[发明专利]调平晶圆的方法及图案转印的方法

说明书

本发明提供了一种在曝光制程中调平晶圆的方法。晶圆包括多个区域。将晶圆装载到曝光系统上。曝光系统包括控制单元和调平模块。曝光系统的控制单元获得标线片的布局信息。曝光系统的控制单元根据标线片的布局信息为晶圆上的多个区域分配关键区域和非关键区域。本发明还提供一种图案转印的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月14日提交的第62/779482号美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体涉及一种在曝光制程中调平晶圆的方法及图案转印的方法。更具体而言，本发明涉及一种去除晶圆上非关键区域的形貌数据的晶圆调平方法。

背景技术

集成电路通常由光刻工艺制成，该工艺使用标线片(或光掩模)以及相关的光源将电路图案转移到半导体晶圆的表面上。光刻工艺需要在晶圆上涂敷一层光刻胶，曝光光刻胶层，然后显影曝光的光刻胶。在曝光光刻胶层的过程中(即，曝光制程)，将涂敷有光刻胶层的晶圆装载到曝光装置上，并用标线片的图案进行曝光。曝光装置包括对准模块，对准模块将晶圆与标线片的投影图像精确对准，从而允许标线片在晶圆上所选区域的上方曝光。在制造过程中通常使用两种类型的曝光装置。一种类型是步进式曝光装置(也称作stepper)，另一种类型是扫描式曝光装置(也称作scanner)。当使用步进式曝光装置时，晶圆上的每个曝光区域通过单次静态曝光来曝光。当使用扫描式曝光装置时，晶圆通过在整个透镜图像场中同步扫描晶圆和标线片来曝光。

图1是示出曝光制程的示意图。将具有图案的标线片R100暴露于光源下以将图案转印到晶圆W100上。通常，标线片R100上的图案在晶圆W100上缩小。晶圆W100上的图案可以由金属层(例如，铜)形成。在晶圆W100上形成多个金属层来形成电路可以通过使用多个曝光制程曝光不同的标线片。参考图2，标线片R100由透明层制成，并且具有管芯区域R120和包围管芯区域R120的不透明区域R110。透明层通常由玻璃、石英等制成，而不透明区域通常包括一铬层。管芯区域R120通常为正方形或矩形，并且位于标线片R100的中心。管芯区域R120包括透明部分和不透明部分。透明部分和不透明部分一起限定了器件图案。为了简单起见，图中未详细示出器件图案。管芯区域R120中的透明部分允许来自光源的光从其穿过并到达晶圆W100。另一方面，管芯区域R120的不透明部分阻挡光到达晶圆W100。在管芯区域R120和不透明区域R110之间的管芯区域R120的外围存在一个划线R121。划线R121通常包含关于晶圆的曝光制程的信息，并且通常包括测试结构，以便于验证曝光制程的性能。例如，划线R121可以包括对准标记以允许验证标线片对准和配准标记的准确性，从而允许在曝光制程中测量器件图案的分辨率。

在曝光制程之前，必须通过具有多个调平传感器的扫描装置预扫描晶圆W100，以获得晶圆W100的形貌数据(即，高度或表面标高)。参考图3和4，其示出了晶圆W100的一部分的俯视图和侧视图。晶圆W100的一部分具有划线W110和管芯区域W120。管芯区域W120包括部分W121和部分W122。如图4所示，晶圆W100在其整个表面上具有不同的高度。管芯区域W120的部分W121具有一个高度，管芯区域W120的部分W122具有另一个高度，并且划线W110的高度最低。通过制程能力的固有的“聚焦深度”，曝光制程可以容许小范围的形貌变化。然而，W100上不可预料的形貌变化对曝光制程构成了挑战，并且能够导致成像过程出现故障以及退出成像的晶圆。

因此，仍然需要在晶圆的曝光制程中改善晶圆调平。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的是提供一种用于调平晶圆的方法以及改善晶圆调平以进行晶圆的曝光制程的曝光系统。