[發明專利]解決因晶圓翹曲形變導致對準偏差的方法

有效

• 申請號: 202210024325.8
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114038776B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 陳超;劉習軍
• 申請（專利權）人: 廣州粵芯半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68;H01L21/66;G03F9/00;G01B11/16
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 沈宗晶

本發明提供了一種解決因晶圓翹曲形變導致對準偏差的方法，提供待對準的晶圓，將晶圓內翹曲形變量小于300微米的區域設定為待檢測區域；選擇待檢測區域內的多個對位標記進行坐標測量，建立粗對準偏差模型；選擇待檢測區域內的其余多個對位標記進行坐標測量，建立精對準偏差模型；對比粗對準偏差模型與精對準偏差模型并計算差值。由于粗對準步驟與精對準步驟選擇的都是晶圓翹曲形變量小于300微米的區域內的對位標記，從而減少了粗對準偏差模型與精對準偏差模型之間的差值，避免了差值過大造成的晶圓退片的問題，避免了人工對準操作以及更改機器參數的風險，同時降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及集成電路制造技術領域，特別涉及一種解決因晶圓翹曲形變導致對準偏差的方法。

背景技術

晶圓在曝光前需要經過對準步驟，使得當層與前層的套刻精度滿足工藝要求。對準過程的實質是精確獲取晶圓上前層的每個曝光場在工件臺坐標系的坐標。對準系統有高精度的標記位置測量組件，原則上可以測量所有標記的坐標。12英寸晶圓單層曝光場數量約100個，且X和Y方向都需測量，對準標記數量約200個。理想情況下，全部測量可以獲取最精確的曝光位置，從而實現優良的套刻精度。這種方案有兩個弊端，一是測量時間非常長，會顯著降低WPH (Wafer Per Hour，每小時晶圓)；二是如果某個標記出現檢測誤差，將直接表現為套刻誤差，導致光刻失敗。

因此現有的做法是，使用對準偏差模型確定所有曝光場的坐標。對準標記測量分為粗對準(COWA)和精對準(FIWA)兩個步驟，獲得COWA模型參數與FIWA模型參數，最后系統將FIWA模型參數與COWA模型參數進行對比，若模型參數之差超出設定閾值，則判定本次對準有誤，不執行曝光操作，即會產生晶圓退片異常。

然而，當晶圓發生翹曲形變時， 會導致COWA模型參數與FIWA模型參數之差超出閾值，最終機臺會產生晶圓退片，而此時的退片并不是對準有誤造成的，其實際上是可以進行曝光的，由此破壞了機臺連續制作流程，影響了機臺的產能。并且退片后工程師需要進行人工對準并且對alignment recipe（對位參數）做特殊設定，由于recipe設定錯誤可能會使晶圓報廢，因此值班過程中也承擔著相當高的風險；同時晶圓返工還會產生額外費用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種解決因晶圓翹曲形變導致對準偏差的方法，在粗對準步驟與精對準步驟中，都選擇晶圓翹曲形變小于300微米的區域內的對位標記進行坐標測量，減少粗對準偏差模型與精對準偏差模型之間的偏差，避免由于晶圓翹曲形變造成的晶圓退片。

為解決上述技術問題，本發明提供一種解決因晶圓翹曲形變導致對準偏差的方法，包括以下步驟：

提供待對準的晶圓，將所述晶圓內翹曲形變量小于300微米的區域設定為待檢測區域；

執行粗對準步驟，選擇所述待檢測區域內的多個對位標記進行坐標測量，建立粗對準偏差模型；

執行精對準步驟，選擇所述待檢測區域內的其余多個對位標記進行坐標測量，建立精對準偏差模型；以及

對比所述粗對準偏差模型與所述精對準偏差模型，并計算差值。

可選的，所述待檢測區域內的翹曲形變量均小于等于250微米。

可選的，所述對位標記的坐標包括X方向的坐標與Y方向的坐標，其中，X方向與Y方向垂直。

可選的，當晶圓僅有X方向的翹曲形變時，在所述粗對準步驟與所述精對準步驟中，所選擇的所述對位標記，其X方向的坐標位于晶圓翹曲形變量小于等于250微米的區域內，其Y方向的坐標位于所述晶圓內。

可選的，當晶圓僅有Y方向的翹曲形變時，在所述粗對準步驟與所述精對準步驟中，所選擇的所述對位標記，其Y方向的坐標位于晶圓翹曲形變量小于等于250微米的區域內，其X方向的坐標位于所述晶圓內。