批量硅片曝光的方法技术

本发明专利技术提供一种批量硅片曝光的方法，用于大视场投影物镜光刻系统，该光刻系统采用的掩模版上的掩模图形包括大图形和小图形，可以对硅片进行大视场图形曝光和小视场图形曝光，其中，该方法包括如下步骤：ａ．传送硅片到工件台上；ｂ．对硅片进行调焦调平以及硅片对准；ｃ．对硅片编号；ｄ．编号为奇数的硅片和编号为偶数的硅片分别规划不同的曝光路径，并对应执行不同的曝光流程。与现有技术相比，本发明专利技术方法针对奇数偶数编号硅片采用不同的曝光路径规划，除第１片硅片之外，每片硅片只进行１次掩模对准操作，从而有效提高光刻机的产率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大视场投影物镜光刻系统，尤其涉及。
技术介绍
采用光刻技术制作的微器件包括集成电路IC、平板显示器、微机电系统MEMS，以及用于倒装法IC互连技术的凸块(bump)互连等。光刻工艺采用选定的辐射源(如紫外光源)对涂有光敏物质的工件(如硅片)进行曝光。此光敏物质一般是涂布在硅片表面的光刻胶，光刻胶分为正性光刻胶和负性光刻胶，正胶即指被曝光部分经显影后去除的光刻胶，负胶即指未被曝光部分经显影后去除的光刻胶。一般，光刻工艺包括以下几步在硅片上涂光刻胶、用带图形掩模版对硅片进行曝光以在光刻胶内形成图形潜像、显影以形成立体图形、刻蚀以在硅片上形成立体图形、去除剩余光刻胶。重复进行设计所要求的步骤就可以在硅片上获得特定的器件结构。在一些采用负胶的光刻工艺中，要求在硅片边缘选定区域内的一些曝光场完全不能进行曝光操作，这是由于在该区域的光刻胶经显影后要求去除。凸块(bump)互连光刻技术就是这种典型情况，即在硅片上制造用于连接电路板接触引线的导体凸块。凸块(bump)光刻技术制造导体凸块需要采用电化学电镀工艺，该工艺要求硅片边缘与电极要充分接触。由于此工艺要求，硅片边缘选定区域不可以进行曝光操作，即必须保证没有光刻胶以与电极有均匀的电接触。如果采用接触、接近式曝光技术，硅片整体同时曝光，这样硅片边缘无胶区域可以通过设计掩模图形来一并解决。然而，在投影曝光技术中不可能通过掩模图形预先设计来形成硅片边缘无胶区域，这是因为投影曝光技术形成的曝光场依赖于掩模图形尺寸与步进间距。这样，导体凸块(bump)电镀工艺要求投影曝光技术只能在硅片边缘选定区域之外的硅片中心区域进行曝光操作，这即是标准曝光模式。硅片边缘选定区域是指硅片边缘无光刻胶区域的尺寸所形成的环形区域。硅片可用区域(硅片中心区域)是指硅片名义直径减去硅片边缘无光刻胶区域的尺寸后所形成的圆形区域。标准曝光模式是指在硅片上规划的曝光场阵列完全位于硅片可用区域之内的一种图形规划方式，见图2所示，是标准曝光模式12寸硅片图形分布。请参阅由Ultratech Stepper公司申请并于2004年6月22日公告的美国专利USP No.6,753,947(以下简称947专利)。在投影光刻技术中，无论是步进式曝光(Step-and-Repeat)、扫描式曝光(Step-and-Scan)、还是闪光式曝光(Flash-on-the-Fly)，其基本工作流程是一致的，包含上下片流程、全场调焦调平流程、全场对准流程、硅片曝光四大步骤。947专利提出一种利用光源单脉冲闪光曝光来制作器件的光刻系统及方法，采用经济型小视场投影物镜(曝光视场为11mm×11mm)达到与大视场投影物镜(曝光视场为26mm×33mm)相同的产率，该专利是采用缩短单场曝光时间的方法来达到与大曝光视场同样产率的目的。然而，该专利在批量硅片曝光时，由于存在不同的掩模图形尺寸，需要进行掩模图形的切换动作，每片硅片要进行掩模对准2次，不利于提高光刻机产率。此外，影响光刻机产率的因素主要有曝光视场尺寸、照明光强、剂量需求、工件台运动性能、交换片性能、调焦对准测量性能等。一般在曝光时间(由照明光强与光刻胶剂量需求所决定)、工件台运动性能、交换片性能、调焦对准测量性能相同的条件下，曝光视场尺寸对产率的影响就是绝对的。因此，在已经有图形分布的硅片上决定这些曝光视场的曝光次序，即合理规划一个优化曝光路径对提高光刻机产率就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的，其可以有效提高光刻机产率。为了达到上述的目的，本专利技术提供一种，用于大视场投影物镜光刻系统，该光刻系统采用的掩模版上的掩模图形包括大图形和小图形，可以对硅片进行大视场图形曝光和小视场图形曝光，其中，该方法包括如下步骤a.传送硅片到工件台上；b.对硅片进行调焦调平以及硅片对准；c.对硅片编号；d.编号为奇数的硅片和编号为偶数的硅片分别规划不同的曝光路径，并对应执行不同的曝光流程。所述步骤d中，只有编号为1的硅片首先执行掩模图形对准再执行视场图形曝光。所述步骤d中，编号为1的硅片需要执行两次掩模图形的对准，其他编号的硅片只需执行一次掩模图形的对准。所述步骤d中编号为奇数的硅片曝光流程包括如下步骤a1.判断硅片的编号是否为1，如果编号为1，则执行步骤b1，如果编号不为1，则直接执行步骤c1；b1.执行掩模大图形对准；c1.执行大视场图形曝光至所有大视场图形结束；d1.进行掩模小图形对准，然后进行小视场图形曝光至所有小视场图形结束；e1.判断批量硅片曝光是否结束，以决定是继续曝光流程还是结束曝光流程，如果继续曝光流程，则返回步骤a。所述步骤d中编号为偶数的硅片曝光流程包括如下步骤a2.进行小视场图形曝光至所有小视场图形结束；b2.进行掩模大图形对准，然后进行大视场图形曝光至所有大视场图形结束；c2.判断批量硅片曝光是否结束，以决定是继续曝光流程还是结束曝光流程，如果继续曝光流程，则返回步骤a。与现有技术相比，本专利技术，针对奇数偶数编号硅片采用不同的曝光路径，除第1片硅片之外，每片硅片只进行1次掩模对准操作，从而有效提高光刻机的产率。附图说明通过本专利技术实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为图1是本专利技术的采用大视场投影物镜光刻系统的示意图； 图2是标准曝光模式12寸硅片图形分布示意图；图3是本专利技术的流程图；图4是本专利技术编号为奇数的硅片的曝光路径规划示意图；图5是本专利技术编号为偶数的硅片的曝光路径规划示意图。具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但不应以此限制本专利技术的保护范围。请参阅图1，图1是本专利技术的采用大视场投影物镜光刻系统的示意图，该光刻系统至少包括物平面1，投影物镜3以及像平面5构成。物平面1中采用的掩模版(未图示)上同时包含大图形(图形尺寸为44mm×44mm)和小图形(图形尺寸为22mm×22mm)。投影物镜3的物方视场达到44mm×44mm，掩模版由驱动控制装置(如掩模台)推动以实现大小图形之间的切换，使之分别与投影物镜3的物方视场重合或充分接近。这样就可以通过投影物镜3分别进行对像平面5硅片的可用区域中间部分采用大视场图形曝光，在硅片可用区域的边缘部分采用小视场图形曝光，从而实现图2中标准曝光模式的硅片图形分布。请参阅图2，是本专利技术中采用的标准曝光模式12寸硅片图形分布示意图。标准曝光模式是指在硅片上规划的曝光场阵列完全位于硅片可用区域之内的一种图形规划方式。硅片边缘选定区域是指硅片边缘无光刻胶区域的尺寸所形成的环形区域。硅片可用区域(硅片中心区域)是指硅片名义直径减去硅片边缘选定区域的尺寸后所形成的圆形区域。请参阅图3，是本专利技术批量硅片曝光方法的流程图。首先传送硅片到工件台上(S21)，对硅片进行调焦调平以及硅片对准(S23)，然后对硅片编号(S25)。如果该硅片编号为奇数，则执行奇数编号硅片曝光子流程(S27)，如果该硅片标号为偶数，则执行偶数编号硅片曝光子流程(S29)。编号为奇数的硅片曝光子流程(S27)为先判断该硅片编号是否为1，如果该硅片编号为1，则先执行掩模大图形对准，如果该硅片编号不为1，则不用执行掩模大图形对准，直接执行大视场图形曝光至所有大视场图形结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种批量硅片曝光的方法，用于大视场投影物镜光刻系统，该光刻系统采用的掩模版上的掩模图形包括大图形和小图形，可以对硅片进行大视场图形曝光和小视场图形曝光，其特征在于，该方法包括如下步骤：ａ．传送硅片到工件台上；ｂ．对硅片进行调 焦调平以及硅片对准；ｃ．对硅片编号；ｄ．编号为奇数的硅片和编号为偶数的硅片分别规划不同的曝光路径，并对应执行不同的曝光流程。

【技术特征摘要】
1.一种批量硅片曝光的方法，用于大视场投影物镜光刻系统，该光刻系统采用的掩模版上的掩模图形包括大图形和小图形，可以对硅片进行大视场图形曝光和小视场图形曝光，其特征在于，该方法包括如下步骤a.传送硅片到工件台上；b.对硅片进行调焦调平以及硅片对准；c.对硅片编号；d.编号为奇数的硅片和编号为偶数的硅片分别规划不同的曝光路径，并对应执行不同的曝光流程。2.如权利要求1所述的一种批量硅片曝光的方法，其特征在于所述步骤d中，只有编号为1的硅片首先执行掩模图形对准再执行视场图形曝光。3.如权利要求2所述的一种批量硅片曝光的方法，其特征在于所述步骤d中，编号为1的硅片需要执行两次掩模图形的对准，其他编号的硅片只需执行一次掩模图形的对准。4.如权利要求3所述的一种批量硅片曝光的方法，其特征在于，所述步骤d...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡燕民，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]