用于光刻表面形貌测量的系统和方法技术方案

本发明专利技术实施例涉及用于光刻表面形貌测量的系统和方法。一种表面形貌测量的方法包含：提供工件至半导体设备，所述工件包括材料层，其中所述材料层包含沿着第一轴延伸的多个区域；沿着所述第一轴在第一方向上扫描所述工件以产生第一形貌测量数据；沿着所述第一轴在第二方向上扫描所述工件以产生第二形貌测量数据；及根据所述第一形貌测量数据与所述第二形貌测量数据对所述材料层执行曝光操作。貌测量数据对所述材料层执行曝光操作。貌测量数据对所述材料层执行曝光操作。

【技术实现步骤摘要】
用于光刻表面形貌测量的系统和方法


[0001]本专利技术实施例涉及一种用于光刻表面形貌测量的系统和方法。

技术介绍

[0002]具有更高装置密度的半导体集成电路的制造变得越来越复杂。在制造集成电路的各种半导体工艺步骤中，广泛地采用图案化工艺使集成电路的组件形成所需的形状。典型的图案化工艺包括光刻工艺，其包括在将被图案化的材料层上涂覆光致抗蚀剂，通过光刻光掩模将光致抗蚀剂暴露于图案化光线下，以及将光致抗蚀剂显影以形成所需的图案。电路图案可以通过蚀刻工艺转移到材料层上，其中图案化的光致抗蚀剂作为蚀刻光掩模。

技术实现思路

[0003]据本专利技术的一实施例，一种表面形貌测量方法包括：提供工件到半导体设备，所述工件包括材料层，其中所述材料层包括沿着第一轴延伸的多个区域；沿着所述第一轴在第一方向上扫描所述工件以产生第一形貌测量数据；沿着所述第一轴在第二方向上扫描所述工件以产生第二形貌测量数据；及根据所述第一形貌测量数据与所述第二形貌测量数据对所述材料层执行曝光操作。
[0004]根据本专利技术的一实施例，一种表面形貌测量方法包括：提供工件到半导体设备，所述工件包括材料层，其中所述材料层包括多个曝光场；沿着第一轴在第一方向上扫描所述多个曝光场中的第一曝光场以产生第一形貌测量数据；沿着所述第一轴在第二方向上扫描所述多个曝光场中的第二曝光场以产生第二形貌测量数据；及分别根据所述第一形貌测量数据和所述第二形貌测量数据，以分别在所述第一方向和所述第二方向上曝光所述第一曝光场和所述第二曝光场。
[0005]根据本专利技术的一实施例，一种半导体设备，包括：载台，其经配置以支撑工件，所述工件包括材料层；水平传感器装置，位于所述载台上方；及控制单元，其经配置以：通过所述载台将所述工件移动到所述半导体设备的第一站；使所述载台与所述水平传感器装置之间进行第一相对移动，以沿着第一轴在第一方向上扫描所述工件以产生第一形貌测量数据；使所述载台与所述水平传感器装置之间进行第二相对移动，以沿着所述第一轴在第二方向上扫描所述工件以产生第二形貌测量数据；通过所述载台将所述工件移动到所述半导体设备的第二站；及根据所述第一形貌测量数据与所述第二形貌测量数据对所述材料层执行曝光操作。
附图说明
[0006]从结合附图阅读的以下详细描述最佳理解本揭露的方面。应注意，根据行业标准做法，各种构件未按比例绘制。实际上，为使讨论清楚，可任意增大或减小各种构件的尺寸。
[0007]图1是根据本揭露一些实施例的光刻设备示意框图。
[0008]图2A是根据本揭露一些实施例，在图1中所示的光刻设备的一部分的放大透视图。
[0009]图2B是根据本揭露一些实施例的光刻操作中的处理步骤的示意时间线图。
[0010]图3A和3B分别示出了根据本揭露一些实施例，在表面形貌测量操作的第一扫描模式中的水平传感器装置的正视图和俯视图。
[0011]图3C示出了根据本揭露一些实施例的表面形貌测量数据的矩阵。
[0012]图3D和3E分别示出了根据本揭露一些实施例，在表面形貌测量操作的第二扫描模式中的水平传感器装置的正视图和俯视图。
[0013]图4A和4B分别示出了根据本揭露一些实施例，在曝光操作中的工件的正视图和俯视图。
[0014]图5是根据本揭露一些实施例的工件阴影区的示意图。
[0015]图6A和6B示出了根据本揭露一些实施例，在表面形貌测量操作的第三扫描模式中的水平传感器装置的正视图。
[0016]图6C示出了根据本揭露一些实施例，在表面形貌测量操作的第三扫描模式中的水平传感器装置的俯视图。
[0017]图6D和6E示出了根据本揭露一些实施例，在表面形貌测量操作的第四扫描模式中的水平传感器装置的正视图。
[0018]图6F示出了根据本揭露一些实施例，在表面形貌测量操作的第四扫描模式中的水平传感器装置的俯视图。
[0019]图7示出了根据本揭露一些实施例的光刻方法的流程图。
[0020]图8示出了根据本揭露一些实施例的光刻方法的流程图。
[0021]图9是根据本揭露一些实施例的实现光刻方法的系统的示意图。
具体实施方式
[0022]以下揭露提供用于实现所提供主题的不同特征的诸多不同实施例或示例。下文将描述组件及配置的特定示例以简化本揭露。当然，这些仅为示例且不意在产生限制。例如，在以下描述中，在第二构件上方或第二构件上形成第一构件可包括其中形成直接接触的第一构件及第二构件的实施例，并且也可包括其中可在第一构件与第二构件之间形成额外构件使得第一构件及第二构件可不直接接触的实施例。另外，本揭露可在各个示例中重复参考符号及/或字母。此重复是为了简单及清楚且其本身不指示所讨论的各种实施例及/或配置之间的关系。
[0023]此外，为便于描述，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”及其类似者的空间相对术语在本文中可用于描述一元件或构件与另一(些)元件或构件的关系，如图中所绘示出。除了图中所描绘的方向之外，空间相对术语还意图涵盖装置在使用或操作中的不同方向。设备可依其它方式方向(旋转90度或依其它方向)且也可因此解译本文中所使用的空间相对描述词。
[0024]尽管阐述本揭露的广泛范围的数值范围及参数是近似值，但要尽可能精确报告具体实例中所阐述的数值。然而，任何数值固有地含有由各自测试测量中常见的偏差必然所致的某些误差。而且，如本文中所使用，术语“约”、“大体”及“大体上”一般表示在一给定值或范围的10％、5％、1％或0.5％内。或者，如由一般技术人员所考量，术语“约”、“大体”及“大体上”表示在平均值的可接受标准误差内。除在操作/工作实例中之外，或除非另有明确
说明，否则本文中所揭露的所有数值范围、数量、值及百分比，例如材料数量、持续时间、温度、操作条件、数量比及其类似者的数值范围、数量、值及百分比，应被理解为在所有例项中由术语“约”、“大体”及“大体上”修饰。因此，除非有相反的指示，否则本揭露及所附权利要求书中所阐述的数值参数是可根据需要变动的近似值。至少，应所述根据报告有效位数及通过应用一般舍入技术来解释各数值参数。范围在本文中可表示为从一端点至另一端点或在两个端点之间。除非另有说明，否则本文中所揭露的所有范围均包括端点。
[0025]贯穿本揭露使用的术语“连接”、“耦合”和“耦接”描述了两个或更多个装置或元件之间的直接或间接连接。在一些情况下，至少两个装置或元件之间的耦合是指其间的电气连接或导电连接，并且在耦合的装置和元件之间可以存在干扰特征。在一些其它情况下，至少两个装置或元件之间的耦合可能包括物理接触及/或电气连接。
[0026]本揭露整体来说与光刻系统和光刻方法有关，并且尤其是关于要在光刻操作中暴露的工件表面形貌的测量。表面形貌测量为要暴露的工件的每一个曝光场(或简称为“场”)提供光刻操作的基本参数，例如厚度轮廓、倾斜角轮廓等。然而，现有的形貌测量方法可能无法为先进技术节点提供足够的扫描速度和准确性。因此，本揭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面形貌测量方法，包括：提供工件到半导体设备，所述工件包括材料层，其中所述材料层包括沿着第一轴延伸的多个区域；沿着所述第一轴在第一方向上扫描所述工件以产生第一形貌测量数据；沿着所述第一轴在第二方向上扫描所述工件以产生第二形貌测量数据；及根据所述第一形貌测量数据与所述第二形貌测量数据对所述材料层执行曝光操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二方向与所述第一方向相反。3.根据权利要求1所述的方法，其中根据所述第一形貌测量数据和所述第二形貌测量数据对所述材料层执行所述曝光操作包括：根据所述第一形貌测量数据和所述第二形貌测量数据确定表面焦点深度轮廓；及根据所述表面焦点深度轮廓，使用具有各个焦点深度的辐射束对每一个区域执行所述曝光操作。4.根据权利要求1所述的方法，其中每一个区域包括第一曝光场和第二曝光场，其中执行所述曝光操作包括根据所述第一形貌测量数据对所述第一曝光场执行曝光，以及根据所述第二形貌测量数据对所述第二曝光场执行曝光。5.一种表面形貌测量方法，包括：提供工件到半导体设备，所述工件包括材料层，其中所述材料层包括多个曝光场；沿着第一轴在第一方向上扫描所述多个曝光场中的第一曝光场以产生第一形貌测量数据；沿着所述第一轴在第二方向上扫描所述多个曝光场中的第二曝光场以产生第二形貌测量数据；及分别根据所述第一形貌测量数据和所述第二形貌测量数据，以分别在所述第一方向和所述第二方向上曝光所述第一曝光场和所述第二曝光场。6.根据权利要求5所述的方法，其中从俯视角度来看，所述第二方向与所述第一方向相反。7.根据权利要求5所述的方法，其中在所述第一方向上扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永尧，汪业勤，朱延安，陈永祥，陈永镇，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：