[發明專利]晶圓的彎曲的評價方法與使用此評價方法的晶圓的選別方法

有效

• 申請號: 201580020539.6
• 申請日: 2015-03-12
• 公開（公告）號: CN106255923B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 齊藤久之
• 申請（專利權）人: 信越半導體株式會社
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01B21/20
• 代理公司: 北京京萬通知識產權代理有限公司11440
• 代理人: 許天易

技術領域

本發明是關于一種晶圓的彎曲的評價方法與使用此評價方法的晶圓的選別方法。

背景技術

習知在使用光刻技術制造半導體組件與液晶組件等組件時，原版(以下也稱光罩)的圖案透過投影光學系統而在涂抹有感光劑的感光基板(以下也稱晶圓)上曝光并進行轉印。

近年隨著組件的高積體化的加速度漸漸增加，而使伴隨感光基板的細微加工技術的進展也頗為顯著。作為形成此細微加工技術的中心的曝光裝置有鏡面投影對準曝光器(mirror projection aligner)、縮小投影曝光器(分檔器)、掃描儀(Scanner)等。鏡面投影對準曝光器是對具有圓弧狀的曝光區域的等倍的鏡面光學系統在掃描原版與感光基板的同時并進行曝光的等倍投影曝光裝置。分檔器則是借由折射光學系統而在感光基板上形成原版的圖案圖像，并以重復步進方式將感光基板進行曝光之縮小投影曝光裝置。掃描儀則是同步掃瞄原版的同時掃描感光基板并進行曝光之縮小投影曝光裝置。

進行曝光時，雖是將光罩重疊于晶圓來進行曝光，使用分檔器進行晶圓的曝光時，由于進行多次的拍攝的曝光會使重疊的位置產生偏差，也就是會產生覆蓋(overlay)不良的問題。為了防止此覆蓋不良的發生，于是便有了目前的各種裝置或方法的提案。

在專利文獻1，提出投影曝光裝置在每次拍攝中會將光罩圖案的影像與晶圓上的預定區域進行位置重疊，并在晶圓上形成光罩圖案，并將晶圓載臺在每次拍攝以步進移動使其移動至既定的預定位置的裝置。另外，在專利文獻2，提出在每次拍攝進行精確定位后執行曝光的方法。在這些專利文獻中，第二次之后的拍攝地點雖然是根據第一次拍攝的圖像位置而予以定位，但實際上則是對一部分的校準標記進行確認，如果是在正常的位置上，則剩余的拍攝便不進行校準動作，因此會有無法充分防止覆蓋不良發生的問題。

為了解決此種問題，在專利文獻3提出每次拍攝均進行校準動作的方法，并提出進行芯片間校準(die-by-die alignment)的方法。然而，以這種方式在每次拍攝進行校準的操作非常繁雜，另外也會有生產率下降等問題。

另外，此些專利文獻也并沒有特定出覆蓋不良的發生原因。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特開平6-204415號公報

專利文獻2：日本特開平11-204419號公報

專利文獻3：日本特開平11-265844號公報

發明內容

晶圓的形狀主要分為平坦度(Flatness)與彎曲，平坦度是內面平整狀態的表面形狀，即厚度非均勻性。另一方面，彎曲是不進行內面吸附，處于自由狀態的表面形狀。

習知用于光蝕處理中的晶圓所重視的是平坦度，這是由于在進行曝光時晶圓被吸附在載臺上而修正彎曲，而使平坦度成為此時的表面形狀的緣故。這是因為在進行曝光時要在載臺上吸附晶圓來修正彎曲致使平坦度被當作是表面形狀。

分檔器中晶圓的吸附為一般借由真空吸附來進行，吸附晶圓1的基座2如圖6a所示，是由以真空拉引晶圓的凹槽部與固定晶圓的凸部3(插針夾頭)所構成，借由晶圓1吸附于平的插針夾頭3上而修正彎曲，而可想到內面形狀也是與插針夾頭3同樣變平。

然而實際上，由于即使進行吸附也無法如同圖6般修正等于或小于插針夾頭3的節距的周期(寬度)的彎曲，因而晶圓內面無法完全的變平。另外，借由吸附所修正的彎曲僅限于晶圓內面與插針夾頭接觸的一部分，其地點根據分檔器而有所不同。即，隨著分檔器之不同，對于晶圓的形狀的修正部分也會相異。

分檔器中插針夾頭的形狀與節距為廠商的專有技術，根據廠商與開發時間會有所不同。并且，由于組件廠商將各種的分檔器分為混合與搭配來使用，為了制作一個組件會以數臺相異的分檔器來進行光蝕處理。

如果是平常內面在平的狀態下進行光蝕處理，即使晶圓發生彎曲，由于在每個步驟也會進行晶圓的形狀修正，所以不會產生圖案的歪斜。然而，實際上在上述的每個步驟中由于必須使用節距相異的插針夾頭的分檔器，另外也由于在每個步驟中因為借由相異的分檔器而使晶圓的形狀被修正的部分都不同，會有本來制成直線的配線發生變形或扭曲，晶圓的形狀扭曲，結果發生覆蓋不良的問題。

為了解決以上問題，本發明的目的為提供一種晶圓的彎曲的評價方法，導入能夠顯示于吸附晶圓時因插針夾頭的節距差異所產生的彎曲的修正程度的差的新參數，并且使用此新參數評價晶圓的彎曲。另外一個目的為提供一種晶圓的選別方法，于光蝕處理中使用上述的評價方法選出未發生覆蓋不良的晶圓。