解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法技术

本发明专利技术提供了一种解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法，提供待对准的晶圆，将晶圆内翘曲形变量小于300微米的区域设定为待检测区域；选择待检测区域内的多个对位标记进行坐标测量，建立粗对准偏差模型；选择待检测区域内的其余多个对位标记进行坐标测量，建立精对准偏差模型；对比粗对准偏差模型与精对准偏差模型并计算差值。由于粗对准步骤与精对准步骤选择的都是晶圆翘曲形变量小于300微米的区域内的对位标记，从而减少了粗对准偏差模型与精对准偏差模型之间的差值，避免了差值过大造成的晶圆退片的问题，避免了人工对准操作以及更改机器参数的风险，同时降低了生产成本。同时降低了生产成本。同时降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法


[0001]本专利技术涉及集成电路制造
，特别涉及一种解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法。

技术介绍

[0002]晶圆在曝光前需要经过对准步骤，使得当层与前层的套刻精度满足工艺要求。对准过程的实质是精确获取晶圆上前层的每个曝光场在工件台坐标系的坐标。对准系统有高精度的标记位置测量组件，原则上可以测量所有标记的坐标。12英寸晶圆单层曝光场数量约100个，且X和Y方向都需测量，对准标记数量约200个。理想情况下，全部测量可以获取最精确的曝光位置，从而实现优良的套刻精度。这种方案有两个弊端，一是测量时间非常长，会显著降低WPH (Wafer Per Hour，每小时晶圆)；二是如果某个标记出现检测误差，将直接表现为套刻误差，导致光刻失败。
[0003]因此现有的做法是，使用对准偏差模型确定所有曝光场的坐标。对准标记测量分为粗对准(COWA)和精对准(FIWA)两个步骤，获得COWA模型参数与FIWA模型参数，最后系统将FIWA模型参数与COWA模型参数进行对比，若模型参数之差超出设定阈值，则判定本次对准有误，不执行曝光操作，即会产生晶圆退片异常。
[0004]然而，当晶圆发生翘曲形变时， 会导致COWA模型参数与FIWA模型参数之差超出阈值，最终机台会产生晶圆退片，而此时的退片并不是对准有误造成的，其实际上是可以进行曝光的，由此破坏了机台连续制作流程，影响了机台的产能。并且退片后工程师需要进行人工对准并且对alignment recipe（对位参数）做特殊设定，由于recipe设定错误可能会使晶圆报废，因此值班过程中也承担着相当高的风险；同时晶圆返工还会产生额外费用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法，在粗对准步骤与精对准步骤中，都选择晶圆翘曲形变小于300微米的区域内的对位标记进行坐标测量，减少粗对准偏差模型与精对准偏差模型之间的偏差，避免由于晶圆翘曲形变造成的晶圆退片。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法，包括以下步骤：提供待对准的晶圆，将所述晶圆内翘曲形变量小于300微米的区域设定为待检测区域；执行粗对准步骤，选择所述待检测区域内的多个对位标记进行坐标测量，建立粗对准偏差模型；执行精对准步骤，选择所述待检测区域内的其余多个对位标记进行坐标测量，建立精对准偏差模型；以及对比所述粗对准偏差模型与所述精对准偏差模型，并计算差值。
[0007]可选的，所述待检测区域内的翘曲形变量均小于等于250微米。
[0008]可选的，所述对位标记的坐标包括X方向的坐标与Y方向的坐标，其中，X方向与Y方向垂直。
[0009]可选的，当晶圆仅有X方向的翘曲形变时，在所述粗对准步骤与所述精对准步骤中，所选择的所述对位标记，其X方向的坐标位于晶圆翘曲形变量小于等于250微米的区域内，其Y方向的坐标位于所述晶圆内。
[0010]可选的，当晶圆仅有Y方向的翘曲形变时，在所述粗对准步骤与所述精对准步骤中，所选择的所述对位标记，其Y方向的坐标位于晶圆翘曲形变量小于等于250微米的区域内，其X方向的坐标位于所述晶圆内。
[0011]可选的，所述粗对准偏差模型包括X方向坐标偏移、Y方向坐标偏移、放大缩小比率以及旋转角度。
[0012]可选的，所述精对准偏差模型包括X方向坐标偏移、Y方向坐标偏移、放大缩小比率以及旋转角度。
[0013]可选的，计算差值之后，若所述差值大于设定值，则判定本次对准有误，不执行曝光操作；若所述差值小于设定值，则判定本次对准无误，执行曝光操作。
[0014]可选的，在所述粗对准步骤中，选择两组对位标记进行坐标测量。
[0015]可选的，在所述精对准步骤中，选择至少6组对位标记进行坐标测量。
[0016]综上所述，本专利技术提供的一种解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法，首先提供待对准晶圆，将所述晶圆内翘曲形变量小于300微米的区域设定为待检测区域，接着执行粗对准步骤，选择所述待检测区域内的多个对位标记进行坐标测量，建立粗对准偏差模型，之后执行精对准步骤，选择所述待检测区域内的其余多个对位标记进行坐标测量，建立精对准偏差模型，最后对比所述粗对准偏差模型与所述精对准偏差模型并计算差值。由于粗对准步骤与精对准步骤选择的都是晶圆翘曲形变量小于300微米的区域内的对位标记，避开了由于翘曲形变导致位置偏移比较大的对位标记，从而减少了粗对准偏差模型与所述精对准偏差模型之间的差值，避免了这个差值过大造成的晶圆退片的问题，在不影响机台产能的前提下，晶圆退片不受晶圆翘曲形变的影响，避免了人工对准操作以及更改机器参数的风险，同时避免了返工造成的成本增加，降低了生产成本。
附图说明
[0017]本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本专利技术，而不对本专利技术的范围构成任何限定。
[0018]图1是本专利技术一实施例提供的解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法的流程图；图2是本专利技术一实施例提供的晶圆的翘曲形状示意图；图3是本专利技术一实施例提供的晶圆的翘曲形变截面图；图4是本专利技术一实施例提供的晶圆的对位标记的分布示意图；图5是本专利技术一实施例提供的晶圆X方向翘曲形变时对位标记的分布示意图；图6是本专利技术一实施例提供的晶圆Y方向翘曲形变时对位标记的分布示意图。
具体实施方式
[0019]对准流程出现晶圆退片的一个主要问题是系统对比精对准模型参数与粗对准模型参数之差超出设定阈值，造成这种问题的因素有多种，可能是粗对准对位标记与精对准对位标记其中部分对位标记变形严重，也可能是由于晶圆翘曲形变。针对晶圆翘曲形变来说，造成了晶圆部分区域的图形的位置产生偏移，粗对准阶段使用的对位标记由于是在晶圆区域随机选择，这会使得初步建立的粗对准模型参数的坐标体系不是个稳定体系，而精对准阶段多个对位标记建立的坐标体系也可能由于同样问题造成不稳定。这样产生的后果就是粗对准与精对准模型参数差异超出阈值，最终机台会因为坐标体系不稳定产生晶圆退片。
[0020]针对上述问题，专利技术人发现，在选择对位标记时选择晶圆的翘曲形变比较小的区域内的对位标记，能够避免由于晶圆的翘曲形变造成的晶圆退片，经过进一步研究，专利技术人提供了一种解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法。
[0021]首先提供待对准晶圆，将所述晶圆内翘曲形变量小于300微米的区域设定为待检测区域，接着执行粗对准步骤，选择所述待检测区域内的多个对位标记进行坐标测量，建立粗对准偏差模型，之后执行精对准步骤，选择所述待检测区域内的其余多个对位标记进行坐标测量，建立精对准偏差模型，最后对比所述粗对准偏差模型与所述精对准偏差模型并计算差值。由于粗对准步骤与精对准步骤选择的都是晶圆翘曲形变量小于300微米的区域内的对位标记，避开了由于翘曲形变导致位置偏移比较大的对位标记，从而减少了粗对准偏差模型与所述精对准偏差模型之间的差值，避免了这个差值过大造成的晶圆退片的问题，在不影响机台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法，其特征在于，包括：提供待对准的晶圆，将所述晶圆内翘曲形变量小于300微米的区域设定为待检测区域；执行粗对准步骤，选择所述待检测区域内的多个对位标记进行坐标测量，建立粗对准偏差模型；执行精对准步骤，选择所述待检测区域内的其余多个对位标记进行坐标测量，建立精对准偏差模型；以及对比所述粗对准偏差模型与所述精对准偏差模型，并计算差值。2.根据权利要求1所述的解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法，其特征在于，所述待检测区域内的翘曲形变量均小于等于250微米。3.根据权利要求1所述的解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法，其特征在于，所述对位标记的坐标包括X方向的坐标与Y方向的坐标，其中，X方向与Y方向垂直。4.根据权利要求3所述的解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法，其特征在于，当晶圆仅有X方向的翘曲形变时，在所述粗对准步骤与所述精对准步骤中，所选择的所述对位标记，其X方向的坐标位于晶圆翘曲形变量小于等于250微米的区域内，其Y方向的坐标位于所述晶圆内。5.根据权利要求3所述的解决因晶圆翘曲形变导致对准偏差的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，刘习军，
申请(专利权)人：广州粤芯半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：