[发明专利]晶圆聚焦补偿的曝光方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体而言，涉及一种晶圆聚焦补偿的曝光方法与装置。

背景技术

目前，晶片的后段制程中的化学机械抛光(Chemical Mechnical Polish，CMP)无法很好地控制机械抛光的速率，晶片边缘的抛光速率远大于晶片中心的抛光速率，导致晶片中心区域比晶片边缘区域的厚度大很多。40nm芯片在形成第六层金属互连铜结构后，距离晶片边缘2mm处的厚度比晶片中心的厚度小973nm，距离晶片边缘3mm处的厚度比晶片中心的厚度小414nm。

CMP后，晶片还需要进行图形化工艺，由于晶片边缘区域与晶片中心区域存在较大的厚度差，导致当图形化工艺对整个晶片都采用相同的曝光量时，晶片边缘将产生散焦现象。

现有技术中为了克服上述散焦现象的产生，通常将晶片划分为不同的曝光视场，利用扫描仪对不同曝光视场设置不同的曝光参数，比如对晶片边缘的曝光视场增加30nm的聚焦补偿。但是，该聚焦补偿会使曝光视场中所有的芯片均增加了30nm的聚焦补偿，使不需要增加30nm聚焦补偿的芯片也增加了30nm，进而影响这些芯片的图形形成效果，例如导致芯片的桥接等缺陷。

为了解决晶片在后半段制程中边缘芯片的散焦问题，并且不影响同一曝光视场中的其他芯片的图形形成，亟需一种新的晶片聚焦补偿方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种晶圆聚焦补偿的曝光方法与装置，以解决现有技术中在处理后半段制程中的边缘芯片散焦时影响其他芯片的图形的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种晶圆聚焦补偿的曝光方法，上述曝光方法包括：步骤S1，获取晶圆中各芯片的中心距晶圆圆心的距离R_n，n为自然数；步骤S2，根据聚焦补偿公式F_n＝A×R_n计算各上述芯片的聚焦补偿值F_n，上述A为补偿系数；以及步骤S3，根据各上述聚焦补偿值对各上述芯片进行曝光。

进一步地，上述步骤S1包括：步骤S11，获取X轴方向上各上述芯片的中心距上述晶圆圆心的距离R_nX；步骤S12，获取Y轴方向上各上述芯片的中心距上述晶圆圆心的距离R_nY；以及步骤S13，利用勾股定理、上述R_nX与上述R_nY计算出各上述芯片的中心距上述晶圆圆心的距离R_n。

进一步地，上述补偿系数A在8×10^-6～9×10^-6之间。

进一步地，上述步骤S3中计算出晶圆边缘区域的芯片的聚焦补偿值，上述晶圆边缘区域为所有非完整曝光视场形成的区域。

进一步地，上述曝光方法在上述步骤S1之前还包括：获取芯片所在的曝光视场中心点的横坐标值X与纵坐标值Y，上述横坐标X与上述纵坐标值Y以晶圆的圆心为坐标原点；获取上述芯片在曝光视场的行坐标M与列坐标N，其中当上述芯片在以上述晶圆的圆心为坐标原点的坐标轴的第一象限时，上述行坐标M为上述芯片在上述曝光视场中从下至上的行序数，上述列坐标N为上述芯片在上述曝光视场中从左到右的列序数，当上述芯片在上述坐标轴的第二象限时，上述行坐标M为上述芯片在上述曝光视场中从下至上的行序数，上述列坐标N为上述芯片在上述曝光视场中从右到左的列序数，当上述芯片在上述坐标轴的第三象限时，上述行坐标M为上述芯片在上述曝光视场中从上至下的行序数，上述列坐标N为上述芯片在上述曝光视场中从右到左的列序数，当上述芯片在上述坐标轴的第四象限时，上述行坐标M为上述芯片在上述曝光视场中从上至下的行序数，上述列坐标N为上述芯片在上述曝光视场中从左到右的列序数；获取上述芯片的长a与宽度b；获取上述曝光视场的长c与宽度d；以及根据公式R_nx＝|X|-1/2c+(N-1)×a+1/2a与公式R_ny＝|Y|-1/2d+(M-1)×b+1/2b计算出上述距离R_nX与上述距离R_nY。