曝光方法、曝光装置以及光掩模制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种曝光方法、曝光装置以及光掩模，该曝光方法包括：利用包括曝光图案的光掩模将多个曝光图案曝光到晶片上作为第一图案，其中所述曝光图案包括布置于其中的芯片图案；将光掩模对准在晶片上，使得所述曝光图案的第一区域与所述第一图案重叠，使得除所述曝光图案的所述第一区域之外的第二区域在所述第一图案的外部，以及使得芯片连续地布置在所述第一图案和所述第二区域中；利用已经对准在晶片上的光掩模调整晶片上的聚焦；以及为所述第一区域遮住光并且将所述第二区域的图案曝光到晶片上作为第二图案。本发明专利技术能够提高晶片上的调焦精度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种曝光方法、曝光装置以及光掩模，该曝光方法包括：利用包括曝光图案的光掩模将多个曝光图案曝光到晶片上作为第一图案，其中所述曝光图案包括布置于其中的芯片图案；将光掩模对准在晶片上，使得所述曝光图案的第一区域与所述第一图案重叠，使得除所述曝光图案的所述第一区域之外的第二区域在所述第一图案的外部，以及使得芯片连续地布置在所述第一图案和所述第二区域中；利用已经对准在晶片上的光掩模调整晶片上的聚焦；以及为所述第一区域遮住光并且将所述第二区域的图案曝光到晶片上作为第二图案。本专利技术能够提高晶片上的调焦精度。【专利说明】曝光方法、曝光装置以及光掩模
本文描述的实施例的一个特定方案涉及一种曝光方法、曝光装置以及光掩模。
技术介绍
诸如半导体元件的电子器件的制造工艺包括曝光步骤。在曝光步骤中，采用光刻胶涂敷晶片，然后曝光装置将光掩模的图案转移到光刻胶。将光掩模的图案缩小并曝光到晶片上的缩小曝光(reduction exposure)装置被称为曝光装置。以一次曝光(one-shot)方式曝光光掩模图案的步进机和扫描曝光区域的扫描机已被公知作为缩小曝光装置。掩膜版(reticle)被称为光掩模。当被曝光装置曝光的区域包括晶片外部的区域时，日本特开专利5-304075公开了第一种方法，获取晶片内部的聚焦数据，并曝光包括晶片外部区域的区域。日本特开专利2009-88549公开了第二种方法，使用具有两个或更多区域的光掩模，并采用光掩模的适当区域曝光晶片的中心部分和边缘部分。日本特开专利2000-82649和9-22863公开了第三种方法，为在晶片的边缘部分处出现曝光图案(shot pattern)缺失的区域遮住光，以避免晶片边缘部分处缺失曝光图案。
技术实现思路
基于上述情况提出本专利技术，本专利技术的目的是提供一种曝光方法、一种曝光装置以及一种能够提闻晶片上的聚焦精度的光掩丰旲。根据本专利技术的一个方案，提供一种曝光方法包括:利用包括曝光图案(shotpattern，一次投影曝光图案)的光掩模，将多个曝光图案曝光到晶片上作为第一图案，其中所述曝光图案包括布置于其中的多个芯片图案；将所述光掩模对准在晶片上，使得曝光图案的第一区域与第一图案重叠，使得除曝光图案的第一区域之外的第二区域在第一图案的外部，以及使得多个芯片图案连续地布置在第一图案和第二区域中；利用已经对准在晶片上的光掩模调整晶片上的聚焦；以及为第一区域遮住光并且将第二区域的图案曝光到晶片上作为第二图案。根据本专利技术的一个方案，提供一种光掩模，包括:以第一方向和与第一方向相交的第二方向中的至少一个方向布置的相同(identical)的多个芯片图案；布置在多个芯片图案之间并且包括具有监测图案形成在里面的第一划片图案；以及不具有监测图案形成在里面的第二划片图案。根据本专利技术的一个方案，提供一种曝光装置，包括:曝光单元，利用包括曝光图案的光掩模将图案曝光到晶片上，其中所述曝光图案包括布置在其中的芯片图案；调整单元，调整晶片上的聚焦；控制器，控制曝光单元以将多个曝光图案曝光到晶片上作为第一图案，控制调整单元利用已经对准在晶片上的光掩模调整聚焦，使得曝光图案的第一区域与第一图案重叠，使得除曝光图案的第一区域之外的第二区域在第一图案的外部，以及使得芯片图案连续地布置在第一图案和第二区域中，以及控制曝光单元为第一区域遮住光并且将第 二区域的图案曝光到晶片上作为第二图案。【专利附图】【附图说明】图1是曝光装置的结构示意图；图2A示出曝光图案在晶片中的布置，以及图2B示出芯片图案在曝光图案中的布置；图3是晶片边缘部分处的图案的俯视图；图4A至图4C是示出用于在对曝光图案进行曝光之前调整聚焦的方法的俯视图；图5是另外示出在图3中示出的图案中的感测点的示意图；图6A至图6C是示出根据第一实施例的曝光方法的示意图；图7是示出曝光图案的示意图；图8A至图8C是示出根据第一实施例的第一变形的曝光方法的示意图；图9A和9B示出其他示例性的曝光图案；图10是示出第一实施例的第一变形的用于创建曝光工艺配方(recipe)的处理的流程图；图11是示出晶片中地图的示意图；图12A和图12B是示出第一实施例的第一变形的由曝光装置执行的处理的流程图；以及图13A和图13B是示出第一实施例的第二变形的由曝光装置执行的处理的流程图。【具体实施方式】第一种方法在聚焦数据的获取与曝光之间移动晶片，这样会导致错误的聚焦。第二种方法在曝光晶片的中心部分时不能使光掩模的区域较大。这降低产量。第三种方法虽然能够抑制在晶片边缘部分处曝光图案的缺失，但降低在晶片边缘部分处的聚焦精度。首先描述作为示例性曝光装置的缩小曝光(reduction exposure)装置。图1是曝光装置的方框图。曝光装置100包括光源50、照明光学系统52、中继光学系统54、掩蔽件(blind)56、反光镜58、掩膜版台(reticle stage)62、投影光学系统64、晶片台68、自动聚焦传感器70、驱动系统72以及控制器74。光源50是例如KrF或ArF激光器。照明光学系统将光源50发出的光束在掩蔽件57处聚焦形成图像。照明光学系统将光源50发出的光线转换成均匀的曝光照明光。照明光被掩蔽件56阻挡以曝光一部分掩膜版60。中继光学系统54在掩膜版60处形成掩蔽件56的图像。反光镜58反射通过中继光学系统54传递的光束。如上所述，通过掩蔽件56传递的照明光被通过中继光学系统54传递，被反光镜58反射,并且照射掩膜版60。掩膜版台62支撑掩膜版60。投影光学系统64将掩膜版60的图像形成到晶片66上。晶片台68支撑晶片66。自动聚焦传感器70检测聚焦位置。驱动系统72驱动晶片台68。控制器74控制掩蔽件56、掩膜版台62以及驱动系统72。控制器74是例如微处理器的处理器。例如，光源50、照明光学系统52、中继光学系统54、掩蔽件56、反光镜58、掩膜版台62、投影光学系统64、晶片台68以及驱动系统72起到曝光单元的作用。此外，晶片台68、自动聚焦传感器70以及驱动系统72起到调整单元的作用。图2A示出晶片中曝光图案(shot pattern)的布置，并且图2B示出曝光图案中芯片图案的布置。如图2A所示，用于指示晶片10的晶向的定位槽11形成在晶片10中。晶片10具有例如12、8或6寸的直径。晶片的直径10不限于上述的那些。有效区域20位于晶片10内。有效区域20是能确保材料(如硅)的物理属性和晶片10中顶表面平坦度的区域，在有效区域20内制造的芯片被处理为产品，而在有效区域20之外制造的芯片不能保证产品的性能。有效区域20的外部边缘位于晶片的外部边缘之内的几个微米。曝光图案12以X方向(第一方向)和Y方向(与第一方向相交的第二方向)布置在晶片10上。曝光图案12也位于有效区域20之外晶片10的边缘部分处。图2A示出在晶片10上曝光的图案，甚至示出晶片10外部的曝光图案12。如图2B所示，芯片图案14以X方向和Y方向布置在曝光图案12中。如果芯片图案14以X方向和Y方向中的至少一个方向布置，则也是足够的。芯片图案14是相同的芯片图案，例如具有相同的芯片尺寸。划片图案16形成在芯片图案14之间。通过划片图案16形成的划片是切除芯片的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光方法，包括：利用包括曝光图案的光掩模，将多个所述曝光图案曝光在晶片上作为第一图案，其中所述曝光图案包括布置于其中的多个芯片图案；将所述光掩模对准在所述晶片上，使得所述曝光图案的第一区域与所述第一图案重叠，使得不同于所述曝光图案的所述第一区域的第二区域在所述第一图案的外部，以及使得多个芯片图案连续地布置在所述第一图案和所述第二区域中；利用已经对准在所述晶片上的光掩模调整在晶片上的聚焦；以及为所述第一区域遮住光，并且将所述第二区域的图案曝光到所述晶片上作为第二图案。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：畠中公荣，
申请(专利权)人：富士通半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：