操作S601中，參考第2圖、第4圖與第7圖，影像辨識裝置211讀取多個光罩中的光罩700的第一身分碼101。例如，在第4圖中的影像辨識裝置211讀取第一身分碼101以取得「EXB77111」的對應資訊，並且傳輸「EXB77111」的對應資訊至資料庫213。
在一些實施例中，在操作S601中，曝光裝置210讀取光罩700上的第二身分碼102，並且將條碼包含的資訊傳輸至資料庫213。
在操作S602中，無線射頻識別裝置212讀取多個光罩儲存裝置中的光罩儲存裝置300上的第三身分碼301。無線射頻識別裝置212傳輸第三身分碼301的資訊至資料庫213。
在操作S603中，曝光裝置210比較第一身分碼101的資訊及第三身分碼301的資訊與儲存在資料庫213中身分碼對。
若第一身分碼101與第三身分碼301符合，則操作S604將被執行。在此情況下，其指示了光罩儲存裝置300所儲存的光罩為特定的光罩100。
若第一身分碼101與第三身分碼301不符合，其指示了光罩儲存裝置300可能儲存了錯誤的光罩100，或是在操作S602中選擇了錯誤的光罩儲存裝置300。在一些實施例中，警示訊息藉由第2圖中的半導體製程系統200被傳送，以通知使用者及/或工程師以檢查光罩700及/或光罩儲存裝置300。
在一些實施例中，在操作S603中，曝光裝置210藉由影像辨識裝置211將第一身分碼101的資訊寫入第三身分碼301。因此，第三身分碼301攜帶著第一身分碼101的資訊。相應地，光罩700被預期儲存在光罩儲存裝置300中。
基於上述操作，依據身分碼對，光罩與光罩儲存裝置的身分被檢查且相互符合。
在一些做法中，只有一個供指示圖案的身分碼被應用在光罩識別中。然而，若有多個光罩被使用在大量製造的過程，特定的光罩無法由指示圖案的身分碼被找到或確認。因此，在這些做法中，在執行半導體製程中一個有瑕疵的光罩可能被錯誤的使用。
相較於上述的作法，有了第一身分碼101，曝光裝置210能夠從多個光罩中辨識出光罩700。因此，特定的光罩700可以被找到，以防止使用有瑕疵的光罩。再者，曝光裝置210藉由讀取第三身分碼301亦能夠決定光罩700是否 為預期儲存在光罩儲存裝置300中。曝光裝置210也能夠將第一身分碼101的資訊寫入至光罩儲存裝置300上的第三身分碼301。因此，當曝光裝置210讀取光罩儲存裝置300上的第三身分碼301時，光罩700被預期儲存在光罩儲存裝置300中，半導體製程系統200有更小的機會使用到錯誤的光罩以執行半導體製程。因此，半導體製程的品質被提升，以及半導體製程的成本下降。
在操作S604中，顯影裝置220塗佈光阻於基板230上。例如，參考第2~4圖，顯影裝置220執行旋轉塗佈製程於基板230。支撐器222吸住基板230。在基板230穩定地處在支撐器222上後，分發器221分發光阻至基板230的中心。接著，顯影裝置220藉由旋轉支撐器222擴散光阻於整個基板230的表面上。在一些實施例中，當支撐器222開始旋轉時，支撐器222以第一速度V1旋轉，接著在經過一特定時段後，支撐器222以第二速度V2旋轉，其中第二速度V2比第一速度V1快。在顯影裝置220擴散光阻後，光阻層235被形成。在一些實施例中，光阻層235基板230的表面大體上平坦地被形成。
在操作S605中，曝光裝置210使用光罩700上的圖案105執行曝光製程於光阻層235上。光源214向光罩100產生光。在一些實施例中，光通過圖案105並且被圖案105圖案化。曝光系統215將光導向並對焦於基板230上的光阻層235。換言之，光阻層235被圖案化的光曝光。
在操作S606中，顯影裝置對被曝光的光阻層 235執行顯影製程。光阻層235在顯影後被圖案化。因此，光罩700上的圖案105圖案化至光阻層235上。換言之，對應於光罩700上的圖案105的佈圖被顯影於基板230上。有被圖案化的光阻層235的基板230被繼續製作成半導體裝置。
上述的圖示包含釋例性的操作，但該些操作並不限於所示的順序。依據本揭露文件實施例考量與範疇，操作可能被適當地增加、取代、改變順序、及/或省略。例如，在各種不同的實施例中，操作S601~S603可以在操作S604之後被執行。替代地，操作S601~S603與操作S604可以被同步執行。
如上所述，有本揭露文件實施例的光罩700的設置，特定的光罩可從多個光罩中被辨識。相應地，其亦可選擇特定的光罩以執行各種不同的半導體製程。如此，半導體製程的精度與效率都被提升。
在一些實施例中，一種半導體系統包含多個光罩與曝光裝置。半導體裝置的圖案於曝光顯影製程中藉由光罩中的每一個被定義。光罩中的第一光罩包含第一身分碼，第一身分碼用以分別第一光罩與多個光罩中的剩餘光罩。曝光裝置用以讀取第一身分碼以從多個光罩中選擇第一光罩，以依據第一光罩形成半導體裝置的圖案於基板上。
在一些實施例中，一種半導體製程方法包含以下操作：藉由曝光裝置讀取影像，其中影像指示預定光罩的獨立身分；藉由曝光裝置讀取在光罩儲存裝置上的無線射頻識別標籤，其中無線射頻識別標籤指示預期儲存在光罩儲存 裝置中的光罩的獨立身分；以及藉由曝光裝置比較影像與無線射頻識別標籤，以確認預期儲存在光罩儲存裝置中的光罩是否為預定光罩，以依據預定光罩執行曝光顯影製程。
在一些實施例中，一種半導體製程方法包含以下操作：讀取多個光罩上的多個第一身分碼，以從光罩中選擇第一光罩，其中光罩上的第一身分碼相互不同；以及在曝光顯影製程中，依據第一光罩形成圖形於半導體裝置上。
雖然本案之實施例已揭露如上，然其並非用以限定本發明實施例，任何熟習此技藝者，在不脫離本案實施例之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本案實施例之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定為準。
100‧‧‧光罩
101‧‧‧第一身分碼
102‧‧‧第二身分碼
200‧‧‧系統
210‧‧‧曝光裝置
220‧‧‧顯影裝置
211‧‧‧影像辨識裝置
212‧‧‧無線射頻識別裝置
213‧‧‧資料庫
300‧‧‧光罩儲存裝置
301‧‧‧第三身分碼

Claims (20)

  1. 一種半導體製程系統，包含：
    複數個光罩，其中一半導體裝置的一圖案於一曝光顯影製程中藉由該些光罩中的每一個被定義，
    其中該些光罩中的一第一光罩包含一第一身分碼，該第一身分碼用以分別該第一光罩與該些光罩中的剩餘光罩；以及
    一曝光(掃描scanner)裝置，用以讀取該第一身分碼以從該些光罩中選擇該第一光罩，以依據該第一光罩形成該半導體裝置的該圖案於一基板上。
  2. 如請求項1所述之半導體製程系統，更包含：
    一顯影裝置(tracker)，用以藉由該第一光罩執行該曝光顯影製程，以形成該圖案於該基板上。
  3. 如請求項1所述之半導體製程系統，更包含：
    複數個儲存裝置，用以儲存該些光罩，
    其中該些儲存裝置中的一第一儲存裝置包含一第二身分碼，以及該第二身分碼用以指示在該第一儲存裝置中的一儲存光罩預期為該第一光罩。
  4. 如請求項3所述之系統，其中該曝光裝置更用以讀取該第二身分碼，並用以決定該第二身分碼是否符合該第一身分碼，以從該第一儲存裝置取得該第一光罩。
  5. 如請求項4所述之系統，其中當該第二身分碼符合該第一身分碼時，該顯影裝置用以依據該第一光罩執行該曝光顯影製程。
  6. 如請求項3所述之系統，其中該曝光裝置包含：
    一影像辨識裝置，用以讀取該第一身分碼；
    一無線射頻識別裝置(RFID reader)，用以讀取該第二身分碼；以及
    一資料庫，用以儲存由該影像辨識裝置讀取的該第一身分碼與由該無線射頻識別裝置讀取的該第二身分碼。
  7. 如請求項3所述之系統，其中該第二身分碼為一無線射頻識別標籤，以及該無線射頻識別裝置更用以寫入該第二身分碼。
  8. 如請求項3所述之系統，其中該第一身分碼為具有符號的一影像。
  9. 一種半導體製程方法，包含：
    藉由一曝光裝置讀取一影像，其中該影像指示一預定光罩的一獨立身分；
    藉由該曝光裝置讀取在一光罩儲存裝置上的一無線射 頻識別標籤，其中該無線射頻識別標籤指示預期儲存在該光罩儲存裝置中的一光罩的一獨立身分；以及
    藉由該曝光裝置比較該影像與該無線射頻識別標籤，以確認預期儲存在該光罩儲存裝置中的該光罩是否為該預定光罩，以依據該預定光罩執行一曝光顯影製程。
  10. 如請求項9所述之半導體製程方法，更包含：
    響應該光罩為該預定光罩，藉由一顯影裝置在該曝光顯影製程中沉積一光阻於一基板上。
  11. 如請求項10所述之半導體製程方法，更包含：
    藉由該曝光裝置在該曝光顯影製程中使用該預定光罩曝光該基板。
  12. 如請求項11所述之半導體製程方法，更包含：
    藉由該顯影裝置顯影該預定光罩的一佈圖於該基板上。
  13. 如請求項9所述之半導體製程方法，更包含：
    藉由該曝光裝置依據該影像寫入該光罩儲存裝置上的該無線射頻識別標籤，其中在該預定光罩上的該影像具有至少 一符號。
  14. 一種半導體製程方法，包含：
    讀取複數個光罩上的複數個第一身分碼，以從該些光罩中選擇一第一光罩，其中該些光罩上的該些第一身分碼相互不同；以及
    在一曝光顯影製程中，依據該第一光罩形成一圖案於一半導體裝置上。
  15. 如請求項14所述之半導體製程方法，更包含：
    讀取複數個光罩儲存裝置上的複數個第二身分碼，以從該些光罩儲存裝置中選擇一第一光罩儲存裝置，其中儲存在該第一光罩儲存裝置中的一光罩預期為該第一光罩。
  16. 如請求項15所述之半導體製程方法，其中該些第一身分碼的一第一碼被設置於該第一光罩上，該些第二身分碼的一第二碼被設置於該第一光罩儲存裝置上，以及讀取該些第二身分碼包含：
    決定在該第一光罩上的該第一碼是否符合該第一光罩儲存裝置上的該第二碼。
  17. 如請求項15所述之半導體製程方法，其中該些第二身分碼中的每一個為一無線射頻識別標籤。
  18. 如請求項15所述之半導體製程方法，其中該些第一身分碼的一第一碼被設置於該第一光罩上，該些第二身分碼的一第二碼被設置於該第一光罩儲存裝置上，以及該半導體製程方法更包含：
    依據該第一光罩上的該第一碼寫入該第一光罩儲存裝置上的該第二碼。
  19. 如請求項14所述之半導體製程方法，更包含：
    在該曝光顯影製程中，依據該第一光罩曝光該半導體裝置的該圖案，以顯影該圖案。
  20. 如請求項14所述之半導體製程方法，其中該第一光罩的該第一身分碼為具有符號的一影像。
TW108126830A 2018-07-30 2019-07-29 半導體製程系統與方法 TWI740181B (zh)

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