同一光刻工艺中不同光刻机的匹配方法

摘要

本发明公开了一种同一光刻工艺中不同光刻机的匹配方法，所述不同光刻机的曝光视场呈整数倍关系，且所述光刻机按曝光视场从大到小的顺序，依次对硅片进行曝光。本发明通过减少低端光刻机的曝光视场，使得不同光刻机的曝光视场呈整数倍关系，可以大幅提高高端光刻机台的产能，从而实现更高的产品附加值。

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制作技术领域，尤其涉及一种在同一光刻工 艺中不同光刻机的匹配方法。

背景技术

光刻技术是在一片平整的硅片上构建半导体MOS管和电路的基 础，这其中包含有很多步骤与流程。首先要在硅片上涂上一层耐腐蚀 的光刻胶，随后让强光通过一块刻有电路图案的镂空掩模板MASK照 射在硅片上。被照射到的部分(如源区和漏区)光刻胶会发生变质，而 构筑栅区的地方不会被照射到，所以光刻胶会仍旧粘连在上面。接下 来就是用腐蚀性液体清洗硅片，变质的光刻胶被除去，露出下面的硅 片，而栅区在光刻胶的保护下不会受到影响。随后就是粒子沉积、掩 膜、刻线等操作，直到最后形成成品晶片WAFER。

在超大规模集成电路圆片工艺生产线上，往往投入多台光刻机同 时使用，有相同型号的多台光刻机，也有不同型号光刻机同时运行。 同时随着不同工艺平台的发展(例如：从2μm生产平台逐步升级为1.2 μm，1.0μm，0.8μm，0.5μm生产平台)。光刻机性能也不断地产生 相应的升级；G-线，I-线。为了提高生产效率，光刻机的匹配使用是 十分重要的。匹配使用的另一个好处是充分发挥不同光刻机的作用， 特别发挥价格昂贵的高性能光刻机的作用。因为一般来说，在一定的 设计规则下，IC圆片生产过程中有三分之一左右是关键层次，其余为 次关键层次和非关键层次。以0.8μlm单多晶双金属CMOS工艺电 路为例，关键层次：有源区、多晶层、接触孔、通孔这些层次的线宽 为0.8μm，而其他光刻层次如：金属层，阱，场，注入等为1.1~1.3 μm，还有非关键层次如PAD等可大于1.5μm。这样在匹配使用光刻 机时可考虑关键层次用I-线光刻机曝光，而其他非关键层次用G-线光 刻机。

所谓光刻机的匹配使用是指同一产品不同的工艺图层可以分别 在不同型号或同一型号不同系列的光刻机上进行光刻，而不影响光刻 工艺的质量。亦即保证达到各个工艺图层所要求的套刻精度和线宽控 制要求。为达此目标，必须对工艺线上同时使用的光刻机进行各种误 差的匹配调整。这包括了场镜误差(Intraheld Error)的匹配，隔栅误差 (Grid Error)的匹配，线宽控制的匹配以及其它使用方面的匹配等。

Nikon I11是Nikon在90年代左右推出的I line曝光机台，随着 时间推移硬件不断老化，越来越来难以适应0.35um和0.50um技术节 点的关键层次，最大视场仅有22mm*22mm。

ASML 850是ASML在2000后推出的KrF曝光机台，最小线宽 可达0.11um，最大视场26mm*32mm，每小时产能可达140片以上。

Nikon I11与ASML 850目前的匹配方法是：ASML 850做Nikon 的最大视场22mm*22m。该种匹配方法的缺点在于：Nikon I11机型 较ASML 850晚了十年多，整体性能较差，不能用于0.35um和0.50um 产品的关键层次；Nikon I11视场只有22mm*22mm，而ASML 850有 26mm*32mm，使用ASML 850做22mm*22mm去匹配Nikon I11，严 重影响ASML 850产能。

有鉴于此，有必要提供一种在同一光刻工艺中不同光刻机的匹配 方法，以提高产能。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种在同一光刻工艺中不同光 刻机的匹配方法，以提高产能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种同一光刻工艺中不同光刻机的匹配方法，其中，所述不同光 刻机的曝光视场呈整数倍关系，且所述光刻机按曝光视场从大到小的 顺序，依次对硅片进行曝光。

作为本发明的进一步改进，所述光刻机包括第一光刻机和第二光 刻机，所述第一光刻机和第二光刻机为相同型号。

优选的，所述第二光刻机的曝光视场是第一光刻机曝光视场的两 倍。

作为本发明的进一步改进，所述光刻机包括第一光刻机和第二光 刻机，所述第一光刻机和第二光刻机为不同型号。

优选的，所述第二光刻机的曝光视场是第一光刻机曝光视场的两 倍。

优选的，所述第一光刻机的型号为Nikon I11，所述第二光刻机的 型号为ASML 850。

优选的，所述第一光刻机的曝光视场调整为22mm*16mm，第二 光刻机的曝光视场调整为22mm*32mm。

优选的，套刻量测时，在Nikon I11作业的按照22mm*16mm的 shot量测（套刻精度量测），ASML850作业的按照22mm*32mm的shot 量测。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过减少低端 光刻机的曝光视场，使得不同光刻机的曝光视场呈整数倍关系，可以 大幅提高高端光刻机台的产能，从而实现更高的产品附加值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面 将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而 易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。

图1所示为ASML 850曝光视场调整为22mm*32mm时的曝光区 域示意图；

图2所示为Nikon I11曝光视场缩小为22mm*16mm时两次曝光 的区域示意图；

图3所示为Nikon I11曝光视场和ASML850曝光视场叠在一起的 示意图。

具体实施方式

Nikon I11机型较ASML 850晚了十年多，整体性能较差，不能 用于0.35um和0.50um产品的关键层次

为解决上述问题，本发明实施例中要求缩小Nikon I11的曝光视 场，缩小曝光视场能减小lens畸变对产品影响，减小光刻机lens老 化带来的影响，能够继续作业0.35um和0.50um技术节点的关键层次。

Nikon I11视场只有22mm*22mm，而ASML 850有26mm*32mm， 使用ASML 850做22mm*22mm去匹配Nikon I11，严重影响ASML 850产能。

为解决上述问题，本发明实施例中要求缩小Nikon I11的曝光视 场至22mm*16mm，ASML 850曝光视场调整为22mm*32mm，也就 是ASML 850曝一个格子，Nikon I11需要分成两布去实现。虽然减 少了低端机台Nikon I11的产能，但是能大幅提升高端机台ASML 850 产能，从而实现更高的产品附加值。

为实现上述目的，本发明实施例公开了一种同一光刻工艺中不同 光刻机的匹配方法，其中，所述不同光刻机的曝光视场呈整数倍关系， 且所述光刻机按曝光视场从大到小的顺序，依次对硅片进行曝光。

优选的，所述不同光刻机可以为同种型号也可为不同型号；光刻 机的数量优选为两台，两台光刻机的曝光视场优选为两倍关系，两台 光刻机的型号优选为Nikon I11和ASML 850，其中，Nikon I11的曝 光视场优选调整为22mm*16mm，ASML 850的曝光视场调整为 22mm*32mm。

易于想到的是，光刻机的数量不限于两台，也可为三台及以上； 光刻机之间的倍数关系也可以大于两倍。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施 例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属 于本发明保护的范围。

图1所示为ASML 850曝光视场调整为22mm*32mm时的曝光区 域示意图。

图2所示为Nikon I11曝光视场缩小为22mm*16mm时两次曝光 的区域示意图。

图3所示为Nikon I11曝光视场和ASML850曝光视场叠在一起的 示意图。

由图1至图3可以看出，ASML 850曝一个格子，Nikon I11需 要分成两布去实现。虽然减少了低端机台Nikon I11的产能，但是能 大幅提升高端机台ASML 850产能，从而实现更高的产品附加值。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思 想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发 明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和 修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现 或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来 说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的 精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被 限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新 颖特点相一致的最宽的范围。