提高光刻機(jī)作業(yè)效率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體生產(chǎn)制造領(lǐng)域中的提高機(jī)器作業(yè)效率的方法，特別是涉及一種提高光刻機(jī)作業(yè)效率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在混合使用步進(jìn)式光刻機(jī)(stepping stepper)與掃描式光刻機(jī)(掃描式光刻機(jī))的晶圓廠，相同產(chǎn)品的不同光刻工序，會(huì)應(yīng)用到步進(jìn)式光刻機(jī)與掃描式光刻機(jī)，由于兩種類型的光刻機(jī)曝光鏡頭差異，導(dǎo)致最大曝光范圍尺寸不同，步進(jìn)式光刻機(jī)的最大曝光范圍是22X22mm或者17.92X25.2mm尺寸，而掃描式光刻機(jī)的曝光范圍為25X33mm。為滿足不同工程的需求，通常的做法是對(duì)相同產(chǎn)品都采用步進(jìn)式光刻機(jī)的曝光尺寸進(jìn)行掩膜版的生產(chǎn)，即在掃描式光刻機(jī)上的曝光范圍也減小到22X22的尺寸范圍內(nèi)，這種做法大大降低了掃描式光刻機(jī)的產(chǎn)能利用率，以200mm娃片曝光為例,其總的曝光(shot)數(shù)目由48shot增加到88shot，掃描式光刻機(jī)的產(chǎn)能利用率將會(huì)有超過(guò)30%損失。
[0003]為減少這種損失，常規(guī)的“2 in I”的曝光方式，已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)中，即將掃描式光刻機(jī)的曝光范圍設(shè)定為22 X 33mm,然后在Y方向上進(jìn)行切割，分割為兩個(gè)曝光(shot)，在步進(jìn)式光刻機(jī)上的工程則使用22X16.5mm的曝光范圍進(jìn)行曝光，以提升掃描式光刻機(jī)的作業(yè)效率。
[0004]其中，“I in I”的曝光方式如下:
[0005]采用此種方法步進(jìn)式光刻機(jī)與掃描式光刻機(jī)上使用相同的曝光尺寸，即步進(jìn)式光刻機(jī)的最大曝光尺寸22X22mm，如圖1所示，以200mm晶圓(wafer)為例，總的曝光(shot)數(shù)目為88shot,如圖2所示。
[0006]傳統(tǒng)“2 in I”的曝光方式如下:
[0007]采用此種方法時(shí)，掃描式光刻機(jī)使用的掩膜版曝光最大范圍(曝光尺寸)設(shè)定為22 X 33mm，步進(jìn)式光刻機(jī)使用的曝光范圍(曝光尺寸)相應(yīng)的設(shè)定為22X16.5mm,即掃描式光刻機(jī)上曝光一次的產(chǎn)品，在步進(jìn)式光刻機(jī)上作業(yè)的工程需要曝光兩次，如圖3所示；此種方法，對(duì)于200mm的娃片，掃描式光刻機(jī)的曝光(Shot)數(shù)目為56個(gè),如圖4所不,相對(duì)于22 X 22mm的方式可以減少曝光32次，大大提高了掃描式光刻機(jī)的作業(yè)效率，然而，與使用最大曝光范圍25X 33mm時(shí)的曝光(shot)數(shù)48 (如圖5所示)比較，這種方法并沒(méi)有將掃描式光刻機(jī)的作業(yè)效率最大化；步進(jìn)式光刻機(jī)的曝光(shot)數(shù)目為104個(gè)，如圖6所示，相對(duì)于使用stepper使用最大曝光范圍時(shí)的曝光shot 88個(gè),每片娃片增加了 16次曝光，即相對(duì)于22 X 22mm曝光尺寸多曝光16個(gè)Shot，一定程度上犧牲了步進(jìn)式光刻機(jī)的作業(yè)效率。
[0008]傳統(tǒng)“2 in I”的曝光方式中，均采用Notch (凹槽，即晶圓片邊緣用于定位的小凹槽)向下的方式進(jìn)行Wafer曝光，采用這種曝光方式，掩膜版的排版如圖7所示，即將掃描式光刻機(jī)掩膜版上的圖形拆分為兩個(gè)相同大小的尺寸，作為步進(jìn)式光刻機(jī)的一塊掩膜版的圖形。其中，關(guān)聯(lián)到光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以及前后工程套刻測(cè)量標(biāo)記，均以步進(jìn)式光刻機(jī)的曝光范圍為單位進(jìn)行放置，即保證每一個(gè)步進(jìn)式光刻機(jī)的工程均可以進(jìn)行光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)與套刻測(cè)量。
[0009]因此，針對(duì)同時(shí)擁有步進(jìn)式光刻機(jī)(stepping)與掃描式光刻機(jī)(掃描式光刻機(jī))的晶圓廠，為提高掃描式光刻機(jī)的作業(yè)效率，通常采用所謂“2 in I”方式，通過(guò)適當(dāng)犧牲步進(jìn)式光刻機(jī)的效率，提高成本更高的掃描式光刻機(jī)的作業(yè)效率，達(dá)到降低成本的目的。
[0010]然而，現(xiàn)有的“2 in I”的曝光方式還有待提高，以更大限度地提高掃描式光刻機(jī)的利用率和減少步進(jìn)式光刻機(jī)的效率損失等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提高光刻機(jī)作業(yè)效率的方法。該方法通過(guò)利用改良的“2 in I”曝光方式，最大限度提高掃描式光刻機(jī)利用率的同時(shí)，減少步進(jìn)式光刻機(jī)的效率損失，最大限度地降低生產(chǎn)成本。
[0012]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的提高光刻機(jī)作業(yè)效率的方法，包括步驟:
[0013]I)掩膜版制作的排版
[0014]步進(jìn)式光刻機(jī)關(guān)聯(lián)工程的掩膜版與掃描式光刻機(jī)關(guān)聯(lián)工程的掩膜版成90度旋轉(zhuǎn);
[0015]如，掃描式光刻機(jī)關(guān)聯(lián)工程的排版按照正常方式進(jìn)行，掃描式光刻機(jī)的曝光尺寸最大為25 X 33mm ；
[0016]步進(jìn)式光刻機(jī)關(guān)聯(lián)工程的排版則將圖形進(jìn)行90度的旋轉(zhuǎn)，Y方向尺寸與掃描式光刻機(jī)曝光X方向一致，X方向尺寸為掃描式光刻機(jī)曝光Y方向的一半；
[0017]2)掩膜版上對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(Mark)與套刻測(cè)量標(biāo)記(Mark)的放置
[0018]關(guān)聯(lián)的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與套刻測(cè)量標(biāo)記均以步進(jìn)式光刻機(jī)的曝光尺寸為單位進(jìn)行放置。
[0019]所述步驟2)中的具體步驟可為:在被對(duì)準(zhǔn)工程的掩膜版上，需要以步進(jìn)式光刻機(jī)的曝光尺寸為單位，放置被對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以及套刻標(biāo)記的外框標(biāo)記；而非對(duì)準(zhǔn)工程的掩膜版，必須放置套刻標(biāo)記的當(dāng)層圖形，以進(jìn)行套刻精度的測(cè)量。
[0020]所述提高光刻機(jī)作業(yè)效率的方法，還可包括步驟:3)掃描式光刻機(jī)關(guān)聯(lián)工程曝光時(shí)Notch (凹槽，即晶圓片邊緣用于定位的小凹槽)朝下；步進(jìn)式光刻機(jī)關(guān)聯(lián)工程曝光時(shí)，則將Notch方向朝左邊，從而讓圖形正確地進(jìn)行套刻。
[0021]本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)步進(jìn)式光刻機(jī)上曝光時(shí)進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)的方法，將步進(jìn)式光刻機(jī)上Y方向的最大尺寸25.2mm作為Scanner的X方向，從而擴(kuò)大步進(jìn)式光刻機(jī)上的單次曝光面積，同時(shí)將掃描式光刻機(jī)的曝光尺寸最大化，從而提升了光刻機(jī)的作業(yè)效率。如相對(duì)于傳統(tǒng)的“2 ini”曝光方式,改良后的“2 in I”曝光方式將掃描式光刻機(jī)的作業(yè)效率最大化，提升幅度大于3% ;而步進(jìn)式光刻機(jī)的作業(yè)效率，相對(duì)于傳統(tǒng)“2 in I”方式，也會(huì)有超過(guò)5%的作業(yè)效率提升。
[0022]因此，本發(fā)明通過(guò)調(diào)整在步進(jìn)式光刻機(jī)上的曝光方向，在最大限度利用掃描式光刻機(jī)產(chǎn)能的基礎(chǔ)上，減少步進(jìn)式光刻機(jī)的損失，從而最大程度提升光刻機(jī)的整體作業(yè)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0023]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0024]圖1是傳統(tǒng)的“I in I”曝光方式排布圖，其中，A是步進(jìn)式光刻機(jī)的排布圖，B是掃描式光刻機(jī)的排布圖。
[0025]圖2是曝光尺寸22 X 22mm的晶圓圖；
[0026]圖3是傳統(tǒng)“2in I”方式的曝