硅片正背面圖形高精度轉(zhuǎn)移的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片正背面圖形高精度轉(zhuǎn)移的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體集成電路制造中，特別是MEMS生產(chǎn)過程中，硅片正背面圖象的相互轉(zhuǎn)移十分重要，轉(zhuǎn)移過程中主要控制的是對準(zhǔn)精度。為了提高對準(zhǔn)精度，同面工藝一般采用的投影曝光的方法。但是，投影曝光無法進(jìn)行正背面圖形轉(zhuǎn)移。正/背面圖形轉(zhuǎn)移機(jī)臺主要廠家Suss或EVG等利用接觸式曝光來進(jìn)行正背面圖形的轉(zhuǎn)移，利用正面/背面先形成的標(biāo)記為對準(zhǔn)標(biāo)記，進(jìn)行一次背面/正面接觸式曝光，來達(dá)到目的。這種方法目前最先進(jìn)的機(jī)臺對準(zhǔn)精度也只有Ium左右，多數(shù)機(jī)臺實(shí)際數(shù)據(jù)在2um左右。
[0003]由于在許多器件中um級的偏移很大的影響器件性能，如何減小正背面圖形的相互轉(zhuǎn)移對準(zhǔn)的精度，是業(yè)界面臨的一個重大問題。
[0004]應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的【背景技術(shù)】部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請所要解決的技術(shù)問題為，利用偏移補(bǔ)償，增加一次投影式曝光(非接觸高精度式曝光)，將正/背面圖形轉(zhuǎn)移機(jī)接觸式曝光與投影式曝光相結(jié)合，從而達(dá)到提高正背面圖形的相互轉(zhuǎn)移的對準(zhǔn)精度。
[0006]為了解決以上技術(shù)問題，本申請?zhí)岢鲆韵陆鉀Q方案，
[0007]一種硅片正背面圖形轉(zhuǎn)移的方法，包括以下步驟:
[0008](I)在第一光刻板上形成對位標(biāo)記A及測量標(biāo)記M，在距離上述對位標(biāo)記A和測量標(biāo)記M水平距離為X，垂直距離為Y的位置處，復(fù)制同樣的對位標(biāo)記和測量標(biāo)記，形成復(fù)制的對位標(biāo)記Al和復(fù)制的測量標(biāo)記M1，利用第一光刻板在硅片的第一表面上蝕刻形成與所述對位標(biāo)記A、測量標(biāo)記M、復(fù)制的對位標(biāo)記Al和復(fù)制的測量標(biāo)記Ml對應(yīng)的標(biāo)記圖形和其他蝕刻圖形；
[0009](2)在第二光刻板上形成與第一光刻板上的復(fù)制的對位標(biāo)記Al和測量標(biāo)記Ml對應(yīng)的轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記Alr和轉(zhuǎn)移的測量標(biāo)記Mlr，以娃片第一表面的復(fù)制的對位標(biāo)記Al對應(yīng)的標(biāo)記圖形作為對位基準(zhǔn)，進(jìn)行正/背面圖形轉(zhuǎn)移機(jī)接觸式曝光，在硅片的第二面上形成轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記Alr和轉(zhuǎn)移的測量標(biāo)記Mlr所對應(yīng)的標(biāo)記圖形；測出所述轉(zhuǎn)移的測量標(biāo)記Mlr對應(yīng)的標(biāo)記圖形和所述復(fù)制的的測量標(biāo)記Ml對應(yīng)的標(biāo)記圖形之間的水平方向?qū)ξ黄芚l和垂直方向?qū)ξ黄芛l ；
[0010](3)利用需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板對硅片的第二面進(jìn)行投影式曝光，該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的對位標(biāo)記A與所述第一光刻版的對位標(biāo)記A的位置相同，并且，該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的圖形與所述第一光刻版上的圖形對應(yīng)，二者可以相同也可以不同。其中對位過程中以硅片第二表面上的所述轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記Alr對應(yīng)的標(biāo)記圖形為基準(zhǔn)，在程式中利用機(jī)臺預(yù)補(bǔ)系統(tǒng)進(jìn)行位移的預(yù)補(bǔ)，預(yù)補(bǔ)的水平位移Tx=_X+X1，垂直位移 Ty = _Y+YI ；
[0011](4)對位并曝光后利用蝕刻工藝對硅片的第二面進(jìn)行蝕刻，在硅片的第二表面上形成與該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的對位標(biāo)記對應(yīng)的標(biāo)記圖形，以及與硅片第一表面的所述其他蝕刻圖形對應(yīng)的轉(zhuǎn)移圖形。
[0012]本申請有益的技術(shù)效果:本申請的對準(zhǔn)精度由三部分組成，第一部分為機(jī)臺預(yù)補(bǔ)系統(tǒng)的精確性，這部分通常在nm級別，可以忽略不計；第二部分為投影機(jī)臺的曝光偏差；第三部分為背面對準(zhǔn)測量圖形的精度；投影機(jī)臺的曝光偏差在0.1um以下，而正背面對準(zhǔn)測量圖形偏差可控制在0.2um以下，所以本方法對精度可以控制在0.3um以下，大大的提高了雙面圖形轉(zhuǎn)移的對準(zhǔn)精度，從而提高器件性能和良率。
[0013]參照后文的說明和附圖，詳細(xì)公開了本申請的特定實(shí)施方式，指明了本申請的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本申請的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。
[0014]針對一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特征。
[0015]應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0016]所包括的附圖用來提供對本申請實(shí)施例的進(jìn)一步的理解，其構(gòu)成了說明書的一部分，用于例示本申請的實(shí)施方式，并與文字描述一起來闡釋本申請的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0017]圖1是本申請在娃片第一表面形成對應(yīng)標(biāo)記圖形的不意圖；
[0018]圖2是本申請在硅片第二表面形成轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記和轉(zhuǎn)移的測量標(biāo)記的示意圖；
[0019]圖3是本申請在硅片蝕刻完成后的示意圖；
[0020]圖4是本申請的圖形轉(zhuǎn)移方法的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]一種硅片正背面圖形轉(zhuǎn)移的方法，包括以下步驟:
[0022](I)在第一光刻板上形成對位標(biāo)記A及測量標(biāo)記M，在距離上述對位標(biāo)記A和測量標(biāo)記M水平距離為X，垂直距離為Y的位置處，復(fù)制同樣的對位標(biāo)記和測量標(biāo)記，形成復(fù)制的對位標(biāo)記Al和復(fù)制的測量標(biāo)記M1，利用所述第一光刻板在硅片的第一表面上蝕刻形成與所述對位標(biāo)記A、測量標(biāo)記M、復(fù)制的對位標(biāo)記Al和復(fù)制的測量標(biāo)記Ml對應(yīng)的標(biāo)記圖形(如圖1所示)和其他蝕刻圖形(未圖示)；(2)在第二光刻板上形成與第一光刻板上的復(fù)制的對位標(biāo)記Al和測量標(biāo)記Ml的位置對應(yīng)的轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記Alr和轉(zhuǎn)移的測量標(biāo)記Mlr，以硅片第一表面的復(fù)制的對位標(biāo)記Al對應(yīng)的標(biāo)記圖形作為對位基準(zhǔn)，用接觸式曝光進(jìn)行正/背面圖形轉(zhuǎn)移，在硅片的第二面上形成與所述轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記Alr和所述轉(zhuǎn)移的測量標(biāo)記Mlr對應(yīng)的標(biāo)記圖形(如圖2所示)；測出所述轉(zhuǎn)移的測量標(biāo)記Mlr對應(yīng)的標(biāo)記圖形和所述復(fù)制的測量標(biāo)記Ml對應(yīng)的標(biāo)記圖形之間的水平方向?qū)ξ黄芚l和垂直方向?qū)ξ黄芛l ；
[0023](3)利用需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板對硅片的第二表面進(jìn)行投影式曝光，該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的對位標(biāo)記與所述第一光刻版的對位標(biāo)記A的位置相同，并且，該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的圖形與所述第一光刻版上的圖形對應(yīng)，二者可以相同也可以不同。在對位過程中以硅片第二表面上的所述轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記Alr對應(yīng)的標(biāo)記圖形為基準(zhǔn)，利用機(jī)臺預(yù)補(bǔ)系統(tǒng)進(jìn)行位移的預(yù)補(bǔ)，預(yù)補(bǔ)的水平位移Tx = -X+X1，垂直位移Ty = -Y+Y1，即，使需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的對位標(biāo)記A相對于所述轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記Alr對應(yīng)的標(biāo)記圖形的位移量為Tx和Ty ；
[0024](4)對位并曝光后利用蝕刻工藝對硅片的第二面進(jìn)行蝕刻，在硅片的第二表面上形成與該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的對位標(biāo)記對應(yīng)的標(biāo)記圖形(如圖3所示)，以及與硅片第一表面的所述其他蝕刻圖形對應(yīng)的轉(zhuǎn)移圖形(未圖示)。
[0025]此外，該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上還可以具有測量標(biāo)記，該測量標(biāo)記與與所述第一光刻版的測量標(biāo)記M的位置相同，由此，在對硅片的第二面進(jìn)行蝕刻后，在該硅片的第二面形成與該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的測量標(biāo)記對應(yīng)的標(biāo)記圖形。
[0026]由上述技術(shù)方案可以看出，采用上述方法，通過預(yù)先測量硅片第二表面的轉(zhuǎn)移的標(biāo)記與第一表面的復(fù)制的標(biāo)記之間的偏差，來估算正/背面對準(zhǔn)過程中的偏差，并在向第二表面轉(zhuǎn)移光刻圖形之前通過預(yù)補(bǔ)來彌補(bǔ)這種偏差(如圖4所示)，從而使對準(zhǔn)精度從Ium左右提尚到0.3um，大大提尚了雙面圖形轉(zhuǎn)移的對位的精確度，從而提尚器件性能和良率。
[0027]以上結(jié)合具體的實(shí)施方式對本申請進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，這些描述都是示例性的，并不是對本申請保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本申請的精神和原理對本申請做出各種變型和修改，這些變型和修改也在本申請的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種硅片正背面圖形轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)在第一光刻板上形成對位標(biāo)記A及測量標(biāo)記M，在距離上述對位標(biāo)記A和測量標(biāo)記M水平距離為X，垂直距離為Y的位置處，復(fù)制同樣的對位標(biāo)記和測量標(biāo)記，形成復(fù)制的對位標(biāo)記Al和復(fù)制的測量標(biāo)記M1，利用所述第一光刻板在硅片的第一表面上蝕刻形成與所述對位標(biāo)記A、測量標(biāo)記M、復(fù)制的對位標(biāo)記Al和復(fù)制的測量標(biāo)記Ml對應(yīng)的標(biāo)記圖形、以及其他蝕刻圖形； (2)在第二光刻板上形成與所述第一光刻板上的所述復(fù)制的對位標(biāo)記Al和所述復(fù)制的測量標(biāo)記Ml的位置對應(yīng)的轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記Alr和轉(zhuǎn)移的測量標(biāo)記Mlr，以娃片第一表面的所述復(fù)制的對位標(biāo)記Al所對應(yīng)的標(biāo)記圖形作為對位基準(zhǔn)，進(jìn)行正/背面圖形轉(zhuǎn)移曝光，在硅片的第二面上形成與所述轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記Alr和所述轉(zhuǎn)移的測量標(biāo)記Mlr對應(yīng)的標(biāo)記圖形；測出所述轉(zhuǎn)移的測量標(biāo)記Mlr對應(yīng)的標(biāo)記圖形和所述復(fù)制的測量標(biāo)記Ml對應(yīng)的標(biāo)記圖形之間的水平方向?qū)ξ黄芚l和垂直方向?qū)ξ黄芛l ； (3)利用需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板對硅片的第二面進(jìn)行曝光，該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的對位標(biāo)記與所述第一光刻版的對位標(biāo)記A的位置相同，并且，該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的圖形與所述第一光刻版上的圖形對應(yīng)；在對位過程中以硅片第二面上的所述轉(zhuǎn)移的對位標(biāo)記Alr對應(yīng)的標(biāo)記圖形為基準(zhǔn)，進(jìn)行位移的預(yù)補(bǔ)，預(yù)補(bǔ)的水平位移Tx = -X+X1，垂直位移Ty = -Y+Y1 ； (4)對位并曝光后利用蝕刻工藝對硅片的第二面進(jìn)行蝕刻，在硅片的第二表面上形成與該需要正/背面圖形轉(zhuǎn)移的光刻板上的對位標(biāo)記對應(yīng)的標(biāo)記圖形，以及與硅片第一表面的所述其他蝕刻圖形對應(yīng)的轉(zhuǎn)移圖形。
2.如權(quán)利要求1所述的硅片正背面圖形轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于， 在步驟(2)中的曝光為接觸式曝光； 在步驟(3)中的曝光為投影式曝光。
3.如權(quán)利要求1所述的硅片正背面圖形轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于， 所述第一面為硅片的正面，所述第二面為硅片的背面； 或者，所述第一面為硅片的背面，所述第二面為硅片的正面。
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环N硅片正背面圖形轉(zhuǎn)移的方法，該方法利用偏移補(bǔ)償，增加一次投影式曝光(非接觸高精度式曝光)，將正/背面圖形轉(zhuǎn)移機(jī)接觸式曝光與投影式曝光相結(jié)合，從而達(dá)到提高正背面圖形的相互轉(zhuǎn)移的對準(zhǔn)精度。
【IPC分類】B81C1-00, G03F7-20, H01L21-027, G03F9-00
【公開號】CN104714373
【申請?zhí)枴緾N201510127957
【發(fā)明人】丁劉勝, 王旭洪, 徐元俊
【申請人】上海新微技術(shù)研發(fā)中心有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月23日