[实用新型]一种在晶圆光刻工艺中与接触式光刻机配合使用的光刻板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在晶圆光刻工艺中与接触式光刻机配合使用的光刻板。

背景技术

接触式光刻机(参见图1)的主要特点是：

a、光线从汞灯发出后，经过透镜转化为平行线后，直接照射在光刻板上。

b、光刻板与晶圆表面贴合，间隙距离不大于10um。多次作业会影响光刻板的图形。

c、光刻机曝光一次，即可完成一片晶圆的曝光。

d、晶圆上的光刻图形和光刻板上图形一致。

砷化镓激光芯片的设计，要求芯片的谐振腔面沿着晶圆<110>解理边方向解理形成，故砷化镓晶圆在进行第一步光刻时，需要将光刻图形和表征其<110>解理边方向的平边进行对准。

目前光刻板(圆形)的设计，仅设计了一个平行的长方形图案，用于在一次光刻时晶圆平边与光刻图形的对准。这样的设计，无论是一次光刻时，还是后续的工艺检查时，均只能粗略的评估晶圆平边和光刻图形的对准情况，无法精确地计算晶圆平边和光刻图形的偏差角度。

发明内容

为了精确地计算晶圆平边和光刻图形的偏差角度，本实用新型提出一种与接触式光刻机配合使用的新的光刻板。

该光刻板的特点是：光刻板上对应于晶圆平边的区域设置有标尺图形，所述标尺图形包括若干条平行标尺，其中有两条平行标尺分别作为对准基线和平行对准标示；所述对准基线位于整个标尺图形的中部，是标尺图形中最长的一条平行标尺；所述平行对准标示与对准基线之间的距离用于标示晶圆平边与对准基线可允许的最大偏差。

在以上方案的基础上，本实用新型还进一步作了如下优化：

平行对准标示的长度或方向(向左、向右)区别于其他平行标尺。

对准基线始自光刻板的左端、终于光刻板的右端。

标尺图形还包括且仅有一条垂直标尺，与所述若干条平行标尺呈十字交叉。

若干条平行标尺的自身宽度和间距均相等。

按照上述方案在平边对应的光刻板区域制作标尺图形。光刻时，通过精确地控制晶圆平边与标尺图形中对准基线的距离，既可以实现左右两侧平行对准，也可以通过计算将偏转角度转化成距离，实现精确的平边补偿对准。方案如下：

应用上述光刻板进行晶圆平边对准的方法，包括以下步骤：

(1)调整光刻机左、右两侧的显微镜，使左、右两侧的显微镜均能够观察到光刻板上的标尺图形，再调整晶圆位置，使左、右两侧的显微镜也能够分别观察到晶圆平边上两处设定的位置(可认为是两个设定位置的“点”，这两个“点”经显微放大后形成相对靠左侧的一段平边和相对靠右侧的一段平边)；

(2)通过标尺图形能够直观地判断晶圆平边与光刻板的对准偏差是否在可允许的最大偏差范围内；微调晶圆位置，将左侧显微镜观察下的晶圆左侧平边与对准基线对齐，将右侧显微镜观察下的晶圆右侧平边与对准基线对齐；

(3)光刻工艺完成后，在显微镜下观察光刻版在晶圆上留下的对准图形，测量左右两侧晶圆平边与对准基线的距离，计算出晶圆平边和光刻板标尺图形实际的偏差距离，判断其是否满足工艺需求。

应用上述光刻板进行晶圆光刻平边补偿的方法，包括以下步骤：

(1)计算光刻对准工艺需要的补偿量Xμm；

(2)调整光刻机左、右两侧的显微镜，使左、右两侧的显微镜均能够观察到光刻板上的标尺图形，再调整晶圆位置，使左、右两侧的显微镜也能够分别观察到晶圆平边上两处设定的位置；

(3)微调晶圆位置，将左侧显微镜观察下的晶圆左侧平边与对准基线对齐，将右侧显微镜观察下的晶圆右侧平边调整至与对准基线相距Xμm；

(4)光刻工艺完成后，在显微镜下观察光刻版在晶圆上留下的对准图形，测量左右两侧晶圆平边离对准基线的距离，计算出晶圆平边和光刻板标尺图形实际的偏差距离，判断其是否满足补偿工艺需求。

本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型可以精确地实现平边对准以及平边补偿对准，同时光刻显微镜检查时，也可以较为精确的评估晶圆平边和光刻板图形的实际偏差，控制了光刻对准工艺的稳定性，提升了光刻工艺的工作效率。

附图说明

图1为接触式光刻机示意图。

图2为光刻板标尺图形的位置示意图。

图3为应用本实用新型的光刻板进行晶圆平边对准的示意图。

图4为应用本实用新型的光刻板进行晶圆光刻平边补偿的示意图。

附图标号说明：