用于校正光刻过程中的套刻误差的系统和方法技术方案

随着半导体芯片的特征尺寸缩小，光刻过程中需要各层之间更严格的套刻。这意味着可能需要更先进且更大的套刻校正来确保裸片被正确制造成芯片，尤其是在重新建构的衬底中，在该衬底中，该裸片可在形成该衬底的过程中移位。提供了用于校正光刻过程中的这些套刻误差的系统和方法。可通过调节载物台和光罩来进行附加旋转(theta)和投影图像尺寸(mag)校正以校正存在于重新建构的衬底中的套刻误差。此外，可进行这些调节，从而允许逐位点或逐区校正，而不是过去一直进行的光罩卡盘的一次调节。这些校正可减轻与扇出型晶圆级封装(FOWLP)和扇出型面板级封装(FOPLP)相关联的一些问题。出型面板级封装(FOPLP)相关联的一些问题。出型面板级封装(FOPLP)相关联的一些问题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校正光刻过程中的套刻误差的系统和方法
[0001]本申请要求2020年2月21日提交的名称为“光刻中的扩展Theta和Mag校正(Extended Theta and Mag Correction in Lithography)”的美国临时申请No.62/979,635的权益，该美国临时申请的公开内容全文以引用方式并入本文。


[0002]本公开整体涉及制造半导体设备，并且更具体地涉及用于校正光刻过程(lithographic process)中的套刻误差(overlay error)的方法。

技术介绍

[0003]半导体设备是现代电子设备和计算设备的基本部件。半导体设备是利用半导体材料的电特性的电子部件。可通过引入电场或磁场来操纵半导体材料的导电性。可通过优化光刻加工技术来改善半导体材料的性能。制造过程的改善已引起半导体设备的尺寸、速度和成本的指数级改善。然而，持续存在对更快、更可靠且更高性能的半导体设备的需求。
[0004]在典型半导体制造过程中，使用光刻技术来加工裸整晶圆或面板以在其上形成电路。然后通常将这些具有电路的衬底分成称为裸片的更小工件。这些裸片构成常见电子设备的基础。然而，在半导体制造过程期间，可发生光刻过程中的套刻误差。这些套刻误差可基本上为随机的，例如环境因素诸如温度或大气压力变化的结果，或可为系统性因素的结果，诸如与取放系统相关联的一致定位误差。
[0005]光刻过程中的套刻误差可引起过程的良率下降并且还可导致系统生产量降低或甚至产品故障。未能正确校正套刻误差可导致电子设备失效，其中裸片不工作或它们过早失效。良率(其被定义为从过程产生的优质裸片的数量除以经历该过程的裸片的总数)直接影响制造商预期可获得的收益。更低良率或反映更低质量的良率将降低制造商可赢得的产品收益量。因此，需要更好的校正因子来改善良率。

技术实现思路

[0006]根据一个或多个实施方案，本文描述了用于改善集成电路设备的质量的系统和方法。随着半导体芯片的特征尺寸缩小，光刻过程中需要各层之间更严格的套刻。这意味着可能需要更先进且更大的套刻校正来确保裸片被正确制造成芯片，尤其是在重新建构的衬底中，在所述衬底中，该裸片可在形成该衬底的过程中移位。提供了用于校正光刻过程中的这些套刻误差的系统和方法。可通过调节载物台(stage)和光罩(reticle)来进行附加旋转(theta)和投影图像尺寸(mag)校正以校正存在于重新建构的衬底中的套刻误差。此外，可进行这些调节，从而允许逐位点或逐区校正，而不是过去一直进行的光罩卡盘(reticle chuck)的一次调节。这些校正可减轻与扇出型晶圆级封装(FOWLP)和扇出型面板级封装(FOPLP)相关联的一些问题。
[0007]在一个实施方案中，方法包括调节光罩以在衬底上的各曝光之间使衬底的套刻误差最小化；调节载物台以在衬底上的各曝光之间使衬底的套刻误差最小化；以及在调节光
罩和载物台之后使衬底曝光。可进行使用光罩和载物台两者的该校正，使得在调节载物台的同时发生光罩调节。也可连续地进行光罩和载物台调节。
[0008]在另一个实施方案中，提供了在各曝光之间校正光刻过程的各层之间的套刻误差的方法，该方法包括使衬底上的多个设备曝光；基于检查信息来调节载物台以校正衬底上的第二多个设备上的X、Y和theta；调节光罩卡盘以校正衬底上的第二多个设备中的mag误差；以及使衬底上的第二多个设备曝光。该实施方案包括用于在各曝光之间校正光刻过程的各层之间的套刻误差的装置，该装置包括光源，该光源使衬底上的多个设备曝光；载物台，该载物台基于检查信息来调节以校正X、Y和theta；光罩卡盘，该光罩卡盘经调节以校正衬底上的第二多个设备中的mag误差；以及光源，该光源使衬底上的第二多个设备曝光。
[0009]在一个实施方案中，提供了在各曝光之间校正光刻过程的各层之间的套刻误差的方法，该方法包括检查衬底上的多个设备以确定该多个设备中的mag误差并创建映射信息；基于该映射信息来调节光罩卡盘以校正衬底上的该多个设备中的mag误差；以及使衬底上的该多个设备曝光。该实施方案包括用于在各曝光之间校正光刻过程的各层之间的套刻误差的装置，该装置包括检查系统，该检查系统检查衬底上的多个设备以确定该多个设备中的mag误差并创建映射信息；光刻系统，该光刻系统包括光罩卡盘，该光罩卡盘基于该映射信息来调节以校正衬底上的该多个设备中的mag误差；以及光源，该光源使衬底上的该多个设备曝光。
[0010]在另一个实施方案中，提供了在各曝光之间校正光刻过程的各层之间的套刻误差的方法，该方法包括使衬底上的多个设备曝光；调节光罩卡盘以校正衬底上的第二多个设备中的mag误差；以及使衬底上的第二多个设备曝光。该实施方案包括用于在各曝光之间校正光刻过程的各层之间的套刻误差的装置，该装置包括光源，该光源使衬底上的多个设备曝光；光罩卡盘，该光罩卡盘经调节以校正衬底上的第二多个设备中的mag误差；以及光源，该光源使衬底上的第二多个设备曝光。
[0011]根据一个实施方案，所公开的方法从在光学上检查具有多个集成电路设备的衬底开始。从衬底的该多个设备中识别有差异的设备(如果有的话)。根据光学检查的结果来确定该多个设备中的每个设备相对于衬底的对准。该对准的确定省略了被识别为有差异的设备中的至少一些设备(如果有的话)。至少部分地基于检查、识别和确定步骤来生成用于使该多个设备曝光的程式(recipe)。注意，术语“程式”是半导体行业中的专门术语，其用于描述加工集成电路设备所需的指令集和相关或支持信息。该程式包括关于一个或多个曝光区(exposure shot)、用于使这些曝光区曝光的顺序和用于在该一个或多个曝光区中的至少两个曝光区之间移动的路径的信息。使用光刻系统来实现该程式以使该多个设备的至少一部分曝光。可使用相同或不同光刻图案重复地执行该过程，直到满意地形成期望的结构。
[0012]减少衬底上、特别是重新建构的衬底上的集成电路设备间的套刻并调整这些设备之间的残余失准是本公开中所述的技术的优点。有利地，集成电路设备相对于其衬底的对准的确定可作为缺陷检查过程的一部分来获得，在该缺陷检查过程中，评估了集成电路的图像的差异和缺陷。用于对其上支撑衬底的机械载物台进行检查的成像设备的视场的仔细校准提供了对准目的所需的定位信息。
[0013]在一个实施方案中，衬底的该多个设备可基于其所确定的对准来分组(例如，以建立多组类似对准的设备)。一个或多个曝光区被平铺在衬底的相应组设备中的每组上方。在
一个示例中，作为“曝光区”的一部分的光刻图案被平铺在相应组设备上方，以使得这些光刻图案与这些设备充分对准。这些光刻图案可具有不同形状或阵列。该平铺的特征在于由曝光区曝光的基本上所有设备都满足预先确定的对准标准。然后在该一个或多个曝光区之间限定一个或多个路径，从而建立用于执行这些设备的光刻曝光的程式。
[0014]在一个实施方案中，衬底的基本上所有设备都可由曝光区曝光，使得相应设备与曝光区之间的对准满足预先确定的对准标准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在曝光之间校正光刻过程中的套刻误差的方法，包括：调节光罩以在曝光之间使衬底上的多个设备的套刻误差最小化；在调节所述光罩的同时调节载物台以使所述衬底上的所述多个设备的所述套刻误差最小化；以及在调节所述光罩和所述载物台之后使所述衬底上的所述多个设备曝光。2.根据权利要求1所述的方法，其中调节所述光罩涉及旋转调节theta。3.根据权利要求1所述的方法，其中调节所述光罩涉及放大率调节。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：调节所述光罩以进行旋转调节theta；以及调节所述载物台以基于所述光罩的所述调节来进行X和Y调节。5.根据权利要求1所述的方法，其中程式控制所述调节所述光罩和所述调节所述载物台。6.根据权利要求1所述的方法，还包括独立地针对区来调节标尺以及针对所述区内的单独曝光位点来调节放大率。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述调节所述光罩和所述调节所述载物台以封装级执行。8.根据权利要求1所述的方法，还包括在调节所述载物台的同时调节放大率校正，其中在完成所述载物台的所述调节之前完成所述放大率调节。9.根据权利要求1所述的方法，还包括通过调节透镜内的压电致动器以调节逐个位点的放大率校正，来调节放大率校正。10.一种被配置为在曝光之间校正光刻过程中的套刻误差的装置，包括：用于调节光罩以在曝光之间使衬底上的多个设备的套刻误差最小化的装置；用于在调节所述光罩的同时调节载物台以使所述衬底上的所述多个设备的所述套刻误差最小化的装置；和用于在调节所述光罩和所述载物台之后使所述衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志洋，T，
申请(专利权)人：昂图创新有限公司，
类型：发明
国别省市：