[发明专利]一种光刻机曝光方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术，尤其涉及一种光刻机曝光方法。

背景技术

目前光刻技术伴随集成电路制造工艺的不断进步，线宽的不断缩小，半导体器件的面积正变得越来越小，半导体的布局已经从普通的单一功能分离器件，演变成整合高密度多功能的集成电路；由最初的集成电路(Integrated Circuit，简称IC)随后到大规模集成电路(Large Scale Integration，简称LSI)，超大规模集成电路(Very Large Scale Integration，简称VLSI)，直至今天的特大规模集成电路(Ultra Large Scale Integration，简称ULSI)，器件的面积进一步缩小，功能更为全面强大。考虑到工艺研发的复杂性、长期性和高昂的成本等等不利因素的制约，如何在现有技术水平的基础上进一步提高器件的集成密度，缩小芯片的面积，在同一枚硅片上尽可能多地得到有效的芯片数从而提高整体利益，将越来越受到芯片设计者和制造商的重视。其中光刻工艺就担负着关键的作用，对于光刻技术而言，光刻设备、工艺及掩模板技术即是其中的重中之重。

在光刻工艺中，需要将硅片进行对准然后曝光。对准是确定硅片上图形的位置、方向和变形的过程。对准过程的结果或者每个连续的图形与先前层匹配的精度，被称作套准。套准的精度(即套准精度)是测量套准系统把光掩模板上的图形套准到硅片上图形的能力。

在使用光掩模进行硅片光刻的过程中，当硅片载片台被光刻机的发光装置(例如激光)照射一定时间以后，会发生发热状况，热量会引起硅片的形变，进而导致在光刻机连续工作中硅片与硅片、批次与批次之间工艺套准精度下降。

图2示例性示出采用现有技术的方法进行光刻得到的套准精度的数据，其中横坐标是硅片的编号，纵坐标是每一枚硅片测量的最大套准偏移量，单位是nm，加圆点的曲线是x轴的套准偏移量，加方块的曲线是y轴的套准偏移量。从图2中可以看出，如果采用现有技术的方法进行光刻，连续曝光的硅片由于硅片载片台发热会导致硅片与硅片之间的套准精度的漂移不断增大。

一种通常的解决方案是采用硅片曝光过程中间歇冷却硅片载片台的方法来控制套准精度，但是这样一来会导致产能下降，而且设备的利用率降低。另外，由于随着曝光，温度是不断累积的，即使进行间歇冷却，批次与批次间以及硅片与硅片间的差异也是无法避免的。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种光刻机曝光方法，以提高光刻机的套准精度，并提高设备利用率。

本发明提供了一种光刻机曝光方法，包括在光刻机连续工作的过程中执行的如下步骤：

步骤101、当具有第一温度的硅片被传送至具有第二温度的硅片载片台之后，将所述硅片在所述硅片载片台上静置预设时间，使得所述硅片与所述硅片载片台之间的温度相同；

步骤102、在所述硅片形变完成后，开启真空设备使得所述硅片载片台吸住所述硅片；

步骤103、进行对准和曝光操作。

其中，所述第一温度可以为22摄氏度至23摄氏度。

其中，所述第二温度可以为22摄氏度至25摄氏度。

其中，所述预设时间可以为1秒至100秒。

其中，所述预设时间优选地可以为10秒。

其中，在所述步骤101中将所述硅片在所述硅片载片台上静置预设时间的过程中，未开启所述真空设备。

本发明提供的光刻机曝光方法，在光刻机连续工作的过程中通过将低温(第一温度)硅片在高温(第二温度)硅片载片台上静置预设时间来使得硅片与硅片载片台之间的温度相同，从而防止了由于低温硅片和高温硅片载片台之间的温差导致的硅片形变，进而获得了更好的工艺套准精度，并且在光刻机的连续工作过程中实现了高度的硅片与硅片、批次与批次之间的均匀性。此外，由于是光刻机连续工作，不存在光刻机间隙冷却，因而使得设备利用率得以提高。

通过以下参照附图对优选实施例的说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1示例性示出了本发明光刻机曝光方法的流程图；

图2示例性示出采用现有技术的方法进行光刻和采用本发明提供的方法进行光刻获得的硅片套准精度测量数据；

图3示例性示出采用现有技术的方法进行光刻获得的硅片形变示意图；

图4示例性示出采用本发明的方法进行光刻获得的硅片形变示意图；

图5示出了本发明提供的光刻方法中温度测量实验结果。

具体实施方式