晶圆边缘曝光方法、装置和光刻设备与流程

本申请涉及半导体，具体而言涉及一种晶圆边缘曝光方法、装置和光刻设备。

背景技术：

1、在半导体光刻过程中，套刻精度是衡量光刻工艺的关键参数之一。

2、相关技术中，步进式光刻机或扫描步进式光刻机都是使用一块光罩重复曝光，光罩上的对准标记设计会被均匀间隔平铺至晶圆的不同位置。在晶圆发生局部形变/翘曲后，由于不能监控到晶圆的边缘位置，容易产生套刻偏移。

3、鉴于上述技术问题的存在，本申请提供一种新的晶圆边缘曝光方法、装置和光刻设备，以至少部分地解决上述问题。

技术实现思路

1、在技术实现要素：部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、针对目前存在的问题，本申请提供了一种晶圆边缘曝光方法，所述晶圆边缘曝光方法包括：

3、提供晶圆，所述晶圆包括有效区域和围绕所述有效区域的边缘区域；

4、在所述晶圆的表面涂覆光刻胶；

5、提供掩膜版，所述掩膜版上设置有对准标记图案，所述掩膜版位于所述晶圆的边缘区域的上方且相对于所述晶圆的位置固定；

6、驱动所述晶圆转动，并在转动过程中基于所述掩膜版对所述晶圆的边缘区域进行曝光；

7、曝光结束后，对所述晶圆的表面的光刻胶进行显影，以在所述晶圆的边缘区域形成对准标记。

8、根据本申请再一方面，提供了一种晶圆边缘曝光装置，所述晶圆边缘曝光装置包括：

9、承载平台，用于承载晶圆，并带动所述晶圆旋转；其中，所述晶圆包括有效区域和围绕所述有效区域的边缘区域；

10、掩膜组件，包括设置在所述承载平台的边缘的连接件和设置在所述连接件上的掩膜版，所述掩膜版上设置有对准标记图案且位于所述晶圆的边缘区域的上方；

11、曝光镜头，用于基于所述掩膜版对所述晶圆的边缘区域进行曝光。

12、在本申请的一些实施例中，所述承载平台的边缘设置有一个或者多个所述掩膜组件。

13、在本申请的一些实施例中，多个所述掩膜组件均匀设置在所述承载平台的边缘。

14、在本申请的一些实施例中，所述掩膜版为透明材质，所述掩膜版上设置有不透明的所述对准标记图案。

15、在本申请的一些实施例中，所述对准标记图案在所述晶圆上形成的垂直投影距离晶圆边缘0.5mm～1.5mm。

16、在本申请的一些实施例中，所述晶圆的边缘区域包括至少一个无效晶粒，所述曝光镜头基于所述掩膜版对所述晶圆的边缘区域进行曝光所形成的对准标记位于所述无效晶粒上。

17、在本申请的一些实施例中，所述曝光镜头包括光源和透镜，所述透镜用于将所述光源发出的曝光光线汇聚到所述掩膜版上。

18、在本申请的一些实施例中，所述晶圆边缘曝光装置还包括：

19、图像采集单元，用于在对所述晶圆的边缘区域进行曝光和显影后，获取显影后的晶圆图像，所述晶圆图像包括所述晶圆和位于所述晶圆的边缘区域中的对准标记；

20、数据处理单元，与所述图像采集单元连接，用于对所述晶圆图像进行图像处理，以获得所述对准标记的实际坐标数据，并根据所述实际坐标数据确认所述晶圆是否发生形变/翘曲。

21、根据本申请再一方面，提供了一种光刻设备，包括上述中任一项所述的晶圆边缘曝光装置。

22、根据本申请实施例的晶圆边缘曝光方法、装置和光刻设备，通过在晶圆的边缘区域的上方设置与晶圆的位置相固定的掩膜版，掩膜版上设置有对准标记图案，使得对晶圆实现边缘曝光后，可以在晶圆的边缘区域形成对准标记，从而可以根据所形成的对准标记监控晶圆的边缘位置，避免在晶圆发生局部形变/翘曲后产生套刻偏移。

技术特征：

1.一种晶圆边缘曝光方法，其特征在于，所述晶圆边缘曝光方法包括：

2.一种晶圆边缘曝光装置，其特征在于，所述晶圆边缘曝光装置包括：

3.如权利要求2所述的晶圆边缘曝光装置，其特征在于，所述承载平台的边缘设置有一个或者多个所述掩膜组件。

4.如权利要求3所述的晶圆边缘曝光装置，其特征在于，多个所述掩膜组件均匀设置在所述承载平台的边缘。

5.如权利要求2所述的晶圆边缘曝光装置，其特征在于，所述掩膜版为透明材质，所述掩膜版上设置有不透明的所述对准标记图案。

6.如权利要求2所述的晶圆边缘曝光装置，其特征在于，所述对准标记图案在所述晶圆上形成的垂直投影距离晶圆边缘0.5mm～1.5mm。

7.如权利要求2所述的晶圆边缘曝光装置，其特征在于，所述晶圆的边缘区域包括至少一个无效晶粒，所述曝光镜头基于所述掩膜版对所述晶圆的边缘区域进行曝光所形成的对准标记位于所述无效晶粒上。

8.如权利要求2所述的晶圆边缘曝光装置，其特征在于，所述曝光镜头包括光源和透镜，所述透镜用于将所述光源发出的曝光光线汇聚到所述掩膜版上。

9.如权利要求2所述的晶圆边缘曝光装置，其特征在于，所述晶圆边缘曝光装置还包括：

10.一种光刻设备，其特征在于，包括如权利要求2～9中任一项所述的晶圆边缘曝光装置。

技术总结本申请提供一种晶圆边缘曝光方法、装置和光刻设备，晶圆边缘曝光方法包括：提供晶圆，所述晶圆包括有效区域和围绕所述有效区域的边缘区域；在所述晶圆的表面涂覆光刻胶；提供掩膜版，所述掩膜版上设置有对准标记图案，所述掩膜版位于所述晶圆的边缘区域的上方且相对于所述晶圆的位置固定；驱动所述晶圆转动，并在转动过程中基于所述掩膜版对所述晶圆的边缘区域进行曝光；曝光结束后，对所述晶圆的表面的光刻胶进行显影，以在所述晶圆的边缘区域形成对准标记。本申请可以在晶圆的边缘区域形成对准标记，从而可以根据所形成的对准标记监控晶圆的边缘位置，避免在晶圆发生局部形变/翘曲后产生套刻偏移。技术研发人员：张弓玉帛,杨慧,张孟龙,钭诗恩,金港杰,付涛受保护的技术使用者：芯联集成电路制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/21