[发明专利]判断光刻版套刻精度一致性的方法和光刻机

说明书

技术领域

本发明涉及光刻技术，特别是涉及一种判断光刻版套刻精度一致性的方法和一种光刻机。

背景技术

在生产晶片时，需要进行光刻将光刻版上的图形转印到晶圆上。每次转印的图形在晶圆上占据一块区域，经过多次转印可以在晶圆上形成具有相同图形的多个区域，然后将晶圆按照区域进行分割即可得到具有相同功能的多个晶片。

为了提高生产效率，出现了使用两块光刻版同时在同一晶圆上作业的技术，也即用两块光刻版同时各自独立地在晶圆的不同区域作业，最后完成整个晶圆的图形转印。理论上，这种技术可以将生产效率翻倍。

然而上述技术存在两块光刻版的套刻精度不一致的问题，这会导致晶圆报废。传统采用分片验证的方法来判断两块光刻版的套刻精度一致性，具体如下：在转印过程中，随机选取两块光刻版中的任一块在晶圆上依序曝光并完成整个晶圆的曝光，这样整个晶圆上的图形就是随机间隔的由不同的光刻版曝光形成的图形。然后进行晶圆可接受度（wafer acceptance，WAT）测试，并根据WAT测试结果验证套刻精度是否匹配。

上述方法耗费的周期较长、需要的人力较多，同时受到其他部门工艺的影响较大，因此评估套刻精度一致性的难度较大。

发明内容

基于此，有必要提供一种评估难度较小的判断光刻版套刻精度一致性的方法。

此外，还提供一种光刻机。

一种判断光刻版套刻精度一致性的方法，在光刻制程中，包括以下步骤：以行间隔或列间隔的方式使用两块光刻版对晶圆表面曝光；将完成曝光的整片晶圆与通过单一光刻版曝光的晶圆进行比较，判断套刻精度的一致性。

在其中一个实施例中，所述以行间隔的方式使用两块光刻版对晶圆表面曝光的步骤具体为：使用所述两块光刻版的其中一块对晶圆上处于同一行的多个曝光区域依次执行曝光；使用所述两块光刻版的另外一块对晶圆上处于下一行的多个曝光区域依次执行曝光；反复轮流执行上述步骤直至晶圆表面全部完成曝光。

在其中一个实施例中，所述以列间隔的方式使用两块光刻版对晶圆表面曝光的步骤具体为：使用所述两块光刻版的其中一块对晶圆上处于同一列的多个曝光区域依次执行曝光；使用所述两块光刻版的另外一块对晶圆上处于下一列的多个曝光区域依次执行曝光；反复轮流执行上述步骤直至晶圆表面全部完成曝光。

一种光刻机，包括光刻模块，所述光刻模块包括光刻版选择模块，所述光刻版选择模块按照设定的方式选取两块光刻版以行间隔或列间隔的方式对晶圆表面曝光。

在其中一个实施例中，所述光刻版选择模块用于：选取所述两块光刻版的其中一块对晶圆上处于同一行的多个曝光区域依次执行曝光；选取所述两块光刻版的另外一块对晶圆上处于下一行的多个曝光区域依次执行曝光；反复轮流执行上述步骤直至晶圆表面全部完成曝光。

在其中一个实施例中，所述光刻版选择模块用于：选取所述两块光刻版的其中一块对晶圆上处于同一列的多个曝光区域依次执行曝光；选取所述两块光刻版的另外一块对晶圆上处于下一列的多个曝光区域依次执行曝光；反复轮流执行上述步骤直至晶圆表面全部完成曝光。

上述方法及光刻机，不需要进行WAT测试，仅在光刻程序中即可完成，不需要依赖其他部门工艺，并且相比于传统的判断套刻精度一致性时采用分片计划，其复杂度也较低，因此可以提高评估效率和减小评估难度。

附图说明

图1为光刻曝光原理示意图；

图2为一实施例的采用双光刻版的光刻工艺示意图；

图3为行间隔方式进行曝光的示意图；

图4为列间隔方式进行曝光的示意图。

具体实施方式

在半导体制程中，光刻工艺是比较关键的工艺。光刻工艺包括预处理、旋涂光刻胶、软烘、曝光、后烘以及显影等步骤。其中：

1)预处理（Substrate Pretreatment）用于改变晶圆表面的性质，使其能和光刻胶粘连牢固。主要方法就是涂六甲基二硅胺（HMDS）：在密闭腔体内将晶圆加热到120℃，表面用喷入氮气加压的雾状HMDS，使得HMDS和晶圆表面的-OH键发生反应以除去水汽和亲水键结构。反应充分后在冷板上降温。

2)旋涂光刻胶（Spin coat），用旋转涂布法能提高光刻胶薄膜的均匀性与稳定性。光刻胶中主要物质有树脂、溶剂、感光剂和其它添加剂。感光剂在光照下会迅速反应。一般设备的稳定工作最高转速不超过4000rpm（转每分），最好的工作转速在2000～3000rpm。

3)软烘（Soft Bake），用于除去光刻胶中的溶剂。一般是在90℃的热板中完成。