发明名称 量测微影制程中晶圆最佳水平倾斜度之方法
摘要 一种量测微影制程中晶圆最佳水平倾斜度之方法。首先将光罩上具有不同密度之不对称线路图案,经由投影透镜照射在晶圆上而形成第一像场,其中在投影透镜的底面具有与第一像场相同之第二像场。接着,个别对第一像场与第二像场之四个角落照射P1梯形光束、P2梯形光束、Q1梯形光束、Q2梯形光束与p1’梯形光束、P2’梯形光束、 Q1’梯形光束、Q2’梯形光束。之后,利用P接收元件上之 p1孔洞、p2孔洞、r1孔洞与r2孔洞,分别接收P1梯形光束、P2梯形光束、P1’梯形光束与P2’梯形光束,且同时利用Q接收元件上之q1孔洞、q2孔洞、r3孔洞与r4孔洞,分别接收Q1梯形光束、Q2梯形光束、Q1’梯形光束与Q2’梯形光束。将上述P接收元件与Q接收元件所取得之数据进行计算,以得到第一水平倾斜度后,再分别将P接收元件与Q接收元件旋转180度,而得到第二水平倾斜度。平均第一水平倾斜度与第二水平倾斜度,以得到晶圆于微影制程中的最佳水平倾斜度。
申请公布号 TW550728 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW091116771 申请日期 2002.07.26
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 陈志苇
分类号 H01L21/66 主分类号 H01L21/66
代理机构 代理人 李长铭 台北市南京东路二段五十三号九楼;翁仁滉 台北市南京东路二段五十三号九楼
主权项 1.一种在微影制程中量测晶圆最佳水平倾斜度之方法,其中该晶圆具有不对称图案区,该方法至少包含下列步骤:利用该水平感测系统量测该晶圆,以得到一第一水平倾斜度;旋转该晶圆;利用该水平感测系统量测该晶圆,以得到一第二水平倾斜度;以及平均该第一水平倾斜度与该第二水平倾斜度,以得到一最佳水平倾斜度。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述旋转该晶圆之旋转角度为45度、90度或180度其中之一。3.一种在微影制程中量测晶圆最佳水平倾斜度之方法,其中该晶圆系放置于一水平感测系统之一晶圆平台上,且该晶圆具有不对称图案区,该方法至少包含下列步骤:利用该水平感测系统量测该晶圆,以得到一第一水平倾斜度;旋转该水平感测系统中之接收元件;利用该水平感测系统量测该晶圆,以得到一第二水平倾斜度;以及平均该第一水平倾斜度与该第二水平倾斜度,以得到一最佳水平倾斜度。4.如申请专利范围第3项之方法,其中上述旋转该接收元件之旋转角度为45度、90度或180度其中之一。5.一种提高微影制程精准度之方法,首先将一光罩上具有不同密度之不对称线路图案,经由一水平感测系统之一投影透镜投射在一晶圆上而形成一第一像场,其中在该投影透镜的底面具有与该第一像场相同之一第二像场,该方法至少包含下列步骤:个别对该第一像场的四个角落照射一P1梯形光束、一P2梯形光束、一Q1梯形光束与一Q2梯形光束;个别对该第二像场的四个角落照射一P1'梯形光束、一P2'梯形光束、一Q1'梯形光束与一Q2'梯形光束;利用一P接收元件上之一p1孔洞、一p2孔洞、r1孔洞与r2孔洞,分别接收由该第一像场反射之该P1梯形光束、该P2梯形光束与由该第二像场反射之该P1'梯形光束、该P2'梯形光束,同时利用一Q接收元件上之一q1孔洞、一q2孔洞、一r3孔洞与一r4孔洞,分别接收由该第一像场反射之该Q1梯形光束、该Q2梯形光束与由该第二像场反射之该Q1'梯形光束、该Q2'梯形光束;对上述P接收元件与该Q接收元件取得之数据进行计算,而得到一第一水平倾斜度;将该P接收元件与该Q接收元件各自旋转180度,再利用该P接收元件上之该p1孔洞、该p2孔洞、该r1孔洞与该r2孔洞,分别接收由该第二像场反射之该P1'梯形光束、该P2'梯形光束与由该第一像场反射之该P1梯形光束、该P2梯形光束,并同时利用该Q接收元件上之该q1孔洞、该q2孔洞、该r3孔洞与该r4孔洞,分别接收由该第二像场反射之该Q1'梯形光束、该Q2'梯形光束与由第一像场反射之该Q1梯形光束、该Q2梯形光束;对上述P接收元件与该Q接收元件取得之数据进行计算,而得到一第二水平倾斜度;以及平均该第一水平倾斜度与该第二水平倾斜度,以得到该晶圆于该微影制程中的一最佳水平倾斜度;调整该晶圆之水平倾斜度为该最佳水平倾斜度;以及曝光该晶圆。6.如申请专利范围第5项之方法,其中上述之不对称线路图案具有高密度图案区与低密度图案区。7.一种利用水平感测系统量测微影制程中晶圆最佳水平倾斜度之方法,其中在该晶圆上具有一第一像场,且该第一像场内之晶粒具有不同密度之不对称图案区,该水平感测系统至少包括:一晶圆平台,系用以承载该晶圆;一卤素灯,系用以发射自光照射该像场;一投影物镜,系用以将光罩上之不对称线路图案经由该投影物镜投射在该晶圆上而产生该第一像场,其中该第一像场与该投影物镜底面上之第二像场相同;一梯型光栅,系用以使该卤素灯发射之该白光经过该梯型光栅,而在该第一像场之四个角落分别形成一P1梯形光束、一P2梯形光束、一Ql梯形光束与一Q2梯形光束,其中该P1梯形光束与该P2梯形光束彼此相对,该Ql梯形光束与该Q2梯形光束彼此相对,且该P1梯形光束与该P2梯形光束部分重叠于该Ql梯形光束与该Q2梯形光束,由该卤素灯发射之该白光经过该梯型光栅亦会分别形成一P1'梯形光束、一P2'梯形光束、一Ql'梯形光束与一Q2'梯形光束于该第二像场之四个角落,且该P1'梯形光束与该P2'梯形光束彼此相对,该Ql'梯形光束与该Q2'梯形光束彼此相对,该P1'梯形光束与该P2'梯形光束并部分重叠于该Ql'梯形光束与该Q2'梯形光束;一P接收元件,系具有一p1孔洞、一p2孔洞、一rl孔洞与一r2孔洞,分别用以接收由该第一像场反射之该P1梯形光束、该P2梯形光束与由该第二像场反射之该P1'梯形光束、该P2'梯形光束;一Q接收元件,系具有一ql孔洞、一q2孔洞、一r3孔洞与一r4孔洞,分别用以接收由该第一像场反射之该Ql梯形光束、该Q2梯形光束与由该第二像场反射之该Ql'梯形光束、该Q2'梯形光束;该方法至少包括下列步骤:以上述P接收元件与该Q接收元件取得之数据,计算出一第一水平倾斜度;将该P接收元件与该Q接收元件各自旋转180度,以使该P接收元件上之该p1孔洞、该p2孔洞、该r1孔洞与该r2孔洞,分别接收反射之该P1'梯形光束、该P2'梯形光束、该P1梯形光束与该P2梯形光束,同时该Q接收元件上之该q1孔洞、该q2孔洞、该r3孔洞与该r4孔洞,分别接收反射之该Q1'梯形光束、该Q2'梯形光束、该Q1梯形光束与该Q2'梯形光束,并将该P接收元件与该Q接收元件所取得之数据经由计算而取得一第二水平倾斜度;以及平均该第一水平倾斜度与该第二水平倾斜度,以得到一最佳水平倾斜度。8.如申请专利范围第7项之方法,其中上述之不对称线路图案具有高密度图案区与低密度图案区。9.如申请专利范围第7项之方法,其中上述之白光功率为80~120瓦特。图式简单说明:第一图(A)为半导体晶圆之截面图,显示根据目前业界技术形成正常光阻区块之情形;第一图(B)为半导体晶圆之截面图,显示根据目前业界技术形成圆起光阻区块之情形;第二图(A)为半导体晶圆之截面图,显示根据目前业界技术形成正常介电层图案之情形;第二图(B)为半导体晶圆之截面图,显示根据目前业界技术形成与预期图案相差甚多之介电层图案之情形;第三图为半导体晶圆之俯视电子显微镜图,显示根据目前业界技术产生离焦现象之情形;第四图为半导体晶圆之俯视图,显示根据本发明于晶圆上表面形成第一像场之情形;第五图为晶圆水平感测系统之示意图,显示各组成元件间之相互关系;第六图(A)为第一像场之示意图,显示根据本发明形成P1梯形光束、P2梯形光束、Ql梯形光束与Q2梯形光束于第一像场上表面四个角落中之步骤;第六图(B)为第二像场之示意图,显示根据本发明形成P1'梯形光束、P2'梯形光束、Ql'梯形光束与Q2'梯形光束于第二像场上表面四个角落中之步骤;以及第七图为半导体晶圆之俯视电子显微镜图,显示根据本发明大幅改善离焦现象之情形。
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