專(zhuān)利名稱(chēng)：自動(dòng)回饋修正的曝光方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種曝光機(jī)臺(tái)參數(shù)修正的方法與系統(tǒng)，特別有關(guān)于一種自動(dòng)回饋修正的曝光方法與系統(tǒng)。
為了提高曝光的解析度，通常會(huì)使用“重復(fù)且步進(jìn)”(step andrepeat)的方式進(jìn)行曝光，其在晶圓上形成的曝光圖案與所使用的光罩圖案比例大于或等于1∶1。意即，經(jīng)過(guò)光罩的投射光將被依適當(dāng)比例縮小后才照射在部份的晶圓位置上，所以整片晶圓的曝光必須經(jīng)過(guò)數(shù)十次重復(fù)“一塊一塊”地曝光，才能將整片晶圓所需的曝光步驟完成。
另外，一次的晶圓曝光步驟僅完成一層圖形的轉(zhuǎn)移，如上所述，一個(gè)制程中通常需要一個(gè)層次以上的圖形轉(zhuǎn)移才能完成。
因此，在進(jìn)行微影步驟時(shí)，不僅在同一層圖形曝光時(shí)需要精確地將晶圓上“每一塊”曝光位置對(duì)準(zhǔn)，還需要在進(jìn)行不同層圖形曝光時(shí)，精確地將每一光罩與晶圓的位置對(duì)準(zhǔn)。由于曝光機(jī)臺(tái)在進(jìn)行每一批晶圓的曝光時(shí)，其用以曝光與對(duì)準(zhǔn)的正確參數(shù)值(recipe)均會(huì)有些微的飄移，因此在每執(zhí)行完一批晶圓的曝光后均需對(duì)曝光后的晶圓進(jìn)行測(cè)量，取得誤差值做為下一批晶圓曝光時(shí)曝光機(jī)臺(tái)參數(shù)值修正的依據(jù)。
傳統(tǒng)上，此種修正的動(dòng)作均是由人工進(jìn)行，經(jīng)由將一測(cè)試晶圓(Pilotwafer)送入曝光機(jī)臺(tái)處理，以較簡(jiǎn)易的公式以人工計(jì)算出曝光機(jī)臺(tái)處理下一批晶圓時(shí)所需的參數(shù)補(bǔ)值以做修正。然而，此種方式需耗費(fèi)大量的時(shí)間，且容易產(chǎn)生人為錯(cuò)誤，使產(chǎn)量下降而重做率(rework rate)上升，不利生產(chǎn)的效能。
本發(fā)明的一目的在于提供一種自動(dòng)回饋修正的曝光方法，包括以下步驟提供一第一及第二晶圓；使用一第一參數(shù)組對(duì)該第一晶圓進(jìn)行一第一層圖案的曝光；使用一第二參數(shù)組對(duì)該第一晶圓進(jìn)行一第二層圖案與該第一層圖案的對(duì)準(zhǔn)；對(duì)該第一晶圓進(jìn)行測(cè)量而取得該第一及第二參數(shù)組的修正值；使用該第一參數(shù)組的修正值修正該第一參數(shù)組并使用該修正后的第一參數(shù)組對(duì)該第二晶圓進(jìn)行該第一層圖案的曝光；以及使用該第二參數(shù)組的修正值修正該第二參數(shù)組并使用該修正后的第二參數(shù)組對(duì)該第二晶圓進(jìn)行該第二層圖案與該第一層圖案的對(duì)準(zhǔn)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種自動(dòng)回饋修正的曝光系統(tǒng)，包括一曝光裝置，使用一第一參數(shù)組及修正后的該第一參數(shù)組分別對(duì)一第一及第二晶圓進(jìn)行一第一層圖案的曝光，并使用一第二參數(shù)組及修正后的該第二參數(shù)組分別對(duì)該第一及第二晶圓進(jìn)行一第二層圖案與該第一層圖案的對(duì)準(zhǔn)；一測(cè)量裝置，對(duì)該第一晶圓進(jìn)行測(cè)量而取得該第一及第二參數(shù)組的修正值；一處理裝置，使用該第一及第二參數(shù)組的修正值修正該第一及第二參數(shù)組并輸出該修正后的第一及第二參數(shù)組至該曝光裝置。
藉此，本發(fā)明利用處理裝置進(jìn)行補(bǔ)值的計(jì)算并回饋至曝光機(jī)臺(tái)進(jìn)行曝光及對(duì)準(zhǔn)的一動(dòng)作，自動(dòng)完成修正的動(dòng)作，節(jié)省人力與時(shí)間，減少錯(cuò)誤發(fā)生而提高生產(chǎn)效能。
本實(shí)施例中的自動(dòng)回饋修正曝光系統(tǒng)操作如下晶圓系分批(lot)開(kāi)始送入掃描機(jī)/步進(jìn)機(jī)1中，依

圖1中虛線(xiàn)箭頭所指的方向，逐步進(jìn)行掃描/步進(jìn)曝光、圖層對(duì)準(zhǔn)及電子顯微鏡測(cè)量的動(dòng)作。掃描機(jī)/步進(jìn)機(jī)1中的掃描/步進(jìn)曝光對(duì)準(zhǔn)裝置11系接收一預(yù)設(shè)或是修正后的第一參數(shù)組以進(jìn)行晶圓單個(gè)圖層的掃描/步進(jìn)曝光對(duì)準(zhǔn)；掃描機(jī)/步進(jìn)機(jī)1中的圖層對(duì)準(zhǔn)裝置12系接收一預(yù)設(shè)或是修正后的第二參數(shù)組以進(jìn)行晶圓兩個(gè)圖層間的對(duì)準(zhǔn)。在晶圓完成一個(gè)圖層的曝光及與第二圖層的對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作后，即送至CD-SEM進(jìn)行曝光、對(duì)準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量而產(chǎn)生一測(cè)量資料而輸出至處理裝置3。處理裝置3更分別自?huà)呙?步進(jìn)曝光對(duì)準(zhǔn)裝置11、圖層對(duì)準(zhǔn)裝置12接收其所使用的第一及第二參數(shù)組。處理裝置3在取得第一、第二參數(shù)組及測(cè)量資料后即開(kāi)始進(jìn)行補(bǔ)值的運(yùn)算而產(chǎn)生新的、修正后的第一、第二參數(shù)組，以供掃描/步進(jìn)曝光對(duì)準(zhǔn)裝置11及圖層對(duì)準(zhǔn)裝置12在進(jìn)行下一批晶圓的掃描/步進(jìn)曝光及圖層對(duì)準(zhǔn)時(shí)使用。
第一、第二參數(shù)組的計(jì)算公式及常數(shù)表請(qǐng)參見(jiàn)圖4a及圖4b(以Nikon公司所生產(chǎn)的掃描機(jī)為例)。
圖2系本發(fā)明一實(shí)施例中晶圓運(yùn)作的流程圖。
首先在步驟21中對(duì)晶圓進(jìn)行掃描/步進(jìn)曝光，此時(shí)若該片晶圓非測(cè)試晶圓(Pilot wafer)或不需進(jìn)行重新測(cè)試(re-pilot)時(shí)，即繼續(xù)步驟22、23。若該片晶圓為測(cè)試晶圓且必需重新測(cè)試參數(shù)值，則進(jìn)行測(cè)試晶圓的次路徑，即步驟24、25，而在步驟26決定此測(cè)試晶圓是否必需重做(rework)，若不需重做，則將測(cè)試晶圓所得到的補(bǔ)值回饋至掃描/步進(jìn)機(jī)；若需重做，則進(jìn)行重做路徑，即步驟27、28、29、30，然后在步驟31再次決定重做后的測(cè)試晶圓是否需再一次重做，若是則重復(fù)重做路徑一次；若否則回到主路徑而進(jìn)行步驟22、23。
圖3系本發(fā)明一實(shí)施例中自動(dòng)回饋修正的曝光方法的流程圖。
首先，在步驟41，使用一第一參數(shù)組對(duì)第一批晶圓進(jìn)行一第一層圖案的掃描/步進(jìn)曝光并對(duì)準(zhǔn)；接著，在步驟42中，使用一第二參數(shù)組對(duì)第一批晶圓進(jìn)行一第二層圖案與第一層圖案間的對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作；然后，在步驟43中，對(duì)第一批晶圓進(jìn)行測(cè)量而取得第一及第二參數(shù)組的修正值；
再來(lái)，在步驟44中，使用第一、二參數(shù)組的修正值修正第一、二參數(shù)組；最后，在開(kāi)始進(jìn)行處理第二批晶圓時(shí)，使用修正后的第一、二參數(shù)組重復(fù)步驟41、42、43、44。
藉此，本發(fā)明利用一回饋系統(tǒng)收集曝光機(jī)臺(tái)在執(zhí)行曝光及圖層間對(duì)準(zhǔn)時(shí)所使用的參數(shù)值以及曝光后的測(cè)量值并自動(dòng)以此資料計(jì)算下一批晶圓所需要的補(bǔ)值，因此不需耗費(fèi)大量的人力、時(shí)間并可減少人為錯(cuò)誤。
以上所述實(shí)施例僅系為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能以其限定本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)回饋修正的曝光方法，其特征是包括以下步驟提供一第一及第二晶圓；使用一第一參數(shù)組對(duì)該第一晶圓進(jìn)行一第一層圖案的曝光；使用一第二參數(shù)組對(duì)該第一晶圓進(jìn)行一第二層圖案與該第一層圖案的對(duì)準(zhǔn)；對(duì)該第一晶圓進(jìn)行測(cè)量而取得該第一及第二參數(shù)組的修正值；使用該第一參數(shù)組的修正值修正該第一參數(shù)組并使用該修正后的第一參數(shù)組對(duì)該第二晶圓進(jìn)行該第一層圖案的曝光；以及使用該第二參數(shù)組的修正值修正該第二參數(shù)組并使用該修正后的第二參數(shù)組對(duì)該第二晶圓進(jìn)行該第二層圖案與該第一層圖案的對(duì)準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)回饋修正的曝光方法，其特征是使用一步進(jìn)機(jī)進(jìn)行曝光。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)回饋修正的曝光方法，其特征是使用一掃描機(jī)進(jìn)行曝光。
4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)回饋修正的曝光方法，其特征是使用一電子顯微鏡進(jìn)行該第一晶圓的測(cè)量。
5.一種自動(dòng)回饋修正的曝光系統(tǒng)，其特征是包括一曝光裝置，使用一第一參數(shù)組及修正后的該第一參數(shù)組分別對(duì)一第一及第二晶圓進(jìn)行一第一層圖案的曝光，并使用一第二參數(shù)組及修正后的該第二參數(shù)組分別對(duì)該第一及第二晶圓進(jìn)行一第二層圖案與該第一層圖案的對(duì)準(zhǔn)；一測(cè)量裝置，對(duì)該第一晶圓進(jìn)行測(cè)量而取得該第一及第二參數(shù)組的修正值；一處理裝置，使用該第一及第二參數(shù)組的修正值修正該第一及第二參數(shù)組并輸出該修正后的第一及第二參數(shù)組至該曝光裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)回饋修正的曝光系統(tǒng)，其特征是該曝光裝置系一步進(jìn)機(jī)。
7.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)回饋修正的曝光系統(tǒng)，其特征是該曝光裝置系一掃描機(jī)。
8.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)回饋修正的曝光系統(tǒng)，其特征是該測(cè)量裝置系一電子顯微鏡。
全文摘要
一種自動(dòng)回饋修正的曝光方法與系統(tǒng)，該方法包括以下步驟提供一第一及第二晶圓；使用一第一參數(shù)組對(duì)第一晶圓進(jìn)行一第一層圖案的曝光；使用一第二參數(shù)組對(duì)第一晶圓進(jìn)行一第二層圖案與第一層圖案的對(duì)準(zhǔn)；對(duì)第一晶圓進(jìn)行測(cè)量而取得第一及第二參數(shù)組的修正值；使用第一參數(shù)組的修正值修正第一參數(shù)組并使用修正后的第一參數(shù)組對(duì)第二晶圓進(jìn)行第一層圖案的曝光；使用第二參數(shù)組的修正值修正第二參數(shù)組并使用修正后的第二參數(shù)組對(duì)第二晶圓進(jìn)行第二層圖案與第一層圖案的對(duì)準(zhǔn)；對(duì)應(yīng)于上述方法，本發(fā)明的曝光系統(tǒng)包括一曝光裝置、一測(cè)量裝置、以及一處理裝置。
文檔編號(hào)G03F7/22GK1431560SQ0210170
公開(kāi)日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2002年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者陳政明, 張文豪, 邱云貴 申請(qǐng)人:南亞科技股份有限公司