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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体工艺制造领域,尤其涉及一种拼接产品的光罩及在线检测并调控层间对准情况的方法。
技术介绍
1、半导体工艺制造过程中需要经过十几道、甚至几十道光刻工艺堆叠,在光罩(mask)图形堆叠时,需要使光罩图形与前层图形对准,才能保证最终芯片功能正常运行。若在生产过程中mask图形相对前层图形发生偏移,对于金属连线可能导致短路、断路,对逻辑器件或者图像传感器等其他类芯片可能导致器件功能退化。
2、对于工艺生产来说,理想情况是将客户设计的版图完全复刻到晶圆(wafer)上,层间的偏移量为0,但是由于在工艺生产中膜层沉积(film dep)、炉管加热等过程均可能导致wafer的微小形变,另外光刻机台本身也存在精度限制,这些因素都会导致层间发生微小偏移,需要通过偏移标识(overlay mark)进行在线(inline)检测,并反馈补值来调控工艺偏差。
3、但是,随着拼接(stitching)光刻工艺的发展,除了当层(sti-layer)对前层(pre-layer)的偏移(overlay)影响之外,还叠加了当层光罩不同部分的拼接,因此偏移的量测和反馈补值不再适用,导致芯片失效,因此需要对拼接产品的光罩对准标识进行设计,以实现拼接产品工艺的稳定性。
技术实现思路
1、本申请要解决的技术问题是提供一种拼接产品的光罩,可以在线检测并调控拼接产品的层间对准(align)情况,进而实现拼接产品工艺的稳定性。
2、为解决上述技术问题,本申请提供了一种拼接产品的光
3、在本申请的一些实施例中,所述曝光单元区的芯片区包括至少三个套刻精度标识,且所述套刻精度标识错开分布并靠近所述芯片区的边缘。
4、在本申请的一些实施例中,所述套刻精度标识位于所述曝光单元区的四个角落。
5、在本申请的一些实施例中,所述曝光单元区的边缘与邻近的套刻精度标识的间距为30μm~1000μm。
6、在本申请的一些实施例中,部分所述曝光单元区中包括切割道,且所述切割道上也设置有套刻精度标识。
7、在本申请的一些实施例中,所述曝光单元区为方形。
8、本申请还提供一种在线检测并调控层间对准情况的方法,包括:采用上述任一项所述的拼接产品的光罩对具有前层图形的晶圆进行光刻工艺;以任意一个具有套刻精度标识的曝光单元区作为量测单元,获得所述光罩和所述前层图形的套刻精度标识的曝光偏移量;根据所述曝光偏移量,获得所述光罩的图形与所述前层图形间的对准状态,并计算出反馈调控参数;将所述反馈调控参数反馈至曝光系统进行补值,以对所述曝光单元区为调控单元进行反馈调控。
9、在本申请的一些实施例中,获得所述光罩和所述前层图形的套刻精度标识的曝光偏移量的方法包括:在同一个量测单元中量测至少三个套刻精度标识在x方向的偏移量的平均值和y方向的偏移量的平均值,作为所述曝光偏移量。
10、在本申请的一些实施例中,所述对准状态至少包括旋转状态、膨胀状态和收缩状态。
11、在本申请的一些实施例中,所述反馈调控参数至少包括:旋转系数、膨胀系数和收缩系数。
12、与现有技术相比,本申请技术方案的拼接产品的光罩及在线检测并调控层间对准情况的方法具有如下有益效果:
13、通过使拼接产品的光罩上的不同曝光单元区具有相同尺寸,进而使量测单元与曝光单元区完全相同,同时在至少一个所述曝光单元区中设置有套刻精度标识,由此可以使具有套刻精度标识的曝光单元区既可以作为在线检测层间对准情况时的量测单元,又可以作为反馈调控时的调控单元,解决了拼接产品不能沿用非拼接产品的层间对准反馈调控方式的问题,同时也解决了拼接产品在增加工艺偏移窗口时既要牺牲晶圆有效面积,又要增加芯片成本的问题,实现了拼接产品层间对准情况的在线检测并调控,进而实现了拼接产品工艺的稳定性。
14、本申请技术方案将套刻精度标识放置于曝光单元区的芯片区,与现有技术将套刻精度标识置于切割道上的方式相比,可以将套刻精度标识在x方向和y方向上的距离拉开,进而可以精确表征曝光单元区套刻精度的偏移。
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1.一种拼接产品的光罩,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的拼接产品的光罩,其特征在于,所述曝光单元区的芯片区包括至少三个套刻精度标识,且所述套刻精度标识错开分布并靠近所述芯片区的边缘。
3.根据权利要求2所述的拼接产品的光罩,其特征在于,所述套刻精度标识位于所述曝光单元区的四个角落。
4.根据权利要求1所述的拼接产品的光罩,其特征在于,所述曝光单元区的边缘与邻近的套刻精度标识的间距为30μm~1000μm。
5.根据权利要求1所述的拼接产品的光罩,其特征在于,部分所述曝光单元区中包括切割道,且所述切割道上也设置有套刻精度标识。
6.根据权利要求1所述的拼接产品的光罩,其特征在于,所述曝光单元区为方形。
7.一种在线检测并调控层间对准情况的方法,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的在线检测并调控层间对准情况的方法,其特征在于,获得所述光罩和所述前层图形的套刻精度标识的曝光偏移量的方法包括:在同一个量测单元中量测至少三个套刻精度标识在X方向的偏移量的平均值和Y方向的偏移量的平均值,作
9.根据权利要求7所述的在线检测并调控层间对准情况的方法,其特征在于,所述对准状态至少包括旋转状态、膨胀状态和收缩状态。
10.根据权利要求7所述的在线检测并调控层间对准情况的方法,其特征在于,所述反馈调控参数至少包括:旋转系数、膨胀系数和收缩系数。
...【技术特征摘要】
1.一种拼接产品的光罩,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的拼接产品的光罩,其特征在于,所述曝光单元区的芯片区包括至少三个套刻精度标识,且所述套刻精度标识错开分布并靠近所述芯片区的边缘。
3.根据权利要求2所述的拼接产品的光罩,其特征在于,所述套刻精度标识位于所述曝光单元区的四个角落。
4.根据权利要求1所述的拼接产品的光罩,其特征在于,所述曝光单元区的边缘与邻近的套刻精度标识的间距为30μm~1000μm。
5.根据权利要求1所述的拼接产品的光罩,其特征在于,部分所述曝光单元区中包括切割道,且所述切割道上也设置有套刻精度标识。
6.根据权利要求1所述的拼接产品的光罩,...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘红敏,高长城,吴琼涛,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造北京有限公司,
类型:发明
国别省市:
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