扫描式光刻方法技术

本发明专利技术公开了一种扫描式光刻方法，包括步骤：放置步骤：将光刻版和晶圆分别安装在P-E扫描式光刻机的扫描架两侧的光刻版架和晶圆台上；调整步骤：调整扫描架与P-E扫描式光刻机的光学系统的相对位置，使得光学系统的曝光区域位于待扫描区域的居中位置附近；搜寻步骤：在由P-E扫描式光刻机的上对准镜头和下对准镜头确定的晶圆虚线区域内搜寻光刻版上的第一对准标记和晶圆上的第二对准标记；对准步骤：分别驱动光刻版架和晶圆台，使第一对准标记和第二对准标记对准。本发明专利技术所提供的光刻方法可以降低人为误差、提高对准精度、进而提高产品成品率，还可以提升整批次晶圆的对准速度、提高产品生产率、延长设备使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光刻领域，特别涉及一种扫描式光刻方法。
技术介绍
光刻是通过对准、曝光等一系列步骤将光刻版上图形转移到晶圆上的工艺过程，其中，光刻版和晶圆的对准精度和对准速度决定了芯片产品的质量和生产率。随着国内芯片加工能力的逐步提升，P-E扫描式光刻机或类似光刻机以其价格低廉、产能较高以及维护成本较低等优势受到国内中小企业和研究机构的青睐。然而，该类设备是一种半自动设备，因此在进行扫描式光刻时，现有技术中的技术人员往往在操作方法和操作习惯上具有较大的随意性和自由度，这种非规则或约束化的方法产生的差异会直接影响每次的套刻精度，从而影响芯片产品的成品率。
技术实现思路
为解决现有技术的上述问题之一，本专利技术的目的之一是提供一种扫描式光刻方法，以通过提高对准精度和对准速度来提高芯片产品的质量和生产率。本专利技术所述的扫描式光刻方法，包括以下步骤：放置步骤：将光刻版和晶圆分别安装在P-E扫描式光刻机的扫描架两侧的光刻版架和晶圆台上；调整步骤：调整所述扫描架与所述P-E扫描式光刻机的光学系统的相对位置，使得所述光学系统的的曝光区域位于待扫描区域的居中位置附近；搜寻步骤：在由所述P-E扫描式光刻机的上对准镜头和下对准镜头确定的晶圆虚线区域内搜寻所述光刻版上的第一对准标记和所述晶圆上的第二对准标记；以及对准步骤：分别驱动所述光刻版架和所述晶圆台，使所述第一对准标记和所述第二对准标记对准。优选地，在上述方法中，在所述调整步骤中，所述光学系统是固定的，通过调整所述扫描架的位置来调整所述扫描架与所述光学系统的相对位置。优选地，在上述方法中，所述调整步骤还包括：调整所述P-E扫描式光刻机的上对准镜头和下对准镜头的位置，使两者之间的距离达到最大值。在通过上述调整步骤确定的晶圆虚线区域内寻找光刻版和晶圆上的对准标记，不仅可以降低人为误差，而且还可以降低人与人之间的差异、规范设备操作、提高对准精度，进而提高产品的成品率。优选地，在上述方法中，所述对准步骤包括：先驱动所述光刻版架靠近所述晶圆台，使所述第一对准标记尽可能地靠近所述第二对准标记，再驱动所述晶圆台，使所述第二对准标记与所述第一对准标记对准。通常，利用P-E扫描式光刻机或原理类似光刻机进行光刻时，由于硅片台的移动速度相对光刻版架会慢很多，所以先移动硅片台来对准光刻版时会花费较长时间，影响产品的生产率。此外，由于晶圆台的移动范围会较光刻版台的移动范围小很多，而且晶圆台中包含较多的精密驱动及定位器，所以过长的移动会使晶圆台中的精密器件磨损加重，影响晶圆台的使用寿命。因此，先用光刻版标记对准晶圆标记，再用晶圆标记精确对准光刻版标记，可以显著降低设备磨损，延长设备使用寿命。此外，专利技术人意外地发现，利用该方法进行对准时，还可以提升整批次晶圆的对准速度、提高产品生产率。优选地，所述P-E扫描式光刻机为P-E300系列扫描式光刻机、P-E320系列扫描式光刻机或P-E340系列扫描式光刻机。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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为根据本专利技术一实施方式的P-E扫描式光刻机的结构示意图；图2为图1所示的P-E扫描式光刻机的光学系统的结构示意图；图3为省略镜组的图2所示的P-E扫描式光刻机的光学系统的结构示意图；图4为根据本专利技术一实施方式的晶圆虚线区域位置示意图；图5为根据本专利技术一实施方式的晶圆虚线区域纵轴居中原理示意图；和图6为根据本专利技术一实施方式的光刻版和晶圆对准过程的示意图。具体实施方式为便于说明和理解，以下实施方式的说明中以P-E340型扫描式光刻机为例。本领域技术人员可以理解的是，本专利技术的实施方式可以适用于任何类似P-E340型的扫描式光刻机。在一些实施方式中，本专利技术提供了一种扫描式光刻方法。该方法包括以下步骤：放置步骤：将光刻版2和晶圆1分别安装在扫描式光刻机的扫描架两侧的光刻版架和晶圆台上；调整步骤：调整所述扫描架与所述扫描式光刻机的光学系统的相对位置，使得所述光学系统的的曝光区域位于待扫描区域的居中位置附近；搜寻步骤：在由扫描式光刻机的上对准镜头和下对准镜头确定的晶圆虚线区域3内搜寻所述光刻版2上的第一对准标记和所述晶圆1上的第二对准标记；以及对准步骤：分别驱动所述光刻版架和所述晶圆台，使所述第一对准标记和所述第二对准标记对准。下面参照图1-5，其中，图1为根据本专利技术一实施方式的P-E扫描式光刻机的结构示意图，包括晶圆台1、光刻版架2、扫描架3、光学系统4、扫描架平衡组件5、扫描架驱动马达6以及驱动模块7；图2为图1所示的P-E扫描式光刻机的光学系统4的结构示意图，其中，F为扫描方向，8为镜组；图3为省略镜组8的图2所示的P-E扫描式光刻机的光学系统4的结构示意图，其中，P为光线路径；图4为晶圆虚线区域S的位置示意图；图5为晶圆虚线区域S的纵轴居中的原理示意图，其中S’为损失区域。此处所述的晶圆虚线区域S是指操作者通过上下两个对准镜头观察晶圆1’和光刻版2’上的对准标记的区域，即，在对准过程中，操作者主要通过观察该区域来手动调节光刻版2’和晶圆1’的位置，使两者的对准标记对准。将光刻版2’和晶圆1’分别安装在光刻版架2和晶圆台1后，分别调整扫描架3和上下两个对准镜头的位置。由图5可知，如果晶圆虚线区域S的纵轴靠近晶圆1’的左或右侧时，则对应的另一侧的对准误差会加大，而只有当其纵轴对准晶圆1’的居中位置时，才能保证晶圆1’的左右区域在对准时误差最小，而这需要通过调整扫描架3与扫描式光刻机的光学系统4的相对位置来实现。可选地，在调整步骤中，如图1所示的光学系统4是固定的，通过调整扫描架3的位置来调整扫描架3与光学系统4的相对位置。以P-E 340型扫描式光刻机为例，该设备的扫描范围通常为0000-5200，当将扫描架3调整到2450的位置时，就可以保证曝光区域位于待扫描区域的居中位置附近，使晶圆虚线区域S的对准纵轴居中。此外，当两个晶圆虚线区域S太靠近晶圆1’的中央时，也会使对准误差加大。因此，调整两个上下对准镜头之间的位置，使两者之间的距离最大，以使两个晶圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描式光刻方法，其特征在于，包括以下步骤：放置步骤：将光刻版和晶圆分别安装在P‑E扫描式光刻机的扫描架两侧的光刻版架和晶圆台上；调整步骤：调整所述扫描架与所述P‑E扫描式光刻机的光学系统的相对位置，使得所述光学系统的曝光区域位于待扫描区域的居中位置附近；搜寻步骤：在由所述P‑E扫描式光刻机的上对准镜头和下对准镜头确定的晶圆虚线区域内搜寻所述光刻版上的第一对准标记和所述晶圆上的第二对准标记；以及对准步骤：分别驱动所述光刻版架和所述晶圆台，使所述第一对准标记和所述第二对准标记对准。

【技术特征摘要】
1.一种扫描式光刻方法，其特征在于，包括以下步骤：
放置步骤：将光刻版和晶圆分别安装在P-E扫描式光刻机的扫描架两
侧的光刻版架和晶圆台上；
调整步骤：调整所述扫描架与所述P-E扫描式光刻机的光学系统的相
对位置，使得所述光学系统的曝光区域位于待扫描区域的居中位置附近；
搜寻步骤：在由所述P-E扫描式光刻机的上对准镜头和下对准镜头确
定的晶圆虚线区域内搜寻所述光刻版上的第一对准标记和所述晶圆上的第
二对准标记；以及
对准步骤：分别驱动所述光刻版架和所述晶圆台，使所述第一对准标
记和所述第二对准标记对准。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述调整步骤中，所述
光学系统是固定的，通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王增智，杨大为，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十七研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21