專利名稱：自動回饋修正的曝光方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種曝光機(jī)臺參數(shù)修正的方法與系統(tǒng)，特別有關(guān)于一種自動回饋修正的曝光方法與系統(tǒng)。
為了提高曝光的解析度，通常會使用“重復(fù)且步進(jìn)”(step andrepeat)的方式進(jìn)行曝光，其在晶圓上形成的曝光圖案與所使用的光罩圖案比例大于或等于1∶1。意即，經(jīng)過光罩的投射光將被依適當(dāng)比例縮小后才照射在部份的晶圓位置上，所以整片晶圓的曝光必須經(jīng)過數(shù)十次重復(fù)“一塊一塊”地曝光，才能將整片晶圓所需的曝光步驟完成。
另外，一次的晶圓曝光步驟僅完成一層圖形的轉(zhuǎn)移，如上所述，一個制程中通常需要一個層次以上的圖形轉(zhuǎn)移才能完成。
因此，在進(jìn)行微影步驟時，不僅在同一層圖形曝光時需要精確地將晶圓上“每一塊”曝光位置對準(zhǔn)，還需要在進(jìn)行不同層圖形曝光時，精確地將每一光罩與晶圓的位置對準(zhǔn)。由于曝光機(jī)臺在進(jìn)行每一批晶圓的曝光時，其用以曝光與對準(zhǔn)的正確參數(shù)值(recipe)均會有些微的飄移，因此在每執(zhí)行完一批晶圓的曝光后均需對曝光后的晶圓進(jìn)行測量，取得誤差值做為下一批晶圓曝光時曝光機(jī)臺參數(shù)值修正的依據(jù)。
傳統(tǒng)上，此種修正的動作均是由人工進(jìn)行，經(jīng)由將一測試晶圓(Pilotwafer)送入曝光機(jī)臺處理，以較簡易的公式以人工計算出曝光機(jī)臺處理下一批晶圓時所需的參數(shù)補(bǔ)值以做修正。然而，此種方式需耗費(fèi)大量的時間，且容易產(chǎn)生人為錯誤，使產(chǎn)量下降而重做率(rework rate)上升，不利生產(chǎn)的效能。
本發(fā)明的一目的在于提供一種自動回饋修正的曝光方法，包括以下步驟提供一第一及第二晶圓；使用一第一參數(shù)組對該第一晶圓進(jìn)行一第一層圖案的曝光；使用一第二參數(shù)組對該第一晶圓進(jìn)行一第二層圖案與該第一層圖案的對準(zhǔn)；對該第一晶圓進(jìn)行測量而取得該第一及第二參數(shù)組的修正值；使用該第一參數(shù)組的修正值修正該第一參數(shù)組并使用該修正后的第一參數(shù)組對該第二晶圓進(jìn)行該第一層圖案的曝光；以及使用該第二參數(shù)組的修正值修正該第二參數(shù)組并使用該修正后的第二參數(shù)組對該第二晶圓進(jìn)行該第二層圖案與該第一層圖案的對準(zhǔn)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種自動回饋修正的曝光系統(tǒng)，包括一曝光裝置，使用一第一參數(shù)組及修正后的該第一參數(shù)組分別對一第一及第二晶圓進(jìn)行一第一層圖案的曝光，并使用一第二參數(shù)組及修正后的該第二參數(shù)組分別對該第一及第二晶圓進(jìn)行一第二層圖案與該第一層圖案的對準(zhǔn)；一測量裝置，對該第一晶圓進(jìn)行測量而取得該第一及第二參數(shù)組的修正值；一處理裝置，使用該第一及第二參數(shù)組的修正值修正該第一及第二參數(shù)組并輸出該修正后的第一及第二參數(shù)組至該曝光裝置。
藉此，本發(fā)明利用處理裝置進(jìn)行補(bǔ)值的計算并回饋至曝光機(jī)臺進(jìn)行曝光及對準(zhǔn)的一動作，自動完成修正的動作，節(jié)省人力與時間，減少錯誤發(fā)生而提高生產(chǎn)效能。
本實施例中的自動回饋修正曝光系統(tǒng)操作如下晶圓系分批(lot)開始送入掃描機(jī)/步進(jìn)機(jī)1中，依

圖1中虛線箭頭所指的方向，逐步進(jìn)行掃描/步進(jìn)曝光、圖層對準(zhǔn)及電子顯微鏡測量的動作。掃描機(jī)/步進(jìn)機(jī)1中的掃描/步進(jìn)曝光對準(zhǔn)裝置11系接收一預(yù)設(shè)或是修正后的第一參數(shù)組以進(jìn)行晶圓單個圖層的掃描/步進(jìn)曝光對準(zhǔn)；掃描機(jī)/步進(jìn)機(jī)1中的圖層對準(zhǔn)裝置12系接收一預(yù)設(shè)或是修正后的第二參數(shù)組以進(jìn)行晶圓兩個圖層間的對準(zhǔn)。在晶圓完成一個圖層的曝光及與第二圖層的對準(zhǔn)動作后，即送至CD-SEM進(jìn)行曝光、對準(zhǔn)結(jié)果的測量而產(chǎn)生一測量資料而輸出至處理裝置3。處理裝置3更分別自掃描/步進(jìn)曝光對準(zhǔn)裝置11、圖層對準(zhǔn)裝置12接收其所使用的第一及第二參數(shù)組。處理裝置3在取得第一、第二參數(shù)組及測量資料后即開始進(jìn)行補(bǔ)值的運(yùn)算而產(chǎn)生新的、修正后的第一、第二參數(shù)組，以供掃描/步進(jìn)曝光對準(zhǔn)裝置11及圖層對準(zhǔn)裝置12在進(jìn)行下一批晶圓的掃描/步進(jìn)曝光及圖層對準(zhǔn)時使用。
第一、第二參數(shù)組的計算公式及常數(shù)表請參見圖4a及圖4b(以Nikon公司所生產(chǎn)的掃描機(jī)為例)。
圖2系本發(fā)明一實施例中晶圓運(yùn)作的流程圖。
首先在步驟21中對晶圓進(jìn)行掃描/步進(jìn)曝光，此時若該片晶圓非測試晶圓(Pilot wafer)或不需進(jìn)行重新測試(re-pilot)時，即繼續(xù)步驟22、23。若該片晶圓為測試晶圓且必需重新測試參數(shù)值，則進(jìn)行測試晶圓的次路徑，即步驟24、25，而在步驟26決定此測試晶圓是否必需重做(rework)，若不需重做，則將測試晶圓所得到的補(bǔ)值回饋至掃描/步進(jìn)機(jī)；若需重做，則進(jìn)行重做路徑，即步驟27、28、29、30，然后在步驟31再次決定重做后的測試晶圓是否需再一次重做，若是則重復(fù)重做路徑一次；若否則回到主路徑而進(jìn)行步驟22、23。
圖3系本發(fā)明一實施例中自動回饋修正的曝光方法的流程圖。
首先，在步驟41，使用一第一參數(shù)組對第一批晶圓進(jìn)行一第一層圖案的掃描/步進(jìn)曝光并對準(zhǔn)；接著，在步驟42中，使用一第二參數(shù)組對第一批晶圓進(jìn)行一第二層圖案與第一層圖案間的對準(zhǔn)動作；然后，在步驟43中，對第一批晶圓進(jìn)行測量而取得第一及第二參數(shù)組的修正值；
再來，在步驟44中，使用第一、二參數(shù)組的修正值修正第一、二參數(shù)組；最后，在開始進(jìn)行處理第二批晶圓時，使用修正后的第一、二參數(shù)組重復(fù)步驟41、42、43、44。
藉此，本發(fā)明利用一回饋系統(tǒng)收集曝光機(jī)臺在執(zhí)行曝光及圖層間對準(zhǔn)時所使用的參數(shù)值以及曝光后的測量值并自動以此資料計算下一批晶圓所需要的補(bǔ)值，因此不需耗費(fèi)大量的人力、時間并可減少人為錯誤。
以上所述實施例僅系為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟習(xí)此項技藝的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，當(dāng)不能以其限定本發(fā)明的專利范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動回饋修正的曝光方法，其特征是包括以下步驟提供一第一及第二晶圓；使用一第一參數(shù)組對該第一晶圓進(jìn)行一第一層圖案的曝光；使用一第二參數(shù)組對該第一晶圓進(jìn)行一第二層圖案與該第一層圖案的對準(zhǔn)；對該第一晶圓進(jìn)行測量而取得該第一及第二參數(shù)組的修正值；使用該第一參數(shù)組的修正值修正該第一參數(shù)組并使用該修正后的第一參數(shù)組對該第二晶圓進(jìn)行該第一層圖案的曝光；以及使用該第二參數(shù)組的修正值修正該第二參數(shù)組并使用該修正后的第二參數(shù)組對該第二晶圓進(jìn)行該第二層圖案與該第一層圖案的對準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的自動回饋修正的曝光方法，其特征是使用一步進(jìn)機(jī)進(jìn)行曝光。
3.如權(quán)利要求1所述的自動回饋修正的曝光方法，其特征是使用一掃描機(jī)進(jìn)行曝光。
4.如權(quán)利要求1所述的自動回饋修正的曝光方法，其特征是使用一電子顯微鏡進(jìn)行該第一晶圓的測量。
5.一種自動回饋修正的曝光系統(tǒng)，其特征是包括一曝光裝置，使用一第一參數(shù)組及修正后的該第一參數(shù)組分別對一第一及第二晶圓進(jìn)行一第一層圖案的曝光，并使用一第二參數(shù)組及修正后的該第二參數(shù)組分別對該第一及第二晶圓進(jìn)行一第二層圖案與該第一層圖案的對準(zhǔn)；一測量裝置，對該第一晶圓進(jìn)行測量而取得該第一及第二參數(shù)組的修正值；一處理裝置，使用該第一及第二參數(shù)組的修正值修正該第一及第二參數(shù)組并輸出該修正后的第一及第二參數(shù)組至該曝光裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的自動回饋修正的曝光系統(tǒng)，其特征是該曝光裝置系一步進(jìn)機(jī)。
7.如權(quán)利要求5所述的自動回饋修正的曝光系統(tǒng)，其特征是該曝光裝置系一掃描機(jī)。
8.如權(quán)利要求5所述的自動回饋修正的曝光系統(tǒng)，其特征是該測量裝置系一電子顯微鏡。
全文摘要
一種自動回饋修正的曝光方法與系統(tǒng)，該方法包括以下步驟提供一第一及第二晶圓；使用一第一參數(shù)組對第一晶圓進(jìn)行一第一層圖案的曝光；使用一第二參數(shù)組對第一晶圓進(jìn)行一第二層圖案與第一層圖案的對準(zhǔn)；對第一晶圓進(jìn)行測量而取得第一及第二參數(shù)組的修正值；使用第一參數(shù)組的修正值修正第一參數(shù)組并使用修正后的第一參數(shù)組對第二晶圓進(jìn)行第一層圖案的曝光；使用第二參數(shù)組的修正值修正第二參數(shù)組并使用修正后的第二參數(shù)組對第二晶圓進(jìn)行第二層圖案與第一層圖案的對準(zhǔn)；對應(yīng)于上述方法，本發(fā)明的曝光系統(tǒng)包括一曝光裝置、一測量裝置、以及一處理裝置。
文檔編號G03F7/22GK1431560SQ0210170
公開日2003年7月23日 申請日期2002年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者陳政明, 張文豪, 邱云貴 申請人:南亞科技股份有限公司