[发明专利]用于减少套刻误差的系统和方法

说明书

本文涉及用于减少套刻误差的系统和方法。提供了半导体处理装置和方法，其中翻转半导体晶圆并且然后分别在通过第一掩模板和第二掩模板在对半导体晶圆的正面和背面进行图案化之间来旋转半导体晶圆。在一些实施例中，方法包括当半导体晶圆的第一侧朝向第一方向时，通过第一掩模板对半导体晶圆的第一侧上的第一层进行图案化。翻转半导体晶圆。在翻转半导体晶圆之后，半导体晶圆的与第一侧相反的第二侧朝向第一方向。然后围绕沿第一方向延伸的旋转轴旋转半导体晶圆，并且通过第二掩模板对半导体晶圆的第二侧上的第二层进行图案化。

技术领域

本公开涉及用于减少套刻误差的系统和方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业经历了指数级成长。IC材料和设计的技术进步产生了许多代IC，每一代相比上一代具有更小且更复杂的电路。在IC演进的过程中，功能密度(例如，单位芯片面积中的互连器件的数量)通常增大，同时几何尺寸(例如，使用制造工艺能够创建的最小组件(或线))减小。这种缩小(scaling-down)工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供益处。这种缩小也增加了处理和制造IC的复杂性。

光刻是利用辐射把掩模板的图案转移到工件的工艺，并且在制造集成电路(IC)期间被重复地执行。此外，光刻包括套刻控制，套刻控制是通过最小化工件的第一对准结构与掩模板的第二对准结构之间的套刻差异性来将掩模板与工件对准的工艺。

随着半导体工艺发展以提供更小的临界尺寸，并且器件的尺寸减小以及复杂度(包括层的数量)的增加，以减少的套刻误差准确地进行特征图案化是为了提高器件的质量、可靠性和良率。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供了一种用于减少套刻误差的方法，包括：当半导体晶圆的第一侧朝向第一方向时，通过第一掩模板对所述半导体晶圆的第一侧上的第一层进行图案化；将所述半导体晶圆翻转，在将所述半导体晶圆翻转之后，所述半导体晶圆的与所述第一侧相反的第二侧朝向所述第一方向；围绕沿所述第一方向延伸的旋转轴旋转所述半导体晶圆；并且通过第二掩模板对所述半导体晶圆的第二侧上的第二层进行图案化。

根据本公开的另一实施例，提供了一种半导体处理系统，包括：曝光装置，所述曝光装置包括：能旋转的晶圆台；掩模板台；所述晶圆台与所述掩模板台之间的光学组件；以及辐射源，被配置成发射辐射，其中，在操作中，所述曝光装置被配置成：通过将所述辐射从由所述掩模板台保持的第一掩模板反射到半导体晶圆的第一侧，对所述半导体晶圆的第一侧上的第一层进行图案化；在所述晶圆台上将所述半导体晶圆翻转，在将所述半导体晶圆翻转之后，所述半导体晶圆的与所述第一侧相反的第二侧朝向所述第一方向；通过围绕旋转轴旋转所述晶圆台，来旋转所述半导体晶圆；并且通过将所述辐射从由所述掩模板台保持的第二掩模板反射到所述半导体晶圆的第二侧，对所述半导体晶圆的第二侧上的第二层进行图案化。

根据本公开的又一实施例，提供了一种用于减少套刻误差的方法，包括：对半导体晶圆朝向第一掩模板的正面上的第一层进行图案化，所述第一掩模板与掩模板台耦合，对第一层进行图案化包括：利用由所述第一掩模板反射的辐射沿扫描方向扫描第一层的多个曝光场中的每一个；翻转所述半导体晶圆，在翻转所述半导体晶圆之后，所述半导体晶圆的背面朝向耦合到所述掩模板台的第二掩模板；当所述半导体晶圆的背面朝向所述第二掩模板时，围绕旋转轴旋转所述半导体晶圆；并且对所述半导体晶圆的背面上的第二层进行图案化，对第二层进行图案化包括利用由所述第二掩模板反射的辐射沿所述扫描方向扫描第二层的多个曝光场中的每一个，其中，所述第二掩模板具有的图案是所述第一掩模板的图案关于与所述扫描方向正交的镜像轴的镜像。

附图说明

在结合附图阅读下面的具体实施方式时，可以通过下面的具体实施方式最佳地理解本公开的各方面。要注意，根据行业的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为了讨论的清楚，各种特征的尺寸可能被任意地增大或减小。

图1是示出根据一些实施例的光刻系统的示意图。