[发明专利]减缓晶圆边缘散焦的光刻方法

说明书

本发明提供的减缓晶圆边缘散焦的光刻方法，在光刻机中增加自动聚焦传感器的列数，当光刻机曝光位于晶圆边缘的曝光区域时，使用该曝光区域上方的自动聚焦传感器测量该曝光区域的非扫描向水平值，将测量得到的非扫描向水平值补偿至该曝光区域的边缘平坦度中，这样就使得该曝光区域内有自身的通过自动聚焦传感器测量得到的边缘平坦度，无需像现有技术中借用前一个曝光区域的非扫描向水平值，减少非扫描向水平值与该曝光区域内自动聚焦使用的Z1值的差异，减缓晶圆边缘散焦现象，提高光刻精确度。

技术领域

本发明涉及光刻工艺领域，特别涉及一种减缓晶圆边缘散焦的光刻方法。

背景技术

在半导体制造技术中，光刻机对晶圆的边缘平坦度(leveling数值)难以检测及控制，特别是晶圆边缘特征区域由于无法获得或是得到错误的平坦度信息而导致发生散焦(defocus)，图形变形，影响最终光刻产品电性能和良率。

曝光是光刻工艺中最为重要的一步，曝光成像受多种因素的影响，曝光的能量和成像焦点偏移尤为重要，成像焦点偏移即为散焦，其中焦点偏移多少是由光刻机做自动聚焦时候自动聚焦感应器(AF Sensor)侦测的leveling数值来决定。

晶圆边缘区域本身的形貌是起伏不平的，主要是由于晶圆为圆形，因此划分曝光区域时，晶圆边缘必然会有不少曝光区域并不完整，光刻机在做自动聚焦的时候，晶圆边缘具有一定的倾斜值，将该倾斜值分解到扫描向和非扫描向上，则分解为扫描向水平值和非扫描向水平值，一般定义扫描向为Y向，非扫描向为X向，非扫描向水平值叫做Tilt-x。

请参照图1，在曝光晶圆02边缘时，当该曝光区域内的自动聚焦传感器01只有1列有效，也即只有1列自动聚焦传感器01位于该曝光区域021时，这个曝光区域021并不测量Tilt-x，而是使用前一个曝光区域021的Tilt-x(也叫Tilt-x1)，而晶圆02边缘的自动聚焦时所测Z方向(也即垂直方向)使用的是延伸到曝光区域021中心时的Z₁值(曝光距离)，若使用上一个曝光区域021的Tilt-x1，那么得到的Z值与实际的Z值有差异，请参照图2，当该曝光区域021内的Tilt-x实际对应的Z值和该曝光区域021内自动聚焦使用的Z₁值差异太大时，导致散焦误差的产生。

发明内容

本发明提出了一种减缓晶圆边缘散焦的光刻方法，用于解决上述问题。

为达到上述目的，本发明提供一种减缓晶圆边缘散焦的光刻方法，包括以下步骤：

步骤一：提供一设置有自动聚焦传感器的光刻机，光刻机光刻时的扫描方向定义为扫描向，在水平面上垂直于扫描向的方向定义为非扫描向，所述自动聚焦传感器沿着非扫描向排列定义为行，沿着扫描向排列定义为列，增加自动聚焦传感器的列数；

步骤二：晶圆被放置在所述光刻机的工件台上，并被划分为若干个曝光区域，在光刻时，分别对每个曝光区域进行曝光，在对位于晶圆边缘的曝光区域曝光时，使用自动聚焦传感器测量该曝光区域的非扫描向水平值；

步骤三：将步骤二得到的该曝光区域的非扫描向水平值补偿至该曝光区域的边缘平坦度中。

作为优选，步骤一中增加自动聚焦传感器的列数至最少十一列。

作为优选，所述光刻机中设置有至少七行自动聚焦传感器。

作为优选，步骤二中在对位于晶圆边缘的曝光区域曝光时，最多使用三列自动聚焦传感器测量该曝光区域的非扫描向水平值。

作为优选，步骤二中根据被曝光的曝光区域的尺寸选择最多三列自动聚焦传感器测量该曝光区域的非扫描向水平值。

作为优选，步骤二中当晶圆边缘的曝光区域不完整时，仅使用位于该曝光区域内自动聚焦传感器以及相邻列的自动聚焦传感器进行测量，所述相邻列的自动聚焦传感器位于该曝光区域靠近所述晶圆的一侧。