[發(fā)明專利]雙面光刻機(jī)的對位結(jié)構(gòu)及對位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210369733.3
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103713477A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐春云
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤上華半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;G03F7/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光刻技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙面光刻機(jī)的對位標(biāo)記結(jié)構(gòu)及對位方法。

背景技術(shù)

雙面光刻機(jī)中可供選擇的對準(zhǔn)方法有多種，如紅外對準(zhǔn)、四物鏡對準(zhǔn)、雙掩膜對準(zhǔn)及光柵相位對準(zhǔn)等。但是，在這些對準(zhǔn)方法中，都存在著一定的缺陷。其中，紅外對準(zhǔn)的不足之處在于：紅外顯微鏡觀察條件差，對準(zhǔn)精度低，且對準(zhǔn)速度慢，生產(chǎn)率低，晶片達(dá)到一定厚度時(shí)，紅外線穿透能力降低，對準(zhǔn)很困難，且不能用于不透紅外光的晶片曝光；四物鏡對準(zhǔn)原理的不足之處是：光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)試?yán)щy，體積龐大且設(shè)備造價(jià)高，操作不便，生產(chǎn)率低；雙掩膜對準(zhǔn)原理的主要缺點(diǎn)是：設(shè)備零件要求精度高且復(fù)雜，容易因掩膜變形而使曝光分辨率降低；光柵相位對準(zhǔn)更是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，它不僅涉及光、機(jī)、電、材料、工藝及計(jì)算機(jī)等多學(xué)科理論，而且，光刻機(jī)其它諸多子系統(tǒng)的任何一項(xiàng)性能的好壞都有可能影響到對準(zhǔn)系統(tǒng)的精度，另外，由于光柵對準(zhǔn)要求有自動掃描精密工件臺，使得這種對準(zhǔn)方式在接近接觸式光科技中的應(yīng)用收到了限制。

正常的曝光都需要預(yù)對準(zhǔn)和對位，在掩膜版和圓片對上位后才進(jìn)行曝光，以保證圓片的對位偏差在規(guī)范之內(nèi)。MEMS的雙面光刻機(jī)EVG620完全手動放置圓片和對位，機(jī)臺對位精度只有2μm，對位精度比較大；機(jī)臺誤差加上手動對位（使用現(xiàn)有的“+”字標(biāo)記），做出來的產(chǎn)品對位偏差較大，很多時(shí)候滿足不了產(chǎn)品，經(jīng)常需要返工。

因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種雙面光刻機(jī)的對位標(biāo)記結(jié)構(gòu)及對位方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種對位精度更小的雙面光刻機(jī)的對位標(biāo)記結(jié)構(gòu)及對位方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

一種雙面光刻機(jī)的對位結(jié)構(gòu)，所述對位結(jié)構(gòu)包括“+”字型的主對位標(biāo)記及若干對稱設(shè)于主對位標(biāo)記上下左右的輔助對位標(biāo)記，所述“+”字型的主對位標(biāo)記由水平主對位標(biāo)記和垂直主對位標(biāo)記垂直交叉形成，所述輔助對位標(biāo)記為階梯狀，每個(gè)輔助對位標(biāo)記由若干寬度相同、長度成等差數(shù)列的長方形組成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輔助對位標(biāo)記設(shè)置為八個(gè)，主對位標(biāo)記上下左右分別設(shè)有兩個(gè)輔助對位標(biāo)記，所述兩個(gè)輔助對位標(biāo)記沿水平主對位標(biāo)記或垂直主對位標(biāo)記的對稱軸線對稱設(shè)置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述每個(gè)輔助對位標(biāo)記中的相鄰的兩個(gè)長方形有一條邊在同一條直線上，且同一個(gè)輔助對位標(biāo)記中所有長方形的與長垂直的對稱軸線為同一條直線。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主對位標(biāo)記的水平主對位標(biāo)記和垂直主對位標(biāo)記均為長方形，長度均設(shè)為100μm，寬度均設(shè)為20μm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輔助對位標(biāo)記中長方形的寬度設(shè)為10μm，長度為公差等于2μm的等差數(shù)列。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輔助對位標(biāo)記中長度最小的長方形與主對位標(biāo)記的水平距離或垂直距離最大，且輔助對位標(biāo)記中長方形的最小長度設(shè)為8μm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輔助對位標(biāo)記與主對位標(biāo)記的水平距離或垂直距離設(shè)為40μm，相鄰的兩個(gè)輔助對位標(biāo)記的水平距離或垂直距離設(shè)為8μm。

相應(yīng)地，一種雙面光刻機(jī)中對位結(jié)構(gòu)的對位方法，所述方法包括：

S1、通過CCD成像系統(tǒng)獲取靜態(tài)掩膜版上的左右兩個(gè)對位結(jié)構(gòu)，并通過圖像采集系統(tǒng)采集圖像數(shù)據(jù)并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行對位結(jié)構(gòu)的處理、定位及顯示，其中，所述對位結(jié)構(gòu)包括“+”字型的主對位標(biāo)記及若干對稱設(shè)于主對位標(biāo)記上下左右的輔助對位標(biāo)記，所述“+”字型的主對位標(biāo)記由水平主對位標(biāo)記和垂直主對位標(biāo)記垂直交叉形成，所述輔助對位標(biāo)記為階梯狀，輔助對位標(biāo)記由若干寬度相同、長度成等差數(shù)列的長方形組成；

S2、將圓片放置于掩膜版上，調(diào)節(jié)圓片的位置，使圓片上的左右兩個(gè)對位結(jié)構(gòu)與掩膜版上的左右兩個(gè)對位結(jié)構(gòu)重合，完成圓片的正面曝光；

S3、翻轉(zhuǎn)圓片放置于掩膜版上，調(diào)節(jié)圓片的位置，使圓片上的左右兩個(gè)對位結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)中記錄的掩膜版上左右兩個(gè)對位結(jié)構(gòu)重合，完成圓片的背面曝光。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過采用“+”字型的主對位標(biāo)記與主對位標(biāo)記上下左右的輔助對位標(biāo)記進(jìn)行對位，有利于肉眼分辨對位位置，提供了對位精度，減少手動對位引起的誤差，提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明