一种光刻曝光方法、装置和光刻系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种光刻曝光方法、装置和光刻系统。该光刻曝光方法，包括：获取衬底上所有集成电路单元中所有对位标记的预设标记位置和实际标记位置；按照预设的多种固定分组类型，分别对衬底上阵列排布的多个集成电路单元进行划分；计算各种固定分组类型在最佳的掩模曝光调整参数下的集成电路单元组合的合格率；按照预设评价函数，确定最优的固定分组类型；根据最优的固定分组类型以及各集成电路单元对应的最佳的掩模曝光调整参数，生成控制信号以控制光刻机对衬底上的集成电路单元进行曝光。本发明专利技术实施例解决了现有的光刻曝光方法光刻效率较低的问题，可以提高曝光效率，实现曝光良率和曝光效率的兼顾，有助于提升曝光制程的产率。制程的产率。制程的产率。

【技术实现步骤摘要】
一种光刻曝光方法、装置和光刻系统


[0001]本专利技术实施例涉及光刻机领域，尤其涉及一种光刻曝光方法、装置和光刻系统。

技术介绍

[0002]光刻工艺是利用光刻胶通过曝光、显影等步骤，将掩模版上的图形转移到晶片上，使晶片上具有想要制作的器件的光刻胶图形形貌，再通过化学或者物理方法，将图形结构转移到晶片上。在进行晶片的光刻时，需要先将晶片阵列排布在衬底上，再对位依次对各晶片进行曝光。然而，由于晶片在放置到衬底上时存在精度误差，故而使得晶片并未精确地放置到预设的位置，进而在进行曝光时会存在曝光误差。
[0003]现有的曝光方法是对阵列排布的晶片在曝光时依次进行曝光参数的调节，以弥补晶片位置不准确造成的曝光的误差。然而，对阵列排布的晶片依次进行曝光的过程大大降低了晶片的光刻效率，降低了芯片的制备产率。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种光刻曝光方法、装置和光刻系统，以提高晶片的曝光效率，改善芯片产率。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种光刻曝光方法，包括：
[0006]获取衬底上所有集成电路单元中所有对位标记的预设标记位置和实际标记位置，所述集成电路单元阵列排布在所述衬底上；
[0007]按照预设的多种固定分组类型，分别对所述衬底上阵列排布的多个所述集成电路单元进行划分；其中，每种固定分组类型下，所有的集成电路单元形成相同的多个集成电路单元组合，每个集成电路单元组合中包括至少一个所述集成电路单元；
[0008]计算各种固定分组类型在最佳的掩模曝光调整参数下的集成电路单元组合的合格率；其中，各所述集成电路单元按照所述掩模曝光调整参数曝光后，所有对位标记的实际标记位置与对应的预设标记位置的总偏差最小；
[0009]按照预设评价函数，确定最优的固定分组类型；其中，所述预设评价函数的评价因子包括集成电路单元组合的合格率和对应的集成电路组合中的集成电路单元数量；
[0010]根据最优的固定分组类型以及各集成电路单元对应的最佳的掩模曝光调整参数，生成控制信号以控制光刻机对所述衬底上的所述集成电路单元进行曝光。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种光刻曝光装置，包括：
[0012]对位标记获取模块，用于获取衬底上所有集成电路单元中所有对位标记的预设标记位置和实际标记位置，所述集成电路单元阵列排布在所述衬底上；
[0013]分组划分模块，用于按照预设的多种固定分组类型，分别对所述衬底上阵列排布的多个所述集成电路单元进行划分；其中，每种固定分组类型下，所有的集成电路单元形成相同的多个集成电路单元组合，每个集成电路单元组合中包括至少一个所述集成电路单元；
[0014]合格率计算模块，用于计算各种固定分组类型在最佳的掩模曝光调整参数下的集成电路单元组合的合格率；其中，各所述集成电路单元按照所述掩模曝光调整参数曝光后，所有对位标记的实际标记位置与对应的预设标记位置的总偏差最小；
[0015]最优固定分组类型确定模块，用于按照预设评价函数，确定最优的固定分组类型；其中，所述预设评价函数的评价因子包括集成电路单元组合的合格率和对应的集成电路组合中的集成电路单元数量；
[0016]控制模块，用于根据最优的固定分组类型以及各集成电路单元对应的最佳的掩模曝光调整参数，生成控制信号以控制光刻机对所述衬底上的所述集成电路单元进行曝光。
[0017]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种光刻系统，包括如第二方面所述的光刻曝光装置，还包括图像采集装置和光刻机；
[0018]所述图像采集装置用于采集衬底上所有所述集成电路单元中所有对位标记的预设标记位置和实际标记位置，并将所述预设标记位置和实际标记位置传输给所述光刻曝光装置，所述集成电路单元阵列排布在所述衬底上；
[0019]所述光刻机用于根据所述图像采集装置的控制信号，对所述衬底上的所述集成电路单元进行曝光。
[0020]本专利技术实施例提供的光刻曝光方法、装置和光刻系统，通过首先获取衬底上所有集成电路单元中所有对位标记的预设标记位置和实际标记位置，然后按照预设的多种固定分组类型，分别对衬底上阵列排布的多个集成电路单元进行划分；再计算各种固定分组类型在最佳的掩模曝光调整参数下的集成电路单元组合的合格率；继而按照预设评价函数，确定最优的固定分组类型；最后根据最优的固定分组类型以及各集成电路单元对应的最佳的掩模曝光调整参数，生成控制信号以控制光刻机对衬底上的集成电路单元进行曝光，解决了现有的光刻曝光方法光刻效率较低的问题，本专利技术实施例在曝光良率允许的范围内，可以提高曝光效率，实现了曝光良率和曝光效率的兼顾，有助于提升光刻曝光制程的产率。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例提供的一种光刻曝光方法的流程图；
[0022]图2是本专利技术实施例提供的两种集成电路单元的结构示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例提供的另一种光刻曝光方法的流程图；
[0024]图4是本专利技术实施例提供的预设标记位置和实际标记位置的掩模曝光调整结构示意图；
[0025]图5是本专利技术实施例提供的一种掩模版结构示意图；
[0026]图6是本专利技术实施例提供的几种固定分组类型的掩模曝光示意图；
[0027]图7是本专利技术实施例提供的一种光刻曝光装置的结构示意图；
[0028]图8是本专利技术实施例提供的一种光刻系统的结构示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0030]图1是本专利技术实施例提供的一种光刻曝光方法的流程图，参考图1，该光刻曝光方法包括：
[0031]S110、获取衬底上所有集成电路单元中所有对位标记的预设标记位置和实际标记位置，集成电路单元阵列排布在衬底上；
[0032]其中，集成电路单元是指需要通过光刻形成集成电路的单元，其可以是集成电路芯片，也可以是用于组合封装形成集成电路芯片的裸片，裸片则是指由晶圆分割后形成的需要光刻形成集成电路的晶粒。芯片和裸片在制备集成电路或封装线路的过程中需要通过光刻工艺来刻蚀线路图案。在对芯片或裸片进行批量光刻前，通常会将芯片或裸片阵列排布置于衬底上，光刻过程中依次对各个芯片或裸片进行曝光显影，将掩模图案形成在芯片或裸片上形成线路图案。芯片和裸片在光刻之前会形成有对位标记，以方便后续制程的对位操作。然而，在阵列排布芯片或裸片于衬底上时，由于工艺精度受限，芯片或裸片的实际放置位置与预设的放置位置会存在偏差。
[0033]该步骤实质是通过图像采集设备获取所有芯片或裸片图像的过程，通过图像分析后，可以确定各个芯片或裸片上的标记的实际位置。图2是本专利技术实施例提供的两种集成电路单元的结构示意图，如图2所示，其上通常设置有两个对位标记1，通过两个对位标记1可以确定该芯片或裸片的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光刻曝光方法，其特征在于，包括：获取衬底上所有集成电路单元中所有对位标记的预设标记位置和实际标记位置，所述集成电路单元阵列排布在所述衬底上；按照预设的多种固定分组类型，分别对所述衬底上阵列排布的多个所述集成电路单元进行划分；其中，每种固定分组类型下，所有的集成电路单元形成相同的多个集成电路单元组合，每个集成电路单元组合中包括至少一个所述集成电路单元；计算各种固定分组类型在最佳的掩模曝光调整参数下的集成电路单元组合的合格率；其中，各所述集成电路单元按照所述掩模曝光调整参数曝光后，所有对位标记的实际标记位置与对应的预设标记位置的总偏差最小；按照预设评价函数，确定最优的固定分组类型；其中，所述预设评价函数的评价因子包括集成电路单元组合的合格率和对应的集成电路组合中的集成电路单元数量；根据最优的固定分组类型以及各集成电路单元对应的最佳的掩模曝光调整参数，生成控制信号以控制光刻机对所述衬底上的所述集成电路单元进行曝光。2.根据权利要求1所述的光刻曝光方法，其特征在于，计算各种固定分组类型在最佳的掩模曝光调整参数下的集成电路单元组合的合格率，包括：计算各种固定分组类型下各集成电路单元组合的最佳的掩模曝光调整参数，以使各所述集成电路单元按照所述掩模曝光调整参数曝光后，所有对位标记的实际标记位置与对应的预设标记位置的总偏差最小；其中，所述掩模曝光调整参数包括运动台位移量、运动台旋转量和曝光放大倍率；计算各所述集成电路单元按照所述掩模曝光调整参数曝光后，各集成电路单元组合中，各对位标记的实际标记位置与对应的预设标记位置的偏差值；根据各所述偏差值，计算各种固定分组类型下集成电路单元组合的合格率。3.根据权利要求2所述的光刻曝光方法，其特征在于，计算各种固定分组类型下各集成电路单元组合的最佳的掩模曝光调整参数，包括：在所述衬底上建立坐标系，记录各所述集成电路单元中，各对位标记的预设标记位置为(x
nom_i
,y
nom_i
)，各对位标记的实际标记位置为(x
i
,y
i
)，其中i＝1，
……
，n，n为集成电路单元中对位标记的数量；根据各所述集成电路单元中所有对位标记的预设标记位置和实际标记位置，计算各种固定分组类型下，各集成电路单元组合对位标记的偏差量按照掩模曝光调整公式以最小二乘法计
算每一种固定分组类型下，各集成电路单元组合最小补偿偏差量的掩模曝光调整参数(M，R，Tx，Ty)，其中，M为光刻机投影物镜的放大倍率，R为集成电路单元相对于运动台的旋转量，Tx为集成电路单元相对于运动台沿X方向的位移量，Ty为集成电路单元相对于运动台沿Y方向的位移量。4.根据权利要求2所述的光刻曝光方法，其特征在于，根据各所述偏差值，计算各种固定分组类型下所述集成电路单元组合的合格率，包括：将各所述集成电路单元组合中，各...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈烈，陈文枢，于亮，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：