[发明专利]一种晶圆上曝光区域的排布方法

说明书

本发明提供一种晶圆上曝光区域的排布方法，包括：提供曝光区域信息以及影响曝光区域排布的光刻机曝光信息；根据曝光区域信息以及光刻机曝光信息设定曝光区域规则，使有效Die最大化；利用曝光区域信息、光刻机曝光信息以及曝光区域规则，计算得到最优的网格移位和晶圆边缘非聚焦区域的值，使晶圆边缘的有效Die被覆盖。本发明提供的智能化设定晶圆上曝光区域排布的方法，可以综合考虑到激光标记的尺寸、有效die最大化、平整度传感器的排布这三种情况，提前计算得到最优的曝光区域排布，在保证有效die最大化的同时，提前避免晶圆边缘离焦问题，适用于先进技术节点光刻的发展趋势。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种晶圆上曝光区域的排布方法。

背景技术

晶圆经过涂胶和烘烤后被传送到光刻机，放置在晶圆工作台上，根据指定的曝光程式进行曝光。光刻机的曝光程式内容十分丰富，牵涉到曝光各方面所需要的参数，包括晶圆上曝光区域的排布、掩模上曝光区域的设定、如何曝光(能量和光照条件)、如何对准晶圆、曝光时需要做哪些修正等。关于晶圆上曝光区域的排布，以一款典型的光刻机曝光程式为例，设定内容如图1a、图1b和图1c所示，其中图1a中需要设定单元尺寸cell size X/Y(亦即step size)，图1b中需要设定曝光区域尺寸image size X/Y(即shot size)和芯片阵列die layout(即chip array)，其中曝光区域尺寸shot size X/Y为单元尺寸step size X/Y加上切割道尺寸scribe line size X/Y，图1c中需要设定晶圆边缘非聚焦区域(focusedge clearance)和最中心的曝光区域中心点与晶圆中心点的偏移量(即网格移位gridshift)，确定以上参数便可以确定晶圆上曝光区域的排布。

曝光程式中需要设定的单元尺寸step size、曝光区域尺寸shot size、芯片阵列chip array均由芯片的设计决定，为固定值，无法修改，而晶圆边缘非聚焦区域(FEC，focusedge clearance)和网格移位grid shift的值可以根据实际需求进行修改。目前业界通用的方法为：晶圆边缘非聚焦区域focus edge clearance默认设定为3mm，网格移位gridshift值基于激光标记laser mark的尺寸和有效die最大化(或通过量throughput最大化)原则计算得到。目前通用的方法没有考虑到光刻机平整度传感器leveling sensor的排布情况，按照通用方法的设定曝光程式并对晶圆进行曝光，可能会出现晶圆边缘的有效die没有被平整度传感器leveling sensor覆盖的情况。以图2为例，一个曝光单元内X方向排列有8个die(Die1-Die8，Die宽度为3.15mm，pitch值为3.23mm)，相应的X方向排列有9个平整度传感器leveling sensor(LS1-LS9，宽度为2.8mm，pitch值为3.4mm)，在曝光前平整度传感器leveling sensor会扫描整片晶圆wafer的水平leveling情况，由于LS1和LS9没有完全落入Die1-Die8所在曝光单元内，仅LS2-LS8的leveling数据可用，而针对如图2所示的最右侧的晶圆边缘的非完整曝光单元，当FEC设定为3mm时，排列在最左侧的LS2也没有完全进入有效曝光区域，则LS2的数据无法使用，所以最右侧的晶圆边缘的非完整曝光单元没有leveling数据。因此现在通用的设定曝光区域排布的方法可能会导致晶圆边缘离焦defocus的问题，如图3所示，最右侧的一列有效die全为离离焦(defocus)。

因此，需要提出一种新的曝光区域的排布方法来解决上述问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆上曝光区域的排布方法，用于解决现有技术中由于晶圆上曝光区域排布不当引起的晶圆边缘离焦的问题。