[发明专利]光刻机套片对准的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺技术领域，具体来说，本发明涉及一种光刻机套片对准overlay alignment的方法。

背景技术

阿斯麦ASML光刻机对准系统属于光刻技术领域。现有技术中制作并利用光刻机套片对准校正标准片对光刻机对准系统进行校正，来满足实际生产对不同光刻机之间的匹配难题。技术人员总是期望制作更接近于或与产品完全相同的对准标准片，来减少光刻套准误差。

但是，原有标准片matching wafer是阿斯麦光刻机出厂时固有的，对于一般产品能有效地解决校准光刻机之间的套准匹配问题，但是原有的对准标准片尚存在如下缺点：

1.原有的标准片造成的套准偏差返工持续在2％以上。

2.原先的光刻机标准片没有考虑一些设备会对对准标志alignment mark有损伤，导致对准效果不佳，存在较大偏差，对准的稳定性较差。

3.原有的标准片设定的对准标志没有考虑利用非产品区域，而是使用产品的黄金区域，造成较大的有效面积浪费，成本变相提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种光刻机套片对准的方法，能够减少套准偏差，建立套准偏差的基准，提高光刻机对准的性能，提升产品套片的偏差精度与稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光刻机套片对准的方法，所述方法系制作并利用对准标准片来对所述光刻机的对准系统进行校正；所述方法主要包括步骤：

A.选择深紫外光光刻机作为制作所述对准标准片的光刻设备；

B.根据产品的对准位置、避开晶圆片上的产品区域以及避开化学机械研磨的研磨区域这三个因素，确定在所述对准标准片上的对准标志的坐标位置；以及

C.依此制作所述对准标准片，并将所述对准标准片以渐进方式融入到生产中去。

可选地，在上述步骤C中，所述对准标准片的制作方法包括步骤：

a.在空白晶圆片上曝光和刻蚀零层；

b.在所述空白晶圆片上继续曝光和刻蚀第一层；

c.在所述空白晶圆片上继续曝光第二层，测量所述第二层的对准参数；

d.基于所述第二层的对准参数检验所述对准标准片的质量，筛选所述对准标准片；以及

e.在所述对准标准片上曝光和刻蚀，在所确定的所述坐标位置上形成产品用的1PM标志以及位置，作为所述对准标志。

可选地，在上述步骤C中，将所述对准标准片以渐进方式融入到生产中包括步骤：

I.根据新旧对准标准片的差异，制定渐进方式规则，所述规则包括分4次融入，每一次更新所述差异的25％；

II.为符合所述对准标准片上的所述对准标志的位置变更和更换到与所述产品一致的所述1PM标志，修改所述光刻机的文件和参数来实现此功能；以及

III.将新的所述对准标准片以渐进方式融入到生产中的周期分4至5个月完成，根据指定的所述规则实施。

可选地，在上述步骤B中，所述对准标准片上的所述对准标志的坐标位置为(-77.8，-54.5)和(77.8，54.5)。

可选地，在上述步骤A中，选择深紫外光光刻机作为制作所述对准标准片的光刻设备系基于如下的筛选条件：

最高的分辨率、最好的线宽均匀性、最低的影像畸变和最好的设备自身的套准精度。

可选地，在上述步骤A之后，对所述光刻机进行如下的设置调整：

晶圆片曝光台激光定位的镜面的绝对差数的校准；

非正交和X/Y缩放比例的校准；以及

影像的设置调整。

可选地，所述方法还包括：

在制作完所述光刻机的所述对准标准片之后，再根据现在的状况下制作新的日常监控对准标准片。

可选地，制作新的所述日常监控对准标准片包括步骤：

i.于设置调整完深紫外光光刻机之后，曝光和刻蚀新的多片所述日常监控对准标准片；

ii.筛选所述日常监控对准标准片。

可选地，所述方法适用于8英寸的工艺中。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

1.本发明经过一个项目的试验，总共制作了50片对准标准片后，从中选出20片差异最小、质量最好的对准标准片作为正式的对准标准片。

2.经过长达4个月的新对准标准片的融入，新的对准标准片正式投入了使用，并且实现了平稳的过渡。