专利名称：零标记曝光的检测方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及零标记曝光的检测方法及系统。
背景技术：
制造半导体产品时，需要对晶圆的多层进行工艺处理。为保证半导体产品各层位 置匹配，在各层进行工艺处理时，通常基于零标记(Zero Mark)来确定工艺处理的位置，参 照图1，该图为Zero Mark在晶圆上的位置示意图。由于ZeroMark可能由于其上层或边缘 物质覆盖而使其位置或区域不精确，进而降低ZeroMark的标记效果，因此一般用涂胶显影 机(Track)中的晶圆边缘曝光(WEE，Wafer Edge Exposure)设备对Zero Mark曝光来提高 Zero Mark的位置或区域的精确性。图2为TOE设备的曝光原理示意图，参见该图，WEE设备采用稳定持续高压的汞灯 作为高能紫外线光源，汞灯发出光束，光束通过光纤20进入透镜21，并透过透镜21在晶圆 23表面形成光斑，再通过旋转使光斑在晶圆23上移动，使得光斑与晶圆23上光刻胶21反 应，反应后的光刻胶21可以在显影时去除。其中所述光斑的移动轨迹可以是晶圆周边圆 形，用WEE设备对所述Zero Mark曝光即为使得该光斑移动至Zero Mark，与Zero Mark上 的覆盖物反应，去除ZeroMark上的覆盖物来提高Zero Mark标记的位置或区域的精确性。在曝光处理后，虽然Zero Mark标记位置或区域的精确性一般会有所提高，但通过 曝光后其提高的精确性是否达到要求即该曝光是否合格达到预期效果通常还需要检测，但 是目前缺乏对Zero Mark曝光进行检测的方案。
发明内容
本发明提供零标记曝光的检测方法及系统，以对零标记曝光进行检测。本发明提出了零标记曝光的检测方法，该方法包括获得未进行零标记曝光的晶 圆的第一零标记信号指数；对该晶圆的零标记进行曝光；获得曝光后该晶圆的第二零标记 信号指数；比较第一零标记信号指数及第二零标记信号指数，得到信号指数差额作为零标 记检测值；比较零标记检测值与零标记标准值，并在零标记检测值小于零标记标准值时，确 定该零标记的曝光不合格。本发明还提出了零标记曝光的检测系统，该系统包括第一指数获得单元，用于获 得未进行零标记曝光的晶圆的第一零标记信号指数；曝光单元，用于对该晶圆的零标记进 行曝光；第二指数获得单元，用于获得曝光单元进行曝光后该晶圆的第二零标记信号指数； 检测值获得单元，用于比较第一指数获得单元获得的第一零标记信号指数及第二指数获得 单元获得的第二零标记信号指数，得到信号指数差额作为零标记检测值；比较单元，用于比 较零标记检测值与零标记标准值；以及确定单元，用于在比较单元比较出零标记检测值小 于零标记标准值时，确定该零标记的曝光不合格。本发明通过获得未进行零标记曝光的晶圆的第一零标记信号指数；对该晶圆的零 标记进行曝光；获得曝光后该晶圆的第二零标记信号指数；比较第一零标记信号指数及第二零标记信号指数，得到信号指数差额作为零标记检测值；比较零标记检测值与零标记标 准值，并在零标记检测值小于零标记标准值时，确定该零标记的曝光不合格，提供了零标记 曝光的检测方案，实现了零标记曝光的检测，而且该方案能够自动检测零标记的曝光，零标 记曝光检测的有效性及效率均很高。
图1为Zero Mark在晶圆上的位置示意图；图2为TOE设备的曝光原理示意图；图3为本发明实施例中Zero Mark曝光的检测方法流程图；图4为本发明实施例中Zero Mark曝光的检测系统的结构示意图。
具体实施例方式尽管下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施 例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。 因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限 制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能 和结构，因为它们会是本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开 发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的 限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费 时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要 求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非 精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。图3为本发明实施例中Zero Mark曝光的检测方法流程图，结合该图，该方法包括 步骤步骤1，获得未进行零标记曝光的晶圆的第一零标记信号指数；步骤2，对该晶圆的零标记进行曝光，该曝光可以但不限于用晶圆边缘曝光设备实 施；步骤3，获得曝光后该晶圆的第二零标记信号指数；步骤4，比较第一零标记信号指数及第二零标记信号指数，得到信号指数差额作为 零标记检测值；步骤5，比较零标记检测值与零标记标准值，并步骤6，在零标记检测值小于零标记标准值时，确定该零标记的晶圆边缘曝光不合 格。该方案的一个实施过程为首先用涂胶显影机(Track)在晶圆上涂布光刻胶，进行软烘，再在曝光机上 使用零标记对准，并进行曝光，由曝光机生成晶圆质量报告(Overlay monitorScanner exposure batch report)，从该晶圆质量报告中获得第一零标记信号指数(WaferQuality)，其中零标记信号指数用于反映零标记的清晰度，指数值越大说明零标记越清晰， 质量越好。然后将该晶圆在涂胶显影机上显影，并去除光刻胶后，进行光刻胶涂布，接着用 涂胶显影机的WEE设备对该零标记进行曝光，再通过软烘，在曝光机使用零标记对准，对晶 圆进行曝光，从曝光机生成的晶圆质量报告中获得第二零标记信号指数。接着通过比较第 一零标记指数及第二零标记指数计算出信号指数差额，将该差额作为零标记的检测值；再 将该零标记检测值与零标记标准值比较，如果零标记检测值小于零标记标准值，则确定该 零标记的曝光不合格。其中零标记标准值可以是已有的，也可以是在检测过程中才获得，如果是检测过 程中获得，则该实施过程还包括获得零标记标准值的步骤。本实施例中，零标记标准值的获得过程可以为首先获得测试晶圆的多个零标记 检测值；然后根据所述多个零标记检测值确定零标记标准值。其中获得零标记检测值的实 施过程可以参照上述零标记检测值获得过程，所述测试晶圆，为用于获得零标记标准值的 预定晶圆，可以是待检测的晶圆，也可以是其他晶圆。虽然测试晶圆的零标记检测值数目越 多，后续得到的零标记标准值就约科学合理，但考虑到成本等因素，本实施例较佳的获得10 个左右的零标记检测值来确定零标记标准值。根据测试晶圆的零标记检测值来确定零标记标准值的方法有多种，本实施例提出 可以但不限于采用下述两种用所述多个零标记检测值中的最小值作为零标记的标准值， 这种方式确定的标准值能够很大程度上保证标准值的有效性，从而提高本实施例中零标记 曝光的检测方案的有效性。此外还可以用所述多个零标记检测值的均值作为零标记的标准 值，这种方式的优点在于能够避免检测条件过于严格而不符合实际生产要求，提高了方案 的实际应用效果。本发明实施例还提出了零标记曝光的检测系统，参照图4，为本发明实施例中该系 统的结构示意图，结合该图，该系统包括第一指数获得单元31，用于获得未进行零标记曝光的晶圆的第一零标记信号指 数；曝光单元32，用于对该晶圆的零标记进行曝光，该曝光单元32可以是TOE设备，也 可以是其它曝光设备；第二指数获得单元33，用于获得曝光单元32进行曝光后该晶圆的第二零标记信 号指数；检测值获得单元34，用于比较第一指数获得单元31获得的第一零标记信号指数 及第二指数获得单元33获得的第二零标记信号指数，得到信号指数差额作为零标记检测 值；比较单元35，用于比较检测值获得单元34获得的零标记检测值与零标记标准值； 以及确定单元36，用于在比较单元35比较出零标记检测值小于零标记标准值时，确定 该零标记的曝光不合格。另外如果在检测时要获得零标记标准值，则该系统还可以包括标准值获得单元 37，用于获得零标记标准值，当然由于零标记标准值可以是预先已有的，因此该标准值获得 单元37是可选的。本实施例中所述标准值获得单元37，可以具体包括
检测值获得子单元40，用于获得测试晶圆的多个零标记检测值；标准值确定子单元41，用于根据检测值获得子单元40获得的多个零标记检测值 确定出零标记标准值。根据标准值确定子单元确定标准值的方式，所述标准值确定子单元还可以包括多 种功能子单元，例如用于将所述多个零标记检测值中的最小值确定为零标记标准值的子单 元，或用于将所述多个零标记检测值的均值确定为零标记标准值的子单元等。本发明实施例提供的该检测系统提供了零标记曝光的检测方案，能够实现零标记 曝光的检测，且能够进行自动检测，有效性及效率均很高。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
一种零标记曝光的检测方法，包括获得未进行零标记曝光的晶圆的第一零标记信号指数；对该晶圆的零标记进行曝光；获得曝光后该晶圆的第二零标记信号指数；比较第一零标记信号指数及第二零标记信号指数，得到信号指数差额作为零标记检测值；比较零标记检测值与零标记标准值，并在零标记检测值小于零标记标准值时，确定该零标记的曝光不合格。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括获得零标记标准值的步骤。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获得零标记标准值，具体包括获得测试晶圆的多个零标记检测值，所述测试晶圆为用于获得零标记标准值的预定晶圆；根据所述多个零标记检测值确定零标记标准值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述多个零标记检测值中的最小值确定 为零标记标准值。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述多个零标记检测值的均值确定为零 标记标准值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用晶圆边缘曝光设备对该零标记进行曝光。
7.一种零标记曝光的检测系统，包括第一指数获得单元，用于获得未进行零标记曝光的晶圆的第一零标记信号指数； 曝光单元，用于对该晶圆的零标记进行曝光；第二指数获得单元，用于获得曝光单元进行曝光后该晶圆的第二零标记信号指数； 检测值获得单元，用于比较第一指数获得单元获得的第一零标记信号指数及第二指数 获得单元获得的第二零标记信号指数，得到信号指数差额作为零标记检测值；比较单元，用于比较检测值获得单元获得的零标记检测值与零标记标准值；以及 确定单元，用于在比较单元比较出零标记检测值小于零标记标准值时，确定该零标记 的曝光不合格。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括标准值获得单元，用于获得零标记标 准值。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述标准值获得单元，具体包括检测值获得子单元，用于获得测试晶圆的多个零标记检测值，所述测试晶圆为用于获 得零标记标准值的预定晶圆；标准值确定子单元，用于根据检测值获得子单元获得的多个零标记检测值确定出零标 记标准值。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述标准值确定子单元包括用于将所述多 个零标记检测值中的最小值确定为零标记标准值的子单元。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述标准值确定子单元包括用于将所述多 个零标记检测值的均值确定为零标记标准值的子单元。
12.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述曝光单元为晶圆边缘曝光设备。
全文摘要
本发明提供了零标记曝光检测方法及系统，以实现零标记曝光的检测，该方法包括获得未进行零标记曝光的晶圆的第一零标记信号指数；对该晶圆的零标记进行曝光；获得曝光后该晶圆的第二零标记信号指数；比较第一零标记信号指数及第二零标记信号指数，得到信号指数差额作为零标记检测值；比较零标记检测值与零标记标准值，并在零标记检测值小于零标记标准值时，确定该零标记的曝光不合格。
文档编号G03F7/20GK101900946SQ20091005219
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者梁国亮, 袁文勋, 邹渊渊 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司