[發明專利]一種光刻機曝光方法

無效

• 申請號: 201110391434.5
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102411267A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 朱駿;陳力鈞
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張浴月;張志杰

技術領域

本發明涉及半導體技術，尤其涉及一種光刻機曝光方法。

背景技術

目前光刻技術伴隨集成電路制造工藝的不斷進步，線寬的不斷縮小，半導體器件的面積正變得越來越小，半導體的布局已經從普通的單一功能分離器件，演變成整合高密度多功能的集成電路；由最初的集成電路(Integrated?Circuit，簡稱IC)隨后到大規模集成電路(Large?Scale?Integration，簡稱LSI)，超大規模集成電路(Very?Large?Scale?Integration，簡稱VLSI)，直至今天的特大規模集成電路(Ultra?Large?Scale?Integration，簡稱ULSI)，器件的面積進一步縮小，功能更為全面強大。考慮到工藝研發的復雜性、長期性和高昂的成本等等不利因素的制約，如何在現有技術水平的基礎上進一步提高器件的集成密度，縮小芯片的面積，在同一枚硅片上盡可能多地得到有效的芯片數從而提高整體利益，將越來越受到芯片設計者和制造商的重視。其中光刻工藝就擔負著關鍵的作用，對于光刻技術而言，光刻設備、工藝及掩模板技術即是其中的重中之重。

在光刻工藝中，需要將硅片進行對準然后曝光。對準是確定硅片上圖形的位置、方向和變形的過程。對準過程的結果或者每個連續的圖形與先前層匹配的精度，被稱作套準。套準的精度(即套準精度)是測量套準系統把光掩模板上的圖形套準到硅片上圖形的能力。

在使用光掩模進行硅片光刻的過程中，當硅片載片臺被光刻機的發光裝置(例如激光)照射一定時間以后，會發生發熱狀況，熱量會引起硅片的形變，進而導致在光刻機連續工作中硅片與硅片、批次與批次之間工藝套準精度下降。

圖2示例性示出采用現有技術的方法進行光刻得到的套準精度的數據，其中橫坐標是硅片的編號，縱坐標是每一枚硅片測量的最大套準偏移量，單位是nm，加圓點的曲線是x軸的套準偏移量，加方塊的曲線是y軸的套準偏移量。從圖2中可以看出，如果采用現有技術的方法進行光刻，連續曝光的硅片由于硅片載片臺發熱會導致硅片與硅片之間的套準精度的漂移不斷增大。

一種通常的解決方案是采用硅片曝光過程中間歇冷卻硅片載片臺的方法來控制套準精度，但是這樣一來會導致產能下降，而且設備的利用率降低。另外，由于隨著曝光，溫度是不斷累積的，即使進行間歇冷卻，批次與批次間以及硅片與硅片間的差異也是無法避免的。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的問題，提供一種光刻機曝光方法，以提高光刻機的套準精度，并提高設備利用率。

本發明提供了一種光刻機曝光方法，包括在光刻機連續工作的過程中執行的如下步驟：

步驟101、當具有第一溫度的硅片被傳送至具有第二溫度的硅片載片臺之后，將所述硅片在所述硅片載片臺上靜置預設時間，使得所述硅片與所述硅片載片臺之間的溫度相同；

步驟102、在所述硅片形變完成后，開啟真空設備使得所述硅片載片臺吸住所述硅片；

步驟103、進行對準和曝光操作。

其中，所述第一溫度可以為22攝氏度至23攝氏度。

其中，所述第二溫度可以為22攝氏度至25攝氏度。

其中，所述預設時間可以為1秒至100秒。

其中，所述預設時間優選地可以為10秒。

其中，在所述步驟101中將所述硅片在所述硅片載片臺上靜置預設時間的過程中，未開啟所述真空設備。

本發明提供的光刻機曝光方法，在光刻機連續工作的過程中通過將低溫(第一溫度)硅片在高溫(第二溫度)硅片載片臺上靜置預設時間來使得硅片與硅片載片臺之間的溫度相同，從而防止了由于低溫硅片和高溫硅片載片臺之間的溫差導致的硅片形變，進而獲得了更好的工藝套準精度，并且在光刻機的連續工作過程中實現了高度的硅片與硅片、批次與批次之間的均勻性。此外，由于是光刻機連續工作，不存在光刻機間隙冷卻，因而使得設備利用率得以提高。

通過以下參照附圖對優選實施例的說明，本發明的上述以及其它目的、特征和優點將更加明顯。

附圖說明

圖1示例性示出了本發明光刻機曝光方法的流程圖；

圖2示例性示出采用現有技術的方法進行光刻和采用本發明提供的方法進行光刻獲得的硅片套準精度測量數據；

圖3示例性示出采用現有技術的方法進行光刻獲得的硅片形變示意圖；

圖4示例性示出采用本發明的方法進行光刻獲得的硅片形變示意圖；

圖5示出了本發明提供的光刻方法中溫度測量實驗結果。

具體實施方式