TWI675192B - 用於減少半導體基板應變變化的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露的實施例提供用於使用雷射能處理過程校正半導體基板上的微影薄膜應力/應變變化之方法與系統。在一個實施例中，用於校正基板上薄膜應力/應變變化的方法包括以下步驟：以度量衡工具在基板上執行量測過程以獲取基板變形或重疊誤差圖，基於重疊誤差圖決定計算系統中的雷射能用量以校正薄膜應力/應變變化或基板變形，以及基於決定用於校正基板變形或薄膜應力/應變變化的雷射能用量而提供雷射能處理方法給雷射能設備。
Description
本發明揭露的實施例一般係關於用於減少基板應變變化的方法與系統，更具體言之，係關於用於使用雷射能處理過程減少半導體基板上微影(lithography)過程的基板應變變化之方法與系統。
在積體電路(IC)或晶片的製造中，代表晶片不同層的圖案由晶片設計師產生。一系列的可重複使用的遮罩或光遮罩自該等圖案產生以在製造過程期間將各晶片層的設計轉移到半導體基板上。遮罩圖案產生系統使用精密雷射或電子束以將晶片各層的設計成像於個別遮罩上。這些遮罩接著像使用照片底片似的將用於各層的電路圖案轉移到半導體基板上。使用一系列製程建立這些層並將這些層轉換為包括各完成的晶片之微小電晶體與電路。半導體基板上的元件通常由一系列的微影處理步驟製造，於該等微影處理步驟中該等元件自複數個重疊層形成，各個重疊層具有個別圖案。一般來說，一組15至100個遮罩用於構成一晶片且可以重複使用。
介於一層與重疊前一個的下一層之間，一層與下一層的個別圖案必須對齊。對位標記的量測可藉由度量
衡工具(metrology tool)獲得，度量衡工具接著由微影工具使用以在曝光(exposure)期間對齊後續的層以及在微影處理之後再對齊一次以再檢查對齊的成效。然而，層間的薄膜應力/應變變化(或圖案定位誤差(pattern registration error))係不可避免的，且誤差範圍由IC設計師為其製造所需達到而計算。元件結構的薄膜應力/應變變化可來自不同誤差源，如來自之前的曝光工具/度量衡工具、當前的曝光工具/度量衡工具之薄膜應力/應變變化、之前的曝光工具/度量衡工具的薄膜應力/應變變化與當前的曝光工具/度量衡工具的薄膜應力/應變變化間的匹配誤差，或薄膜應力產生的基板薄膜層形變(deformation)及類似物。
第1圖繪示在一系列微影曝光處理後量測的半導體基板之重疊誤差圖100。在第1圖的實施例中，基板放大部分102所示的某些圖案自其所設計的位置偏移(shift)或位移(displace)。如上所討論，圖案的位移或不對齊產生可能不利於元件效能的薄膜應力/應變變化。
第2圖繪示於基板200上形成的元件模組(dies)202、204、206的另一個概要示意圖。如果實質上沒有薄膜應力/應變變化或圖案位移於製造期間發生的話，模組202、204、206通常設計具有實質方形的外形。然而，當薄膜應力/應變變化、薄膜應力/應變變化或圖案位移不預期發生時，基板200上形成的模組202、204、206
的大小、尺寸或結構可能不規則形變(deformed)或變形(distorted)，因此增加了堆疊於基板上的薄膜層之間不對齊的可能性，其可能不利地增加了後續微影曝光處理中的不對齊之機率。
隨著臨界尺寸(CD)的縮小，元件結構的臨界層中的薄膜應力/應變變化必須係最小或減少以可靠地生產具有最小特徵尺寸的元件，如元件的控制閘寬度。為了減少薄膜應力/應變變化的可能性，在諸多情況中使用單一曝光微影工具以圖案化連續層企圖以減少工具至工具的不精密誤差。然而，此方法常產生物流問題(logistic problem)以及不利地增加製造生產周期。此外，重疊規格已變得更具挑戰性，非微影透過基板變形引起的應力對於薄膜應力/應變變化的作用(即薄膜應力)可能單獨超越誤差範圍。
因此，於執行微影曝光處理前校正薄膜應力/應變變化以改善元件效能及維持可預測的產品可靠度與產量之改善方法與系統係有所需求的。
本發明揭露的實施例提供用於使用雷射能處理過程校正半導體基板上的微影薄膜應力/應變變化之方法與系統。在一個實施例中，用於校正基板上的薄膜應力/應變變化的方法包括以下步驟：以度量衡工具於基板上執行量測過程以獲取基板變形(distortion)或重疊誤差圖，基於重疊誤差圖決定計算系統中雷射能的用量以校正薄膜
應力/應變變化，以及基於決定用於校正基板變形或薄膜應變/應力變化的雷射能用量而提供雷射能處理方法給雷射能設備。
在另一個實施例中，一種用於校正基板上薄膜應力/應變變化的方法包括以下步驟：量測薄膜應力遲滯行為作為用於沉積於基板上的薄膜層之雷射波長或用量的函數，產生薄膜應力遲滯行為與資料庫的相關性以決定雷射能處理方法以執行於雷射能設備中，以及使用決定的雷射能處理方法來執行薄膜層選擇之個別位置上的雷射能處理過程。
在又另一個實施例中，一種用於校正基板上薄膜應力/應變變化的方法包括以下步驟：量測設置於基板上的薄膜層之薄膜應力、基板曲率或平面中變形或圖案偏移(pattern shift)，基於薄膜層上量測的薄膜應力決定重疊誤差圖或基板變形，基於基板上量測的薄膜應力決定雷射能處理方法，以及使用決定的雷射能處理方法雷射處理薄膜層以局部改變薄膜層的薄膜應力。
100‧‧‧重疊誤差圖
200‧‧‧基板
202‧‧‧元件模組
204‧‧‧元件模組
206‧‧‧元件模組
300‧‧‧雷射能設備
302‧‧‧階部
304‧‧‧薄膜層
306‧‧‧雷射模組
308‧‧‧雷射輻射源
310‧‧‧基板
311‧‧‧光學聚焦模組
312‧‧‧透鏡
314‧‧‧輻射
316‧‧‧檢測器
318‧‧‧光學輻射
320‧‧‧線性區域
322‧‧‧個別需求區域
324‧‧‧移動機構
325‧‧‧x方向
327‧‧‧y方向
344‧‧‧控制器
390‧‧‧資料計算系統
402‧‧‧第一應力值
404‧‧‧第二應力值
406‧‧‧虛線
408‧‧‧虛線
409‧‧‧第二應力值
502‧‧‧軌跡線
504‧‧‧薄膜應力
506‧‧‧薄膜應力
600‧‧‧方法
602‧‧‧方塊
604‧‧‧方塊
606‧‧‧方塊
本發明之特徵已簡要概述於前，並在以下有更詳盡之討論，可以藉由參考本發明實施例以作瞭解，部分實施例繪示於所附圖式中。
第1圖繪示一系列微影處理之後量測的半導體基板之重疊誤差圖；
第2圖繪示具有薄膜應力/應變變化的半導體元件之模組的概要示意圖；第3圖繪示可用於處理半導體基板上的薄膜應力/應變變化之雷射能設備；第4圖繪示薄膜層的應力遲滯線圖；第5圖繪示根據本發明揭露的一個實施例的雷射能用量對薄膜應力之相關性；第6圖繪示使用雷射能處理過程於半導體基板上沉積的薄膜層執行重疊校正處理的方法之流程圖；及第7A-7B圖繪示在於基板上執行重疊校正處理後的重疊誤差圖。
為便於理解，在可能的情況下，使用相同的數字編號代表圖示中相同的元件。可以考慮，一個實施例中揭露的元件與特徵可有利地用於其它實施例中而無需贅述。
然而，值得注意的是，所附圖式只繪示了本發明的示範實施例，而由於本發明可允許其他等效之實施例，所附圖式並不會視為本發明範圍之限制。
本發明揭露的實施例描述可用於一系列微影曝光處理之後校正或最小化薄膜應力/應變變化的薄膜應力/應變變化校正處理。在一個實施例中，可藉由使用雷射能處理過程以將雷射能施於薄膜層以改變設置於半導體基板上薄膜層中的薄膜應力/應變來校正薄膜應力/應變變化。
藉由建立可計算處理半導體基板上的薄膜層所需的雷射用量之演算法，可校正與減少薄膜應力/應變變化以增加用於下一個微影曝光處理的對齊精度。
第3圖繪示可用於提供雷射能給薄膜層的雷射能設備300，雷射能設備300可改變薄膜層的應力/應變以校正或處理存在於半導體元件上的應力/應變變化。在一個實施例中，雷射能設備300包括雷射模組306、經配置以支撐基板(如基板310)的階部302、經配置以控制階部302的移動之移動機構(translation mechanism)324。雷射模組306包括雷射輻射源308以及設置於雷射輻射源308與階部302之間的光學聚焦模組311。
在一個實施例中，雷射輻射源308可係由Nd：YAG,Nd：YVO4、結晶盤(crystalline disk)、二極體激發光纖(diode pumped fiber)製成的光源以及其他可以提供與發射介於約180nm至2000nm間(如約260nm或405nm)波長的脈衝或連續波長輻射之光源。在另一個實施例中，雷射輻射源308可包括多個雷射二極體，雷射二極體的各個產生在相同波長的均勻且空間同調光。在又另一個實施例，累積雷射二極體的功率係在約10瓦至200瓦的範圍內。
光學聚焦模組311使用至少一個透鏡312將雷射輻射源308發射的輻射轉換為輻射314的線、點或其他適合的光束配置，其導向於設置在半導體基板310上的薄膜層304處。輻射314選擇性地施於薄膜層304的表面以提供
雷射能用量給薄膜層304的個別預定義區域。在一個實施例中，雷射314可如所需的次數選擇性地施於薄膜層304的表面直至獲得存在於薄膜層304中的應力所需的機會。在另一個架構中，雷射可反射離開數位微鏡元件(digital micro-mirror device)，如德州儀器DLP晶片，數位微鏡元件接著將雷射圖案投射於基板上(經放大以處理整個基板或在跨基板掃描的一小區域中)以建立處理用量圖(treatment dosage map)。
光學聚焦模組311的透鏡312可係能夠將輻射聚焦成線或點之任何適合的透鏡或序列透鏡。在一個實施例中，透鏡312係圓柱透鏡。或者，透鏡312可係一或多個凹透鏡、凸透鏡、平面鏡、凹面鏡、凸面鏡、折射透鏡、繞射透鏡、菲涅爾透鏡、梯度折射透鏡或類似物。
檢測器316設置於階部302上的雷射能設備300中。在一個實施例中，檢測器316可係光學檢測器，光學檢測器可提供具有不同波長的光源以檢查與檢測定位於階部302上的薄膜層304與(或)半導體基板310的薄膜性質。在一個實施例中，檢測器316與光源可形成光學顯微鏡(OM)的部分，可用於觀察薄膜層304、基板310以及薄膜層304與基板310之間形成的個別元件模組圖案或特徵。在另一個實施例中，檢測器316可係能夠於執行雷射能處理之前檢測薄膜層304與(或)基板310上的局部厚度、應力、折射係數(n&k)、表面粗糙度或阻抗值(resistivity)的度量衡工具或感測器。在又另一個實施
例中，檢測器316可包括可捕捉薄膜層304與(或)基板310的圖像之攝影機以基於圖像顏色對比、圖像亮度對比、圖像比對及類似物分析薄膜層304與(或)基板310。在另一個實施例中，檢測器316可係任何可檢測基板或設置於基板上的薄膜層之不同薄膜性質或特性(如應力)的適當檢測器。
檢測器316可使用自檢測器316提供一線列的光學輻射318作跨基板310的線性區域320線性掃描基板表面。檢測器316亦可幫助識別基板310的座標、對齊或定向。當基板310在X方向325上前移時，檢測器316可掃描基板310。同樣地，當移動機構324移動階部302而基板310在Y方向327移動時，檢測器316可掃描基板310。檢測器316可與控制器344耦接，以控制移動及從檢測器316或其他檢測器或計算系統至雷射能設備300的資料轉移。
控制器344可係經配置以控制檢測器316與(或)雷射模組306以執行光學檢測處理與(或)雷射能處理過程的高速電腦。在一個實施例中，在雷射能處理過程前，光學檢測處理由檢測器316執行，使得用於執行雷射能過程的雷射能處理方法中設定的處理參數可基於自光學檢測處理接收的量測資料。在一個實施例中，控制器344可進一步與資料計算系統390耦接以自資料計算系統390獲取資料或計算的演算法，以協助決定適當的方法以在基板310的薄膜層304上執行雷射能處理過程。
在一個實施例中，移動機構324可經配置而將階部302與輻射314彼此相對移動。移動機構324可經配置而在不同方向上移動階部302。在一個實施例中，與階部302耦接的移動機構324經調整而將階部302相對於雷射模組306與(或)檢測器316移動。在另一個實施例中，移動機構324耦接至雷射輻射源308與(或)光學聚焦模組311與(或)檢測器316以移動雷射輻射源308、光學聚焦模組311與(或)檢測器316以產生光束能量相對於基板310移動，基板310設置於固定的階部302上。在又另一個實施例中，移動機構324移動雷射輻射源308與(或)光學聚焦模組311、檢測器316與階部302。可使用任何合適的移動機構，如輸送機系統、齒條齒輪系統、或x/y致動器、機械臂或其他適合的機械或機電機構以用作移動機構324。或者，階部302可經配置而固定，而複數個檢流計頭(galvanometric head，未圖示)可於基板邊緣附近配置而如所需地將輻射自雷射輻射源308導向至基板。
移動機構324可與控制器344耦接以控制掃描速度，階部302、線列的輻射314與線列的光學輻射318以該掃描速度彼此相對移動。控制器344可接收來自檢測器316或來自資料計算系統390的資料以產生用於控制雷射模組306的最佳化雷射能方法以執行最佳化雷射用量圖案化處理。階部302與輻射314與(或)光學輻射318彼此相對移動使得能量傳送至薄膜層304的個別需求區域322。在一個實施例中，移動機構324以固定速度移動。在
另一個實施例中，階部302的移動以及線列的輻射314與(或)線列的光學輻射318的移動遵循由控制器344控制的不同路徑。
第4圖繪示薄膜層的應力遲滯回應對熱處理的暴露之線圖。在第4圖所繪示的實施例中，暴露於熱處理的薄膜層係元件硬遮罩層，如非晶碳(amorphous carbon)薄膜。值得注意的是，包括有機材料、無機材料、金屬材料、金屬介電材料或可用於形成半導體元件的任何其他材料之其他類型的薄膜層亦可經測試以紀錄其應力遲滯以建立資料庫。或者，薄覆蓋層可設置於硬遮罩層上。薄覆蓋層可係介電層。
在第4圖所示的應力遲滯線圖中，薄膜層可具有第一應力值402(如原應力值)。相信在熱周期時，大部分元件材料經歷殘留應力改變，其不可避免地發生於高溫的後續處理步驟期間。在處理期間，薄膜層可經歷第一溫度T1至第二溫度T2(如所需的目標處理溫度)的熱能處理，如軌跡線408所指示。當熱能被薄膜層吸收時，薄膜應力由薄膜材料性質所主控的應力鬆弛(stress relaxation)以及應力亦可因相對於基板的熱膨脹失配而改變，如虛線408所示，從帶有拉伸薄膜性質的第一應力值402(如原應力值)至第二應力值409。在處理期間一旦達到所需的溫度T2，薄膜應力可維持在穩定值(如虛線410所指示的第二應力值409)直至達到及完成所需的處理時間或結果。在熱處理之後，薄膜層冷卻，例如藉由靜置於
冷卻板之上或附近，或只是放置於室溫環境中。設置於基板上的薄膜層可冷卻至室溫或原來的起始溫度T1，如虛線406所指示。當薄膜層冷卻時，薄膜應力減少至第二應力值404，第二應力值404不同於原來的起始應力值402。
值得注意的是，在多個半導體元件製造過程期間的一系列熱處理周期之後，薄膜層的薄膜應力相較於原薄膜層的薄膜應力改變。當薄膜層在熱處理周期後可被細緻化、純化或形變時，薄膜殘留應力可能不可預期地產生基板弓弧(substrate bow)、翹曲或基板彎曲。在此等情況中，由微影曝光處理形成的薄膜層圖案上存在的特徵之間的不對齊可能變得顯著，而產生可能導致特徵形變或結構破裂的薄膜應力/應變變化。此外，大部分沉積材料具有原生的殘留應力，其包括只作為其沉積的函數之基板弓弧、翹曲與柵格變形(grid-distortion)。此等應力跨基板表面通常不係均勻的且導致非均勻的基板弓弧、翹曲與柵格變形。即便在薄膜沉積跨晶圓具有完美均勻應力的理論情況中，不規則的圖案將蝕刻進入，其最後導致非均勻的基板弓弧、翹曲與柵格變形。
相信藉由使用雷射能處理過程，薄膜層中的某些局部區域處的殘留薄膜應力遲滯行為可經利用以校正基板翹曲以及校正柵格變形。此能夠在後續微影曝光處理期間改善重疊。雷射能可在薄膜層的特定個別區域協助釋放局部應力或非均勻應力分佈使得帶有實質均勻薄膜品質的更均勻薄膜結構可獲得而以微影曝光處理中最小的薄膜應
力/應變變化改善微影對齊。如此一來，基於第4圖所示的熱處理周期之後的薄膜性質表現，實際薄膜應力與為了改善微影對齊所需的薄膜應力間的相關性可被決定。該校正可體現於應力圖、平面變形圖或用量圖，控制器可自該等圖而導致移動機構與雷射輻射源以將雷射能傳送至檢測器所識別的薄膜之個別區域以局部減少應力及校正下層薄膜層中的圖案使得薄膜層的後續微影與圖案化可精確地與下層薄膜層中形成的開口對齊。
在第5圖所示的實施例中，當薄膜層具有具相對高應力值S1的薄膜應力504時，較低的雷射能E1可用於處理薄膜層。相對地，當薄膜層具有具相對低應力值S2的薄膜應力506時，相對較高的雷射能E2可用於處理薄膜層。薄膜應力值與雷射能用量間的相關性可能係反比關係，如軌跡線502所示。值得注意的是，基於薄膜性質的本質、使用的處理溫度以及施用的雷射輻射(如雷射頻率或雷射光源的不同選擇)，後續的加熱周期、薄膜應力值與相對應的雷射用量層可能具有相關關係。
藉由獲取薄膜應力(或平面中應變、圖案偏移或基板彎曲)對處理薄膜層所需的雷射能用量之相關關係(relationship)/相關性(correlation)，可建立一資料庫。如此一來，在薄膜層的個別局部區域處的殘留薄膜應力可基於來自資料庫的計算/運算而被校正或釋放，以減少/校正可能存在於基板上的薄膜應力/應變變化並增進後續微影曝光處理的對齊精度。
第6圖繪示用於藉由使用雷射能處理過程在沉積於半導體基板上的一或多個薄膜層上執行重疊校正處理的過程600之流程圖。
藉由於半導體基板上執行量測過程以獲取來自半導體基板的元件形變資料，過程600於方塊602開始。元件形變資料可藉由使用度量衡工具以掃描半導體基板以決定重疊誤差圖(如第1或2圖所示的重疊誤差圖)或基板變形而獲得。度量衡工具可用於掃描半導體基板及決定重疊誤差圖或基板變形，度量衡工具可係自加州KLA-Tencor®取得的度量衡工具。在曝光之前，可使用度量衡工具(如KLA Wafer Sense或Ultratec Superfast 3G)量測平面中變形。在微影處理之後，可以使用傳統重疊工具以量測實際的層對層圖案重疊與對齊。值得注意的是，來自其他製造商的其他適合的度量衡工具亦可用於執行掃描與量測處理。
在一個實施例中，重疊誤差圖或基板變形可藉由量測設置於半導體基板上的薄膜層之薄膜應力而決定。跨基板表面分佈的薄膜應力之偏差可反應存在於基板上的薄膜應力/應變變化或圖案位移/偏移的程度。
在方塊604，在資料(如重疊誤差圖或基板變形)自度量衡工具獲取後，資料可藉由用於分析的資料計算系統修正。資料計算系統可係單獨處理器，如繪示於第3圖的資料計算系統390。資料計算系統390與雷射能設備300的控制器344連接。資料計算系統390決定適當的雷射
能處理方法以於基板上的薄膜層上執行以減少薄膜應力/應變變化。在另一個實施例中，資料計算系統可整合於度量衡工具中，而執行以當方塊602處的基板量測處理完成時，比對、計算與分析資料。在此實施例中，整合於度量衡工具中的資料計算系統亦可經配置而與雷射能設備300的控制器344連接以協助計算/選擇適當的雷射能處理方法。
資料計算系統將在方塊602處自基板量測處理取得的資料與資料庫或儲存於資料計算系統390的演算法比對，產生可由雷射能設備300的控制器344讀取的指令以決定適當的雷射能處理方法執行於基板上。雷射能處理方法可改變、釋放或減少薄膜層的個別區域中的局部殘留應力，以局部改變薄膜層的平面中應變(或圖案偏移，或基板曲率)。藉由如此，形變投射區域(模組(die or dies))可經改變或變化(例如，直線化(straightened))並呈現跨基板表面的實質線性且均勻的薄膜性質。直線化的特徵允許減少後續微影曝光處理中的薄膜應力/應變變化，於微影曝光處理期間增強對準精度。
在方塊606，在決定雷射能處理方法之後，接著使用雷射能處理方法執行雷射能處理過程。基板可傳送至雷射能設備(如第3圖所示的雷射能設備300)而基於在方塊604處資料計算系統390計算的資料與誤差圖執行雷射能製程。
雷射能處理過程可改變或變化暴露於雷射能處理之設置於基板上的薄膜層的薄膜性質，改變薄膜層中的薄膜應力/平面中應變(或圖案偏移或基板曲率)以改變模組柵格的形狀以及改善用於後續微影曝光處理的對齊精度。
在一個實施例中，雷射能處理過程藉由根據雷射能處理方法識別的特定位置需求而將一系列雷射脈衝施於薄膜層的個別區域而執行以及使用在方塊604取得的資料而決定。雷射脈衝的叢發可具有大於193nm波長的雷射，例如介於約210nm至約810nm之間，如約405nm。各脈衝聚焦於欲處理的薄膜層的預定義區域。
在一個實施例中，雷射脈衝的點大小控制在約100μm至約5000μm之間。雷射脈衝的點大小可經一種方法配置以改變在具有所需尺寸、特徵、圖案與幾何的薄膜層特定位置之薄膜性質。
雷射脈衝在約1kHz至20MHz間的頻率處可具有介於約0.1每平方毫米毫焦耳(mJ/cm2)至約1000每平方毫米毫焦耳(mJ/cm2)的能量密度(如通量)。各雷射脈衝長度經配置以具有約10微秒至100微秒的期間。雷射脈衝改變薄膜層的局部應力而不用退火或加熱處理整個薄膜層。可使用單一雷射脈衝或施用多個雷射用量的累積於相同基板位置。在第一基板位置經雷射處理之後，根據方塊604處決定的方法中之參數，第二基板位置接著藉由將雷射脈衝(或基板)定位以將脈衝導向至第二元件模組
於薄膜層中所在的第二位置而雷射處理。雷射能處理過程持續到完成基板用量圖。
在第7A與7B圖所示的示範實施例中，在半導體基板經雷射處理後，元件模組的特徵受顯著位移、改變與校正，如第7A圖所示。元件模組的柵格圖案亦可被變化與改變而回到實質矩形的配置，如第7B圖所示，以最小薄膜應力/應變變化增進微影曝光處理中的對準精度。
值得注意的是，可能經歷雷射能處理過程的半導體層上設置的薄膜層可由一群組中所選的介電材料製成，該群組由氮化矽(Si3N4)、氮化矽氫化物(SixNy：H)、非晶碳、碳化矽、氧化矽、氧氮化矽、氧化矽、氮化矽、碳化矽或非晶碳的合成物薄膜、氧化鋁層、氧化鉭層、氧化鈦層、旋鑄的有機聚合物或其他適合的材料組成。在另一個實施例中，薄膜層可係任何適合的聚合物有機材料，包括SOG、聚醯亞胺或任何適合的材料。
因此，本發明揭露的實施例提供可用於在一系列微影曝光處理後校正薄膜應力/應變變化的雷射能處理過程。如所執行的雷射能處理過程可改變設置於半導體基板上的薄膜層的薄膜應力/應變分佈。藉由決定處理與改變半導體基板上薄膜層的薄膜應力/應變所需的雷射用量，可校正與減少薄膜應力/應變變化以增加用於下一個微影曝光處理的對齊精度。
雖然前面所述係針對特定實施例，但在不違背本發明的基本範圍下，可設計其他與進一步的實施例，而本發明之範圍由以下的專利申請範圍決定。
Claims (20)
- 一種用於校正一基板上薄膜應力/應變變化的方法，包括以下步驟：在一基板上以一度量衡工具執行一量測過程以獲取一基板變形或一重疊誤差圖；基於該重疊誤差圖而決定一計算系統中雷射能的用量以校正薄膜應力/應變變化或基板變形；及基於決定用於校正基板變形或薄膜應力/應變變化之該雷射能的用量而提供一雷射能處理方法給一雷射能設備。
- 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：使用該決定的雷射能處理方法在該基板上執行一雷射能處理過程。
- 如請求項1所述之方法，其中計算雷射能的用量之步驟進一步包括以下步驟：將該重疊誤差圖或基板變形與儲存於該計算系統中的資料庫作比較。
- 如請求項3所述之方法，其中該資料庫包括一薄膜層中的一應力變化與雷射能用量之一相關性。
- 如請求項4所述之方法，其中設置於該基板的一表面上的該薄膜層係非晶碳硬遮罩層或具有薄覆蓋層或沒有薄覆蓋層的一有機材料。
- 如請求項5所述之方法，其中該薄覆蓋層係一介電層。
- 如請求項2所述之方法，其中於該基板上執行該雷射能處理過程的該步驟進一步包括以下步驟：局部或整體改變設置於該基板上的一薄膜層中的一薄膜應力。
- 如請求項2所述之方法，其中於該基板上執行該雷射能處理過程的該步驟進一步包括以下步驟：校正該基板上測得的薄膜應力/應變變化或基板變形。
- 如請求項2所述之方法，進一步包括以下步驟：在該基板上塗一光阻層以及在該雷射能處理過程後執行一微影曝光處理。
- 如請求項2所述之方法，其中於該基板上執行該雷射能處理過程的該步驟進一步包括以下步驟：提供介於約193nm至約2μm間的一波長之複數個雷射能脈衝。
- 如請求項2所述之方法，其中計算用於處理一計算系統中的該基板之雷射能的用量之該步驟進一步包括以下步驟：決定欲處理的該基板之個別位置。
- 如請求項1所述之方法，其中該雷射能處理方法經決定以回應該基板上檢測到的一薄膜應力、基板 曲率、平面中的變形或圖案偏移。
- 如請求項1所述之方法，其中該基板上量測的該基板變形係藉由量測設置於該基板上的一薄膜層之一薄膜應力而決定。
- 如請求項1所述之方法，其中該計算系統整合於該度量衡工具或整合於該雷射能設備。
- 如請求項1所述之方法，其中該計算系統與該度量衡工具或該雷射能設備以資料互通。
- 一種用於校正一基板上的薄膜應力/應變變化的方法，包括以下步驟：量測一薄膜應力遲滯行為作為用於沉積於一基板上的該薄膜層之雷射波長或用量的函數；產生該薄膜應力遲滯行為與一資料庫的相關性以決定一雷射能處理方法以執行於一雷射能設備中；及使用該決定的雷射能處理方法來執行該薄膜層的選擇之個別位置上的一雷射能處理過程。
- 如請求項16所述之方法，其中執行該雷射能處理過程的步驟進一步包括以下步驟：局部改變該薄膜層的一殘留應力以對一基板幾何引起局部改變之一平面中的應變，該基板幾何構成該基板上的模具(dies)或模具之圖(map of dies)。
- 如請求項17所述之方法，其中該薄膜應力 經改變以在一微影處理前校正基板變形以減少薄膜應力/應變變化。
- 如請求項16所述之方法，其中測量該薄膜層的該薄膜應力的該步驟進一步包括以下步驟：決定用於該基板的一重疊誤差層。
- 一種用於校正一基板上的薄膜應力/應變變化的方法，包括以下步驟：量測一薄膜應力、基板曲率或設置於一基板上的一薄膜層之平面中的變形或圖案偏移；基於該薄膜層上的該量測薄膜應力決定一重疊誤差圖或基板變形；基於該基板上的該量測薄膜應力決定一雷射能處理方法；及使用該決定的雷射能處理方法來雷射處理該薄膜層以局部改變該薄膜層的該薄膜應力。
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| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |