TWI792281B - 半導體光刻技術及/或方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於圖案化一第一半導體晶圓之光刻方法。將一光學遮罩定位於該第一半導體晶圓上方。藉由導引來自一光源之光穿過該光學遮罩之透明區域來圖案化該第一半導體晶圓之一第一區域。藉由將來自一能源之能量導引至該第一半導體晶圓之一第二區域來圖案化該第二區域，其中該第二區域之該圖案化包括直接光束寫入。

Description

半導體光刻技術及/或方法
本發明實施例係有關半導體光刻技術及/或方法。
半導體製造技術包含由半導體晶圓形成半導體晶粒。諸多晶粒由一單一晶圓形成。一晶粒可包含藉由使一晶圓經受諸如光刻之半導體處理技術所形成之一半導體電路及/或一半導體裝置。在形成晶粒之後，切割晶圓以使個別晶粒彼此實體分離。
本發明的一實施例係關於一種用於圖案化一第一半導體晶圓之光刻方法，其包括：將一光學遮罩定位於該第一半導體晶圓上方；藉由導引來自一光源之光穿過該光學遮罩之透明區域來圖案化該第一半導體晶圓之一第一區域；及藉由將來自一能源之能量導引至該第一半導體晶圓之一第二區域來圖案化該第二區域，其中該第二區域之該圖案化包括直接光束寫入。
本發明的一實施例係關於一種由一程序產生之圖案化半導體晶圓，該程序包括：藉由在一第一半導體晶圓保持器處使一半導體晶圓曝露於一光源來圖案化至少一些該半導體晶圓；將該半導體晶圓自該第一半導體晶圓保持器轉移至一第二半導體晶圓保持器；及藉由在該第二半導體晶圓保持器處使該半導體晶圓曝露於來自一直接光束寫入器之一能量束來圖案化至少一些該半導體晶圓。
本發明的一實施例係關於一種用於將一光刻虛設圖案寫入於一半導體晶圓上之方法，其包括：藉由導引來自一光源之光穿過一光學遮罩之透明區域而至該半導體晶圓之一第一區域來圖案化該第一區域；判定該第一區域之一圖案密度；及藉由將來自一能源之能量導引至該半導體晶圓之一第二區域來圖案化該第二區域以將該光刻虛設圖案寫入於該第二區域上，其中該光刻虛設圖案之一圖案密度係基於該第一區域之該圖案密度。
以下揭示內容提供用於實施所提供標的之不同特徵之若干不同實施例或實例。下文將描述組件及配置之特定實例以簡化本揭示。當然，此等僅為實例且不意在限制。例如，在以下描述中，在一第二構件上方或一第二構件上形成一第一構件可包含其中形成直接接觸之該第一構件及該第二構件之實施例，且亦可包含其中額外構件可形成於該第一構件與該第二構件之間使得該第一構件及該第二構件可不直接接觸之實施例。另外，本揭示可在各種實例中重複元件符號及/或字母。此重複係為了簡單及清楚且其本身不指示所討論之各種實施例或組態之間的一關係。
此外，為便於描述，諸如「下面」、「下方」、「下」、「上方」、「上」及其類似者之空間相對術語在本文中可用於描述一元件或構件與另一(些)元件或構件之關係，如圖中所繪示。除圖中所描繪之定向之外，空間相對術語亦意欲涵蓋裝置在使用或操作中之不同定向。可依其他方式(旋轉90度或以其他定向)定向設備且亦可因此解譯本文中所使用之空間相對描述詞。
本文中提供用於半導體晶圓光刻之一或多個設備及/或方法。一或多個設備及/或方法可實施於一光刻系統中或由一光刻系統實施。光刻系統包括光刻站，其包含一光刻站及一直接光束寫入(無遮罩光刻)站。
一光學遮罩(諸如一光罩)上覆於一晶圓。直接在光罩下之一面積定義晶圓之一第一區域。第一區域係受穿過光學遮罩之透明區域之光影響以將一光刻圖案寫入於第一區域內之晶圓之一光刻區域。晶圓之第一區域與晶圓之一邊緣之間的一面積定義晶圓之一第二區域。第二區域係受來自一能量束之能量影響以將一無遮罩光刻圖案寫入於第二區域內之晶圓之一直接光束寫入區域。
根據一些實施例，在光刻系統之光刻站處將光刻圖案寫入於晶圓之第一區域內。將晶圓轉移至直接光束寫入站。在直接光束寫入站處將無遮罩光刻圖案寫入於晶圓之第二區域內。
根據一些實施例，可基於光刻圖案之一密度來調整無遮罩光刻圖案之一密度。
根據一些實施例，將一第一晶圓自一晶圓保持器轉移至諸如光刻站之一第一站以在第一區域內光刻寫入。在第一區域內光刻寫入之後，將第一晶圓自第一站轉移至諸如直接光束寫入站之一第二站以在第一晶圓之第二區域內直接光束寫入。當第一晶圓自第一站轉移至第二站時或在第一晶圓自第一站轉移至第二站之後，將一第二晶圓轉移至第一站以在第二晶圓之一第一區域內光刻寫入。根據一些實施例，在第二站處在第一晶圓之第二區域內直接光束寫入之同時，在第一站處光刻寫入至第二晶圓之第一區域。
因為將第一晶圓轉移至直接光束寫入站以將無遮罩光刻圖案寫入於第一晶圓之第二區域內，所以第一晶圓佔用第一站之時間量比其中在諸如第一站之一單一站處寫入至晶圓之所有區域之系統減少。
圖1繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光阻室100。光阻室100包括定義一光阻室外殼104之表面102。光阻室外殼104包括一旋塗機106。旋塗機106可包括用於支撐一晶圓110 (諸如一半導體晶圓)之一第一晶圓保持器108。晶圓110包括一第一表面112及一第二表面114。第一表面112係晶圓110之一上表面且第二表面114係與第一表面112對置之晶圓110之一下表面。晶圓110係包括適合於圖案化、蝕刻、沈積或其他晶粒形成程序之一材料之一基板。基板包括諸如矽、砷化鎵、氮化鎵、碳化矽之一半導體材料或其他適合材料。晶圓110之其他組態或組成在本發明之範疇內。
根據一些實施例，第一晶圓保持器108係一圓盤、一機械卡盤、一靜電卡盤、一真空卡盤、一步進卡盤、一多孔卡盤或適合於支撐晶圓110之其他裝置之至少一者。第一晶圓保持器108包括陶瓷、玻璃、鋁、青銅或其他適合材料之至少一者。第一晶圓保持器108可包括用於升高及降低晶圓110用於處理之升降銷(圖中未展示)。第一晶圓保持器108之其他組態在本發明之範疇內。
光阻室100包括用於將一光阻材料118施配於第一表面112上方之一施配器116。光阻材料118係一光阻材料或受光影響之其他材料、一電子敏感材料、一電子束光阻材料、受能量影響之一材料或受光或能量影響之其他適合材料之至少一者。在一些實施例中，光阻材料118之諸如溶解度之性質受光或能量影響。在一些實施例中，旋塗機106或施配器116之至少一者經組態以建立及/或經歷晶圓110與施配器116之間的相對移動。在圖1中，旋塗光阻材料118之前的晶圓110繪示於光阻室外殼104之左邊。旋塗光阻材料118之後的晶圓110繪示於光阻室外殼104之右邊。在旋塗之後，光阻材料118上覆於晶圓110之第一表面112。光阻室100之其他組態在本發明之範疇內。
圖2繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光刻室200。光刻室200包括用於定義一光刻室外殼204之表面202。光刻室外殼204包括用於支撐晶圓110之一第二晶圓保持器206。根據一些實施例，第二晶圓保持器206係一圓盤、一機械卡盤、一靜電卡盤、一真空卡盤、一步進卡盤、一多孔卡盤或適合於支撐晶圓110之其他裝置之至少一者。第二晶圓保持器206包括陶瓷、玻璃、鋁、青銅或其他適合材料之至少一者。第二晶圓保持器206可包括用於升高及降低晶圓110用於處理之升降銷(圖中未展示)。第二晶圓保持器206之其他組態在本發明之範疇內。
根據一些實施例，第二晶圓保持器206耦合至一第一傳送機208以使第二晶圓保持器206進行移位、移動或旋轉之至少一者而用於光刻程序。
根據一些實施例，光刻室200包括在第二晶圓保持器206上方將光「L」投射至第一表面112或第一表面112上方之一光學遮罩212之一光源210。在一些實施例中，第一表面112包括或其上方形成有光阻材料118、相同於光阻材料118之一材料、一光敏材料、一能量敏感材料或其他適合材料之至少一者。光源210可為一光刻光源、一可見光源、一紫外光源、一深紫外光源、一極紫外光源、一193奈米(nm)光源、一1022 nm光源、一365 nm光源、一436 nm光源或其他適合光源之至少一者。根據一些實施例，光源210耦合至一第二傳送機214以使光源210進行移動、移位或旋轉之至少一者而用於光刻圖案化。光源210之其他組態在本發明之範疇內。
根據一些實施例，光刻室200包括用於直接光束寫入至上覆於第一表面112之一能量敏感材料中之一能源216。能源216在光學遮罩212之一面積外部將一能量束「EB」導引至第一表面112或上覆於第一表面112之一能量敏感材料。在光學遮罩212之一面積外部將能量束「EB」導引至第一表面112或上覆於第一表面112之一能量敏感材料係無遮罩光刻。在一些實施例中，能量敏感材料係光阻材料118、相同於光阻材料118之一材料、一光敏材料、一能量敏感材料或其他適合材料之至少一者。能源216可為一光源、一電子束源、一熱離子源、一聚焦離子束源、一雷射源或其他適合能源之至少一者。根據一些實施例，能源216耦合至一第三傳送機218以使能源216進行移位、移動或旋轉之至少一者以直接光束寫入至能量敏感材料中。能源216之其他組態在本發明之範疇內。
在圖2中，曝露於光「L」及能量束「EB」之前的晶圓110繪示於光刻室外殼204之左邊。根據一些實施例，曝露於光「L」及能量束「EB」之後的晶圓110繪示於光刻室外殼204之右邊。在曝露於光「L」及能量束「EB」之後，光阻材料118具有圖案化區域119。光刻室200之其他組態在本發明之範疇內。
圖3繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之光學遮罩212。光學遮罩212包括一光學遮罩邊界220及晶粒邊界222。在一些實施例中，光學遮罩邊界220係光學遮罩212之一完全或部分曝露場。光學遮罩212之一形狀S1 可為橢圓形、多邊形、橢圓形及/或多邊形形狀之一配置或其他適合形狀。在一些實施例中，光學遮罩212係具有透明及光吸收區域之一圖案化板、一光罩、一倍縮光罩或具有透明及光吸收區域之其他裝置。光學遮罩212之其他組態在本發明之範疇內。
晶粒邊界222定義光刻晶粒圖案226之一配置224，其包含一第一光刻晶粒圖案228及一第二光刻晶粒圖案230。配置224可為一維、二維、對稱、不對稱或其他適合形狀。第一光刻晶粒圖案228可不同於或相同於第二光刻晶粒圖案230。第一光刻晶粒圖案228可包括具有相同於第二光刻晶粒圖案230之透明區域之一形狀之透明區域。第一光刻晶粒圖案228可包括具有不同於第二光刻晶粒圖案230之透明區域之一形狀之透明區域。第一光刻晶粒圖案228可在相同於第二光刻晶粒圖案230之透明區域之位置之位置處包括透明區域。第一光刻晶粒圖案228可在不同於第二光刻晶粒圖案230之透明區域之位置之位置處包括透明區域。光刻晶粒圖案226之其他組態在本發明之範疇內。
圖4A至圖4B繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之晶圓110之區域。晶圓110之一第一區域120對應於光學遮罩212之形狀S1 ，且晶圓110之一第二區域122涵蓋第一區域120與晶圓110之一邊緣124之間的一面積。第二區域122可完全環繞第一區域120。第二區域122可部分環繞第一區域120。第二區域122可為連續或分段的。在一些實施例中，形狀S1 不與邊緣124相交。在一些實施例中，形狀S1 至少在一位置處與邊緣124相交。根據一些實施例，晶圓110之一形狀S2 與光學遮罩212之形狀S1 之間的一差定義第二區域122之一形狀。晶圓110之形狀S2 可相同於或不同於光學遮罩212之形狀S1 。形狀S2 之一大小可大於或小於形狀S1 之一大小。晶圓110與光學遮罩212之間的其他幾何關係在本發明之範疇內。
圖4B繪示定位於晶圓110上方或確切言之，定位於形成於晶圓110上之光阻材料118上方之光學遮罩212。光刻晶粒圖案226之各者可在晶圓110之第一區域120內。根據一些實施例，第一區域120係一光刻區域且第二區域122係光學遮罩邊界220與晶圓110之邊緣124之間的一排除區。光阻材料118上覆於第一表面112。
光阻材料118係一負光阻材料或一正光阻材料。關於負光阻材料，負光阻材料之區域在由自一光源接收穿過光刻晶粒圖案226之透明區域之光照射時變成不可溶解。在一後續顯影階段期間將一溶劑施加於負光阻材料移除負光阻材料之未照射區域。在一些實施例中，溶劑係一顯影劑。因此，形成於負光阻材料中之一圖案係由光刻晶粒圖案226之透明區域定義之一圖案之一負像。關於正光阻材料，正光阻材料之照射區域變成可溶解且在顯影期間經由施加溶劑來移除。因此，形成於正光阻材料中之一圖案係光刻晶粒圖案226之透明區域之一正像。
在一些實施例中，在光阻材料118中形成圖案之後施加一蝕刻劑(圖中未展示)。蝕刻劑可為以下之至少一者：一濕式蝕刻材料、一乾式蝕刻材料或具有一選擇性使得蝕刻劑移除或蝕除未由在圖案化光阻材料之後保留之光阻材料118之部分保護之晶圓110之部分或晶圓110上或晶圓110之一或多個層之其他蝕刻材料。因此，光阻材料118中之一開口允許蝕刻劑在光阻材料118中之開口下在晶圓110或晶圓110上或晶圓110之(若干)層中形成一對應開口。根據一些實施例，進一步晶圓110處理包含自第一表面112剝除或洗去光阻材料118。
圖5繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光刻系統500。光刻系統500放置於晶圓110之第一表面112上方，其中第一表面112包括及/或其上方形成有光阻材料118。光刻系統500包括晶圓110上方之光源210。光源210包括一光發射器232。在一些實施例中，光發射器232係一氣體放電燈、一水銀燈、一準分子雷射、一自由電子雷射或其他適合發光裝置之至少一者。光源210之其他組態在本發明之範疇內。
根據一些實施例，光刻系統500包含光發射器232下之一光學裝置234。光學裝置234使自光發射器232發射之光進行聚焦、導引或分散至晶圓110上方之光刻晶粒圖案226上之至少一者。在一些實施例中，光學裝置234可將自光發射器232發射之光導引成適合於在晶圓110上方掃描一晶粒圖案之一光束。光學裝置234可為一光學透鏡、一單一透鏡、一複合透鏡、一投射透鏡、一縮影透鏡或其他適合光學裝置之至少一者。光學裝置234之其他組態在本發明之範疇內。
光刻系統500包括晶圓110上方之能源216。能源216包括一能量發射器236。在一些實施例中，能量發射器236係一電子束發射器、一光發射器、一氣體放電燈、一水銀燈、一準分子雷射、一自由電子雷射或其他適合光或能量發射裝置之至少一者。能量發射器236可為一單光束或多光束發射器。能源216之其他組態在本發明之範疇內。
根據一些實施例，光刻系統500包括能量發射器236下之一能量/光軌跡裝置238。能量/光軌跡裝置238使自能量發射器236發射之能量或光進行聚焦、導引或分散至第一表面112之面積上之至少一者。在一些實施例中，能量/光軌跡裝置238可將自能量發射器236發射之能量或光導引成能量束「EB」以將一圖案或其他跡線(下文中統稱為「(若干)圖案」)直接光束寫入至上覆於晶圓110之一材料中。能量/光軌跡裝置238可為一電子聚焦透鏡、一離子聚焦透鏡、一同調光聚焦透鏡、一光學透鏡、一單一透鏡、一複合透鏡、一投射透鏡、一縮影透鏡或用於導引能量及/或光之其他適合裝置之至少一者。能量/光軌跡裝置238之其他組態在本發明之範疇內。
圖6繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之光刻系統500。圖6之光刻系統500之若干特徵相同於或類似於參考圖5所繪示及描述之光刻系統500之特徵。至少省略圖5中之相同或類似特徵之描述及形成方法以避免重複揭示內容。
根據一些實施例，光刻系統500包括光學遮罩212及晶圓110。晶圓110上覆於第二晶圓保持器206，且光學遮罩212位於晶圓110上方。在一些實施例中，光學遮罩212與晶圓110接觸。在一些實施例中，光學遮罩212與晶圓110由一光學遮罩保持器(圖中未展示)分離達一距離「D」。
在一些實施例中，第一傳送機208耦合至第二晶圓保持器206及/或光學遮罩保持器以相對於自光源210發射之光「L」之一位置來操控光學遮罩212及/或晶圓110。第一傳送機208可驅動第二晶圓保持器206及/或光學遮罩保持器，使得光「L」掃描或步進穿過光刻晶粒圖案226且照射上覆於晶圓110之光阻材料118。在一些實施例中，第二傳送機214耦合至光源210以相對於光刻晶粒圖案226之位置及定向來驅動光源210。光源210可由第二傳送機214驅動以掃描或步進穿過光刻晶粒圖案226之各者。在一些實施例中，第一傳送機208驅動第二晶圓保持器206及/或光學遮罩保持器且第二傳送機214同時驅動光源210掃描或步進穿過光刻晶粒圖案226。用於驅動第二晶圓保持器206、光學遮罩保持器及/或光源210之一或多個傳送機之其他組態在本發明之範疇內。
在一些實施例中，第一傳送機208耦合至第二晶圓保持器206以相對於由能源216發射之能量束「EB」之一位置來操控晶圓110。第一傳送機208可驅動第二晶圓保持器206以將一第一圖案244直接光束寫入至上覆於晶圓110之光阻材料118中。在一些實施例中，第三傳送機218耦合至能源216以驅動能源216將圖案直接光束寫入至光阻材料118中。在一些實施例中，第一傳送機208驅動第二晶圓保持器206且第三傳送機218同時驅動能源216以將圖案直接光束寫入至光阻材料118中。用於驅動第二晶圓保持器206及/或能源216之一或多個傳送機之其他組態在本發明之範疇內。
在一些實施例中，光刻系統500包括一第一光刻站及一第二光刻站(圖中未展示)。第一光刻站包括光源210及第二傳送機214。第二光刻站包括能源216及第三傳送機218。光刻系統500之其他組態在本發明之範疇內。
光刻系統500包含一控制器240或與一控制器240通信。根據一些實施例，控制器240程式化有或接收來自一光刻資料源242之光刻資料。光刻資料可包含光刻圖案資料及/或直接光束寫入資料。在一些實施例中，控制器240將信號傳送至第一傳送機208以控制晶圓110及/或光學遮罩212之一第一位置、一第一定向及/或一第一移動。第一移動信號可包含一第一移動速率及/或第一移動方向信號。在一些實施例中，控制器240將信號傳送至第二傳送機214以控制光源210之一第二位置、一第二定向及/或一第二移動。第二移動信號可包含一第二移動速率及/或第二移動方向信號。在一些實施例中，控制器240將信號傳送至第三傳送機218以控制能源216之一第三位置、一第三定向及/或一第三移動。第三移動信號可包含一第三移動速率及/或第三移動方向信號。控制器240之其他組態及/或程式化在本發明之範疇內。
光刻資料可包含旨在將一圖案直接光束寫入至光阻材料118中之前使光學遮罩212曝露於來自光源210之光的資料。光刻資料可包含旨在將一圖案直接光束寫入至光阻材料118中之後使光學遮罩212曝露於來自光源210之光的資料。光刻資料可包含針對來自光源210之光及/或來自能源216之能量之一波長、振幅、頻率、持續時間等等之資料。其他類型之光刻資料在本發明之範疇內。
圖7繪示根據一些實施例之半導體晶圓光刻之後的晶圓110。光刻可包含使光學遮罩212之光刻晶粒圖案226曝露於光或將一圖案直接光束寫入於光阻材料118中。晶圓110之第一區域120之至少一部分係一第一圖案化區域126，且晶圓110之第二區域122之至少一部分係一第二圖案化區域128。第一圖案化區域126可具有相同於或不同於光學遮罩212之一形狀之一形狀。第二圖案化區域128可具有相同於或不同於第二區域122之一形狀之一形狀。在圖7中，第一圖案化區域126具有相同於光學遮罩212之一形狀之一形狀且第二圖案化區域128具有相同於第二區域122之一形狀之一形狀。第一區域120及/或第二區域122之其他圖案化配置在本發明之範疇內。
在一些實施例中，第一圖案化區域126之一圖案相同於第二圖案化區域128之一圖案。在一些實施例中，第一圖案化區域126之一圖案不同於第二圖案化區域128之一圖案。在一些實施例中，第一圖案化區域126之部分之圖案相同於第二圖案化區域128之部分之圖案。在一些實施例中，第一圖案化區域126之部分之圖案不同於第二圖案化區域128之部分之圖案。在一些實施例中，第二圖案化區域128之至少一些圖案係一虛設圖案。在一些實施例中，第二圖案化區域128之至少一些圖案係一曼哈頓(Manhattan)虛設圖案及一非曼哈頓虛設圖案。第一圖案化區域126及/或第二圖案化區域128之其他配置在本發明之範疇內。
圖8繪示根據一些實施例之半導體晶圓光刻之後的晶圓110。根據一些實施例，晶圓110之第一區域120之至少一部分係第一圖案化區域126，且晶圓110之第二區域122包含第二圖案化區域128、一第三圖案化區域130、一第四圖案化區域132、一第五圖案化區域134、一第六圖案化區域136及一第七圖案化區域138。在一些實施例中，第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136及第七圖案化區域138可位於第一圖案化區域126與晶圓110之邊緣124之間。
在一些實施例中，第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136及第七圖案化區域138之若干者之一形狀係相同於第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136及第七圖案化區域138之其他若干者之一形狀之一形狀。在一些實施例中，第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136及第七圖案化區域138之若干者之一形狀不同於第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136及第七圖案化區域138之其他若干者之一形狀。在一些實施例中，第三圖案化區域130及第五圖案化區域134具有一相同形狀，且第二圖案化區域128、第四圖案化區域132、第六圖案化區域136及第七圖案化區域138之各者具有不同於第三圖案化區域130及第五圖案化區域134之形狀之形狀。
在一些實施例中，第一圖案化區域126、第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136或第七圖案化區域138之若干者之一圖案係相同於第一圖案化區域126、第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136或第七圖案化區域138之另一者之一圖案之一圖案。在一些實施例中，第一圖案化區域126、第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136或第七圖案化區域138之若干者之一圖案不同於第一圖案化區域126、第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136或第七圖案化區域138之另一者之一圖案。在一些實施例中，第三圖案化區域130、第四圖案化區域132及第五圖案化區域134之圖案相同，且第一圖案化區域126、第二圖案化區域128、第六圖案化區域136及第七圖案化區域138之各者之圖案不同於第三圖案化區域130、第四圖案化區域132及第五圖案化區域134之圖案。第一區域120及/或第二區域122之其他配置(諸如區域及/或圖案化區域之不同數目、形狀、大小、位置及/或圖案化等等)在本發明之範疇內。
圖9繪示根據一些實施例之半導體晶圓光刻之後的晶圓110。晶圓110之第一區域120之至少一部分經圖案化且第二區域122之區域經圖案化。在一些實施例中，第二區域122可包括第一區域120與晶圓110之邊緣124之間的一第八圖案化區域140、第一區域120與第八圖案化區域140之間的一第九圖案化區域142及第一區域120與第八圖案化區域140之間的一第十圖案化區域144。晶圓110之第一區域120及/或第二區域122之其他配置在本發明之範疇內。
在一些實施例中，第一區域120、第八圖案化區域140、第九圖案化區域142或第十圖案化區域144之若干者之一形狀係相同於第一區域120、第八圖案化區域140、第九圖案化區域142或第十圖案化區域之其他若干者之一形狀之一形狀。在一些實施例中，第一區域120、第八圖案化區域140、第九圖案化區域142或第十圖案化區域144之若干者之一形狀不同於第一區域120、第八圖案化區域140、第九圖案化區域142或第十圖案化區域之其他若干者之一形狀。晶圓110之圖案化區域之形狀之其他配置在本發明之範疇內。
在一些實施例中，第一區域120或第二區域122之一些圖案化部分之一圖案係相同於第一區域120或第二區域122之一些圖案化部分之另一者之一圖案之一圖案。在一些實施例中，第一區域120或第二區域122之一些圖案化部分之一圖案不同於第一區域120或第二區域122之一些圖案化部分之另一者之一圖案。在一些實施例中，第一區域120、第八圖案化區域140、第九圖案化區域142及第十圖案化區域144之若干者之一圖案相同於第一區域120、第八圖案化區域140、第九圖案化區域142及第十圖案化區域之其他若干者之一圖案，且第一區域120、第八圖案化區域140、第九圖案化區域142及第十圖案化區域144之若干者之一圖案不同於第一區域120、第八圖案化區域140、第九圖案化區域142及第十圖案化區域144之其他若干者之一圖案。晶圓110之圖案之其他配置在本發明之範疇內。
根據一些實施例，形成於第二區域122中之一圖案係一虛設圖案。根據一些實施例中，一虛設圖案係對應於一虛設裝置或用於製造一虛設裝置之一圖案，其中一虛設裝置係不用於一所得半導體裝置中之一裝置、元件、構件等等，不是自晶圓移除之一晶粒之一部分之部分，等等。在一些實施例中，一虛設裝置可被視為出於除用於一所得半導體裝置中之外的一或多個原因而形成之一犧牲裝置。根據一些實施例，形成於第一區域120中之一圖案係一非虛設圖案。根據一些實施例，一非虛設圖案係對應於一非虛設裝置或用於製造一非虛設裝置之一圖案，其中一非虛設裝置係用於一所得半導體裝置中之一裝置、元件、構件等等，係自晶圓移除之一晶粒之一部分之部分，等等。一非虛設裝置在本文中亦指稱一裝置。
形成於第一區域120中之裝置可為諸多不同類型之項目，諸如電晶體、摻雜區域、通路、鰭片等等。形成於第二區域122中之虛設裝置可為諸多不同類型之虛設項目，諸如電晶體、摻雜區域、通路、鰭片等等。形成於第一區域120中之裝置可跨第一區域變動，諸如具有不同操作特性(諸如臨限電壓等等)、尺寸、密度等等。根據一些實施例，鑑於形成於第一區域120中之裝置之變動及/或其他態樣，在第二區域122中形成至少一些虛設裝置以(諸如)藉由使用第二區域122中之態樣抵消、延續等等第一區域120中之態樣來改良半導體製造、良率等等。第二區域122之至少一部分中之虛設裝置之一密度可對應於第一區域120之至少一部分中之裝置之一密度，使得第二區域122中之一圖案密度對應於或等於第一區域120中之一圖案密度。在第二區域中形成反映或考量第一區域120中之裝置及/或圖案之虛設裝置及/或虛設圖案提高良率及/或否則至少促成所要結果，因為當第二區域122之至少一部分對應於第一區域120之至少一部分時，諸如化學機械拋光(CMP)、生長程序、沈積程序等等之一些半導體製程可更好控制及/或提供更可預測及/或均勻結果。一更均勻或可預測材料量將可由一CMP程序移除，其中與裝置之密度(諸如)歸因於可能發生於未由裝置佔用之位置處之凹陷而在第二區域122之至少一部分與第一區域120之至少一部分之間大幅變動之情況相比，諸如電晶體之裝置之一密度在第二區域122之至少一部分及第一區域120之至少一部分中及第二區域122之至少一部分與第一區域120之至少一部分之間保持相對恆定。第一區域120中之裝置將更可能具有所欲尺寸、操作特性等等以藉此提高良率，其中第二區域122中之虛設裝置反映第一區域120中之裝置，諸如具有相同或類似尺寸、操作特性等等。提高良率可對應於更多良好或可用晶粒自晶圓提取及/或更少壞晶粒無法使用及/或必須捨棄，諸如無法通過測試、效能、可靠性、容限等等要求。
根據一些實施例，第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136、第七圖案化區域138、第八圖案化區域140、第九圖案區域142或第十圖案化區域144之至少一者包括虛設圖案且鑑於第一區域120之一或多個部分來塑造(諸如)形狀、大小、位置、密度等等。第二圖案化區域128可具有類似於第一區域120之一部分中之一圖案密度之一虛設圖案密度。第三圖案化區域130之一形狀可具有類似於第一區域120中之一圖案化區域之一形狀之一形狀以(諸如)模擬及/或反映第一區域120中之一佈局。第四圖案化區域132中之圖案之尺寸可類似於第一區域120之一部分中之圖案之尺寸。
根據一些實施例，經由運行本文中所提供之控制器240及/或光刻資料源242來實現在第一區域120及/或第二區域122 (諸如第一圖案化區域126、第二圖案化區域128、第三圖案化區域130、第四圖案化區域132、第五圖案化區域134、第六圖案化區域136、第七圖案化區域138、第八圖案化區域140、第九圖案化區域142或第十圖案化區域144之至少一者)中形成一或多個圖案，諸如關於圖案尺寸、圖案密度等等。根據一些實施例，即時、原位、在一前饋中及/或依一回饋方式圖案化第二區域122及/或第一區域120之至少若干者。當第一區域120中形成一圖案時，可對該圖案進行量測，諸如關於尺寸、密度等等。量測可提供至控制器240及/或光刻資料源242及/或由控制器240及/或光刻資料源242分析且繼而由控制器240及/或光刻資料源242用於圖案化第二區域122以(諸如)具有類似及/或所要(例如更大、更小、數倍、函數等等)尺寸、密度等等。第二區域122之至少一部分中之一圖案密度可不同於第一區域120之至少一部分中之一圖案密度。在一些實施例中，第二區域122之至少一部分中之圖案密度係基於一程序校準曲線。一程序校準曲線可反映與第一區域120之一部分(諸如第一區域120之一中心部分)匹配之一最佳或所要臨界尺寸或厚度。
圖10繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光刻系統500。光刻系統500包括兩個或更多個光刻站。在所繪示之實施例中，光刻系統包括四個光刻站：一第一光刻站1012 (指稱「站A」)、一第二光刻站1014 (指稱「站B」)、一第三光刻站1016 (指稱「站C」)及一第四光刻站1018 (指稱「站D」)。在一些實施例中，第一光刻站1012係一第一光刻站，第二光刻站1014係一第一直接光束寫入站，第三光刻站1016係一第二光刻站，且第四光刻站1018係一第二直接光束寫入站。第二光刻站1014及第四光刻站1018可為無遮罩光刻站。第一光刻站1012可包括一第一晶圓保持器，第二光刻站1014可包括一第二晶圓保持器，第三光刻站1016可包括一第三晶圓保持器，且第四光刻站1018可包括一第四晶圓保持器。光刻站之其他配置在本發明之範疇內。
光刻系統500包括控制器240或與控制器240通信。控制器240可程式化有或經組態以接收來自光刻資料源242之光刻資料。根據一些實施例，控制器240將信號傳送至一晶圓保持器1022、第一光刻站1012、第二光刻站1014、第三光刻站1016、第四光刻站1018、一晶圓輸出接收器1024或晶圓轉移裝置1020之至少一者以實施本文中所描述之光刻系統500之至少一些程序。控制器240可包含允許控制器240與晶圓保持器1022、第一光刻站1012、第二光刻站1014、第三光刻站1016、第四光刻站1018、晶圓輸出接收器1024或晶圓轉移裝置1020之至少一者通信之(若干)通信連接。通信連接可包含(但不限於)一數據機、一網路介面卡(NIC)、一積體網路介面、一射頻傳輸器/接收器、一紅外線埠、一USB連接及/或用於將控制器240連接至其他運算裝置之其他介面。通信連接可包含一有線連接或一無線連接。通信連接可傳輸及/或接收通信媒體。其他通信連接在本發明之範疇內。
根據一些實施例，光刻系統500包括晶圓轉移裝置1020以循序將晶圓自晶圓保持器1022轉移至第一光刻站1012、自第一光刻站1012轉移至第二光刻站1014、自第二光刻站1014轉移至第三光刻站1016、自第三光刻站1016轉移至第四光刻站1018及自第四光刻站1018轉移至晶圓輸出接收器1024。晶圓保持器1022保持(諸如)可對應於晶圓110之一或多個例項之一或多個晶圓。在一些實施例中，晶圓保持器1022保持一第一晶圓1002、一第二晶圓1004、一第三晶圓1006及一第四晶圓1008。第一光刻站1012及第三光刻站1016可為遮罩光刻站，諸如用於在上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之一第一光阻材料層118a之一或多個區域中形成一或多個圖案，在上覆於第二晶圓1004之第一區域120b之一第二光阻材料層118b之一或多個區域中形成一或多個圖案，在上覆於第三晶圓1006之第一區域120c之一第三光阻材料層118c之一或多個區域中形成一或多個圖案，及在上覆於第四晶圓1008之第一區域120d之一第四光阻材料層118d之一或多個區域中形成一或多個圖案。第二光刻站1014及第四光刻站1018可為無遮罩光刻站，諸如用於在上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a之一或多個區域中形成一或多個圖案，在上覆於第二晶圓1004之第二區域122b之第二光阻材料層118b之一或多個區域中形成一或多個圖案，在上覆於第三晶圓1006之第二區域122c之第三光阻材料層118c之一或多個區域中形成一或多個圖案，及在上覆於第四晶圓1008之第二區域122d之第四光阻材料層118d之一或多個區域中形成一或多個圖案。為便於描述，各站僅繪示第一晶圓1002之光刻處理。光刻站之其他配置及數量在本發明之範疇內。
根據一些實施例，光刻系統500經組態以將諸如第一晶圓1002之一晶圓自晶圓保持器1022轉移至第一光刻站1012。第一光刻站1012係包括一第一光源210a及一第一光學遮罩212a以將第一光學遮罩212a之一第一光刻圖案光刻寫入至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中之一光刻站。在將第一光刻圖案寫入至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中之後，光刻系統500將第一晶圓1002轉移至第二光刻站1014且將第二晶圓1004轉移至第一光刻站1012。因此，第一晶圓1002定位於第二光刻站1014處，同時第二晶圓1004定位於第一光刻站1012處。
第二光刻站1014係包括一第一直接光束寫入器能源216a以將一第一直接光束光刻圖案1010直接光束寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中之一直接光束寫入光刻站。根據一些實施例，第二光刻站1014將第一直接光束光刻圖案1010直接光束寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中，同時第一光刻站1012將第一光學遮罩212a之第一光刻圖案光刻寫入至上覆於第二晶圓1004之第一區域120b之第二光阻材料層118b中。
如所揭示，光刻系統500包括第一光刻站1012，其包括第一光源210a及第一光學遮罩212a以將第一光學遮罩212a之第一光刻圖案光刻寫入至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中。光刻系統500包括第二光刻站1014，其包括第一直接光束寫入器能源216a以將第一直接光束光刻圖案1010直接光束寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中。
有利地，在第一光刻站1012處光刻寫入至第二晶圓1004之第一區域120b，同時在第二光刻站1014處直接光束寫入第一晶圓1002之第二區域122a。因為將第一晶圓1002轉移至第二光刻站1014以將無遮罩光刻圖案寫入於第一晶圓1002之第二區域122a中，所以第一晶圓1002佔用第一光刻站1012之時間量比其中在諸如第一光刻站1012之一單一站處寫入至一晶圓之所有區域之系統減少。
根據一些實施例，在第二光刻站1014處將第一直接光束光刻圖案1010直接光束寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中且在第一光刻站1012處將第一光學遮罩212a之第一光刻圖案光刻寫入至上覆於第二晶圓1004之第一區域120b之第二光阻材料層118b中之後，光刻系統500將第一晶圓1002轉移至第三光刻站1016，將第二晶圓1004轉移至第二光刻站1014，且將第三晶圓1006自晶圓保持器1022轉移至第一光刻站1012。第一光刻站1012將第一光學遮罩212a之第一光刻圖案光刻寫入至上覆於第三晶圓1006之第一區域120c之第三光阻材料層118c中。第二光刻站1014將第一直接光束光刻圖案1010直接光束寫入至上覆於第二晶圓1004之第二區域122b之第二光阻材料層118b中。且第三光刻站1016將一第二光學遮罩212b之一第二光刻圖案寫入至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中。第三光刻站1016係包括一第二光源210b及第二光學遮罩212b以將第二光學遮罩212b之第二光刻圖案光刻寫入至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中之一光刻站。上述操作之至少兩者同時發生。
根據一些實施例，在將第二光刻圖案寫入至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中、將第一直接光束光刻圖案1010直接光束寫入至上覆於第二晶圓1004之第二區域122b之第二光阻材料層118b中及將第一光刻圖案寫入至上覆於第三晶圓1006之第一區域120c之第三光阻材料層118c中之後，光刻系統500將第一晶圓1002轉移至第四光刻站1018，將第二晶圓1004轉移至第三光刻站1016，將第三晶圓1006轉移至第二光刻站1014，且將第四晶圓1008自晶圓保持器1022轉移至第一光刻站1012。
在第一光刻站1012處，將第一光學遮罩212a之第一光刻圖案光刻寫入至上覆於第四晶圓1008之第一區域120d之第四光阻材料層118d中。在第二光刻站1014處，將第一直接光束光刻圖案1010直接光束寫入至上覆於第三晶圓1006之第二區域122c之第三光阻材料層118c中。在第三光刻站1016處，將第二光學遮罩212b之第二光刻圖案光刻寫入至上覆於第二晶圓1004之第一區域120b之第二光阻材料層118b中。根據一些實施例，在第四光刻站1018處，將一第二直接光束光刻圖案1011直接光束寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中。第四光刻站1018係包括一第二直接光束寫入器能源216b以將第二直接光束光刻圖案1011直接光束寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中之一直接光束寫入光刻站。
在第四光刻站1018將第二直接光束光刻圖案1011直接光束寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中之後，光刻系統500將第一晶圓1002轉移至晶圓輸出接收器1024或一第五光刻站(圖中未展示)。
根據一些實施例，當晶圓轉移裝置1020將第一晶圓1002自第一光刻站1012轉移至第二光刻站1014時及/或在晶圓轉移裝置1020將第一晶圓1002自第一光刻站1012轉移至第二光刻站1014之後，晶圓轉移裝置1020將第二晶圓1004自晶圓保持器1022轉移至第一光刻站1012。當晶圓轉移裝置1020將第二晶圓1004自第一光刻站1012轉移至第二光刻站1014時及/或在晶圓轉移裝置1020將第二晶圓1004自第一光刻站1012轉移至第二光刻站1014之後且當晶圓轉移裝置1020將第一晶圓1002自第二光刻站1014轉移至第三光刻站1016時及/或在晶圓轉移裝置1020將第一晶圓1002自第二光刻站1014轉移至第三光刻站1016之後，晶圓轉移裝置1020將第三晶圓1006自晶圓保持器1022轉移至第一光刻站1012。當晶圓轉移裝置1020將第三晶圓1006自第一光刻站1012轉移至第二光刻站1014時及/或在晶圓轉移裝置1020將第三晶圓1006自第一光刻站1012轉移至第二光刻站1014之後，當晶圓轉移裝置1020將第二晶圓1004自第二光刻站1014轉移至第三光刻站1016時及/或在晶圓轉移裝置1020將第二晶圓1004自第二光刻站1014轉移至第三光刻站1016之後，且當晶圓轉移裝置1020將第一晶圓1002自第三光刻站1016轉移至第四光刻站1018時及/或在晶圓轉移裝置1020將第一晶圓1002自第三光刻站1016轉移至第四光刻站1018之後，晶圓轉移裝置1020將第四晶圓1008自晶圓保持器1022轉移至第一光刻站1012。晶圓轉移之其他序列及/或時序在本發明之範疇內。
根據一些實施例，光刻系統500同時光刻處理不同站處之不同晶圓。在一或多個實施例中，光刻系統500同時光刻處理第一光刻站1012處之第二晶圓1004及第二光刻站1014處之第一晶圓1002。在一或多個實施例中，光刻系統500同時光刻處理第一光刻站1012處之第三晶圓1006、第二光刻站1014處之第二晶圓1004及第三光刻站1016處之第一晶圓1002。在一或多個實施例中，光刻系統500同時光刻處理第一光刻站1012處之第四晶圓1008、第二光刻站1014處之第三晶圓1006、第三光刻站1016處之第二晶圓1004及第四光刻站1018處之第一晶圓1002。不同站處之晶圓之光刻處理之其他序列及/或時序在本發明之範疇內。
根據一些實施例，第一光學遮罩212a包括一或多個光刻晶粒圖案，諸如一第一光刻晶粒圖案227a、一第二光刻晶粒圖案229a等等。在一些實施例中，在一第一光發射器232a、一第一光學裝置234a、第一光學遮罩212a及第一晶圓1002之至少兩者之間建立相對移動以將第一光學遮罩212a之一或多個光刻晶粒圖案轉移至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中。在一些實施例中，將第一光學遮罩212a之所有光刻晶粒圖案同時轉移至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中。在一些實施例中，將第一光學遮罩212a之光刻晶粒圖案之一或多者但少於所有一次轉移至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中，諸如依一分步照射或掃描照射方式。
根據一些實施例，第二光學遮罩212b包括一或多個光刻晶粒圖案，諸如一第一光刻晶粒圖案227b、一第二光刻晶粒圖案229b等等。在一些實施例中，在一第二光發射器232b、一第二光學裝置234b、第二光學遮罩212b及第一晶圓1002之至少兩者之間建立相對移動以將二光學遮罩212b之一或多個光刻晶粒圖案轉移至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中。在一些實施例中，將第二光學遮罩212b之所有光刻晶粒圖案同時轉移至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中。在一些實施例中，將第二光學遮罩212b之光刻晶粒圖案之一或多者但少於所有一次轉移至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中，諸如依一分步照射方式，其中一第一圖案轉移發生至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a之一第一位置中，發生第一相對移動，一第二圖案轉移發生至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a之一第二位置中，發生第二相對移動，一第三圖案轉移發生至上覆於第一晶圓1002之第一區域120a之第一光阻材料層118a中，等等。
在第二光刻站1014處，光刻系統500將第一直接光束光刻圖案1010及一或多個其他直接光束光刻圖案(圖中未展示)直接光束寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中。在一些實施例中，在第一直接光束寫入器能源216a與第一晶圓1002之間建立相對移動以將一或多個直接光束光刻圖案寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中。在一些實施例中，將所有一或多個直接光束光刻圖案同時寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中。在一些實施例中，將一或多個直接光束光刻圖案之一或多者但少於所有一次寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中，諸如依一分步照射方式，其中一第一寫入發生至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a之一第一位置中，發生第一相對移動，一第二寫入發生至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a之一第二位置中，發生第二相對移動，一第三寫入發生至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a之一第三位置中，等等。
在第四光刻站1018處，光刻系統500將第二直接光束光刻圖案1011及一或多個其他直接光束光刻圖案(圖中未展示)直接光束寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中。在一些實施例中，在第二直接光束寫入器能源216b與第一晶圓1002之間建立相對移動以將一或多個直接光束光刻圖案寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中。在一些實施例中，將所有一或多個直接光束光刻圖案同時寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中。在一些實施例中，將一或多個直接光束光刻圖案之一或多者但少於所有一次寫入至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a中，諸如依一分步照射方式，其中一第一寫入發生至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a之一第一位置中，發生第一相對移動，一第二寫入發生至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a之一第二位置中，發生第二相對移動，一第三寫入發生至上覆於第一晶圓1002之第二區域122a之第一光阻材料層118a之一第三位置中，等等。與在處理另一晶圓之前完全處理一晶圓相比，藉由在不同站中同時處理一或多個晶圓來減少處理時間及/或實現效率。
圖11繪示根據一些實施例之光刻系統500。光刻系統500包括第一光刻站1012、第二光刻站1014、第三光刻站1016及第四光刻站1018。至少一光刻站包括用於在光刻圖案化及/或直接寫入之前、光刻圖案化及/或直接寫入期間及/或光刻圖案化及/或直接寫入之後的至少一者定位、移位、轉移及/或定向一晶圓保持器1022之一晶圓定向器1026。晶圓定向器1026包括晶圓保持器1022、一基座1028、用於沿第一方向D1 移動晶圓保持器1022之一第一橫向方向運送機1030及用於沿第二方向D2 移動晶圓保持器1022之一第二橫向方向運送機1032。根據一些實施例，第二方向D2 垂直於第一方向D1 。晶圓定向器1026可包括耦合至晶圓保持器1022之一旋轉器1034。晶圓定向器1026可在光刻圖案化及/或直接寫入之前、光刻圖案化及/或直接寫入期間或光刻圖案化及/或直接寫入之後的至少一者圍繞至少一點旋轉及/或回轉晶圓保持器1022。
根據一些實施例，第一光刻站1012包括第一光源210a及一第一光源傳送機1036a，第二光刻站1014包括第一直接光束寫入器能源216a及一第一能源傳送機1038a，第三光刻站1016包括第二光源210b及一第二光源傳送機1036b，且第四光刻站1018包括第二直接光束寫入器能源216b及一第二能源傳送機1038b。為控制至少一些操作，光刻系統500包含控制器240及光刻資料源242，其中第一光刻站1012、第二光刻站1014、第三光刻站1016或第四光刻站1018之至少一者自控制器240發送及/或接收光刻圖案信號及/或直接光束寫入信號。控制器240可程式化有或經組態以接收來自光刻資料源242之光刻資料且產生光刻圖案信號及/或直接光束寫入信號。控制器240可接收指示與光刻圖案化及/或直接寫入相關之量測、進展等等之信號，諸如回饋信號。此等接收信號可為光刻資料源242之部分及/或可用於(諸如)依一前饋方式、原位等等調整、控制等等光刻圖案化及/或直接寫入以(諸如)調整光強度、光持續時間、能量強度、能量持續時間、(相對)移動方向等等。
根據一些實施例，晶圓定向器1026包括相對於圖1及/或圖2所描繪之至少一些組件及/或晶圓定向器1026之至少部分對應於相對於圖1及/或圖2所描繪之至少一些組件。在一些實施例中，晶圓保持器1022、基座1028、第一橫向方向運送機1030、第二橫向方向運送機1032、旋轉器1034、第一光源傳送機1036a、第一能源傳送機1038a、第二光源傳送機1036b或第二能源傳送機1038b之至少一者對應於第一晶圓保持器108、第二晶圓保持器206、旋塗機106、施配器116、第一傳送機208、第二傳送機214或第三傳送機218之至少一者。光刻站之其他組態在本發明之範疇內。
圖12繪示根據一些實施例之光刻系統500。光刻系統500包括晶圓轉移裝置1020以將晶圓110 (諸如第一晶圓1002、第二晶圓1004、第三晶圓1006及/或第四晶圓1008)自晶圓保持器1022轉移至第一光刻站1012、自第一光刻站1012轉移至第二光刻站1014、自第二光刻站1014轉移至第三光刻站1016、自第三光刻站1016轉移至第四光刻站1018及自第四光刻站1018轉移至晶圓輸出接收器1024。晶圓轉移裝置1020之至少一者自控制器240接收晶圓轉移控制信號以控制透過光刻系統500來轉移1040晶圓110。根據一些實施例，晶圓轉移裝置1020自控制器240接收晶圓轉移信號。控制器240可程式化有或經組態以接收來自光刻資料源242之晶圓轉移信號且產生晶圓轉移控制信號。晶圓轉移裝置之其他組態在本發明之範疇內。
圖13係根據一些實施例之半導體晶圓光刻之一方法1300之一說明圖。方法包括將一光學遮罩定位於一半導體晶圓上方(1302)。自一光源導引光穿過半導體晶圓上方之一光學遮罩之透明區域以圖案化半導體晶圓之一第一區域(1304)。判定第一區域之一圖案密度(1306)。基於第一區域之圖案密度來判定半導體晶圓之一第二區域之一圖案密度(1308)，諸如相同於、類似於、數倍於、函數於等等第一區域之圖案密度。藉由將第二圖案密度直接光束無遮罩寫入至第二區域來依判定第二圖案密度圖案化半導體晶圓之第二區域(1310)。在一些實施例中，虛設圖案化第二區域。
圖14繪示根據一些實施例之一例示性電腦可讀媒體。一或多個實施例涉及包括經組態以實施本文中所呈現之一或多個技術之處理器可執行指令之一電腦可讀媒體。圖14中繪示一例示性電腦可讀媒體，其中實施例1400包括電腦可讀資料1404編碼於其上之一電腦可讀媒體1406 (例如一CD-R、DVD-R、快閃碟、一硬碟機之一圓盤等等)。此電腦可讀資料1404繼而包括一組處理器可執行電腦指令1402，其在被執行時經組態以促進根據本文中所闡述之一或多個原理操作。在一些實施例1400中，處理器可執行電腦指令1402在被執行時經組態以促進一方法1300 (諸如(若干)上述方法之至少若干者)執行。在一些實施例中，處理器可執行電腦指令1402在被執行時經組態以促進一系統(諸如一或多個上述系統之至少若干者)實施。諸多此等電腦可讀媒體可由一般技術者設計成經組態以根據本文中所呈現之技術來操作。
圖15繪示根據一些實施例之其中可實施本文中所闡述之一或多個佈建之一實例性運算環境。圖15及以下討論提供用於實施本文中所闡述之一或多個佈建之實施例之一適合運算環境之一簡要一般描述。圖15之運算環境僅為一適合運算環境之一實例且不意欲暗示運算環境之使用或功能範疇之任何限制。實例性運算裝置包含(但不限於)個人電腦、伺服器電腦、手持或膝上型裝置、行動裝置(諸如行動電話、個人數位助理(PDA)、媒體播放器及其類似者)、微處理器系統、消費性電子產品、迷你電腦、主機電腦、包含上述系統或裝置之任何者之分佈式運算環境及其類似者。
儘管不作要求，但實施例在「電腦可讀指令」由一或多個運算裝置執行之一般背景中描述。電腦可讀指令可經由電腦可讀媒體(下文將討論)來分佈。電腦可讀指令可實施為執行特定任務或實施特定抽象資料類型之程式模組，諸如功能、物件、應用程式設計介面(API)、資料結構及其類似者。通常，電腦可讀指令之功能可視情況組合或分佈於各種環境中。
圖15描繪包括組態為控制器240以實施本文中所提供之實施例之一運算裝置1502之一系統1500之一實例。在一些組態中，運算裝置1502包含至少一處理單元1506及記憶體1508。取決於運算裝置之準確組態及類型，記憶體1508可為揮發性的(諸如(例如) RAM)、非揮發性的(諸如(例如) ROM、快閃記憶體等等)或兩者之某一組合。此組態在圖15中由虛線1504繪示。
在一些實施例中，運算裝置1502可包含額外構件及/或功能。例如，運算裝置1502亦可包含額外儲存器(例如可抽換及/或不可抽換)，其包含(但不限於)磁性儲存器、光學儲存器及其類似者。此額外儲存器在圖15中由儲存器1510繪示。在一些實施例中，用於實施本文中所提供之一或多個實施例之電腦可讀指令可在儲存器1510中。儲存器1510亦可儲存用於實施一作業系統、一應用程式及其類似者之其他電腦可讀指令。電腦可讀指令可載入於記憶體1508中用於由(例如)處理單元1506執行。
本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」包含電腦儲存媒體。電腦儲存媒體包含實施於用於儲存諸如電腦可讀指令或其他資料之資訊之任何方法或技術中之揮發性及非揮發性、可抽換及不可抽換媒體。記憶體1508及儲存器1510係電腦儲存媒體之實例。電腦儲存媒體包含(但不限於) RAM、ROM、EEPROM、快閃記憶體或其他記憶體技術、CD-ROM、數位多功能光碟(DVD)或其他光學儲存器、卡式磁帶、磁帶、磁碟儲存器或其他磁性儲存裝置或可用於儲存所要資訊且可由運算裝置1502存取之任何其他媒體。任何此等電腦儲存媒體可為運算裝置1502之部分。
運算裝置1502亦可包含允許運算裝置1502與其他裝置通信之(若干)通信連接1516。(若干)通信連接1516可包含(但不限於)一數據機、一網路介面卡(NIC)、一積體網路介面、一射頻傳輸器/接收器、一紅外線埠、一USB連接或用於將運算裝置1502連接至其他運算裝置之其他介面。(若干)通信連接1516可包含一有線連接或一無線連接。(若干)通信連接1516可傳輸及/或接收通信媒體。
術語「電腦可讀媒體」可包含通信媒體。通信媒體通常以諸如一載波或其他傳輸機構之一「調變資料信號」體現電腦可讀指令或其他資料且包含任何資訊傳送媒體。術語「調變資料信號」可包含使一或多個其特性依使得資訊以信號編碼之一方式設定或改變之一信號。
運算裝置1502可包含(若干)輸入裝置1514，諸如鍵盤、滑鼠、筆、語音輸入裝置、觸控輸入裝置、紅外線攝影機、視訊輸入裝置及/或任何其他輸入裝置。(若干)輸出裝置1512 (諸如一或多個顯示器、揚聲器、印表機及/或任何其他輸出裝置)亦可包含於運算裝置1502中。(若干)輸入裝置1514及(若干)輸出裝置1512可經由一有線連接、無線連接或其等之任何組合來連接至運算裝置1502。在一些實施例中，來自另一運算裝置之一輸入裝置或一輸出裝置可用作運算裝置1502之(若干)輸入裝置1514或輸出裝置1512。
運算裝置1502之組件可由諸如一匯流排之各種互連連接。此等互連可包含一周邊組件互連(PCI)(諸如快速PCI)、一通用串列匯流排(USB)、火線(IEEE 1394)、一光學匯流排結構及其類似者。在一些實施例中，運算裝置1502之組件可由一網路互連。例如，記憶體1508可由定位於由一網路互連之不同實體位置中之多個實體記憶體單元組成。
熟習技術者應認知，用於儲存電腦可讀指令之儲存裝置可跨一網路分佈。例如，可經由一網路1518存取之一運算裝置1520可儲存用於實施本文中所提供之一或多個實施例之電腦可讀指令。運算裝置1502可存取運算裝置1520且下載一部分或所有電腦可讀指令用於執行。替代地，運算裝置1502可視需要下載電腦可讀指令之片段，或一些指令可在運算裝置1502處執行且一些指令可在運算裝置1520處執行。
根據一些實施例，一種用於圖案化一第一半導體晶圓之光刻方法包含：將一光學遮罩定位於該第一半導體晶圓上方；藉由導引來自一光源之光穿過該光學遮罩之透明區域來圖案化該第一半導體晶圓之一第一區域；及藉由將來自一能源之能量導引至該第一半導體晶圓之一第二區域來圖案化該第二區域。根據一些實施例，該第二區域之該圖案化包含直接光束寫入。
根據一些實施例，該第一區域之該圖案化包含在一光刻系統之一第一光刻站處圖案化該第一區域，且該第二區域之該圖案化包含在不同於該第一光刻站之該光刻系統之一第二光刻站處圖案化該第二區域。
根據一些實施例，在圖案化該第一區域或該第二區域之一者之前圖案化該第一區域或該第二區域之另一者。
根據一些實施例，該第二區域環繞該第一區域。
根據一些實施例，該第二區域係該第一區域之一邊界與該第一半導體晶圓之一邊緣之間的一排除區。
根據一些實施例，該光刻方法包含判定該第一區域之一部分之一第一圖案密度及根據一第二圖案密度來圖案化該第二區域。根據一些實施例，該第一圖案密度及該第二圖案密度係相同圖案密度。
根據一些實施例，該第二區域之該圖案化包含形成一虛設圖案。
根據一些實施例，該光刻方法包含藉由將來自該能源之能量導引至該第一半導體晶圓之一第三區域來圖案化該第三區域。根據一些實施例，該第三區域之該圖案化包含直接光束寫入，其中該第二區域之一圖案密度係一第一虛設圖案密度，該第三區域之一圖案密度係一第二虛設圖案密度，且該第二虛設圖案密度不同於該第一虛設圖案密度。
根據一些實施例，該光刻方法包含同時圖案化該第二區域及一第二半導體晶圓之一第三區域。
根據一些實施例，針對一種由一程序產生之圖案化半導體晶圓，該程序包含：藉由在一第一半導體晶圓保持器處使一半導體晶圓曝露於一光源來圖案化至少一些該半導體晶圓；將該半導體晶圓自該第一半導體晶圓保持器轉移至一第二半導體晶圓保持器；及藉由在該第二半導體晶圓保持器處使該半導體晶圓曝露於來自一直接光束寫入器之一能量束來圖案化至少一些該半導體晶圓。
根據一些實施例，該程序包含判定該半導體晶圓之一區域之一圖案密度。
根據一些實施例，該程序包含基於該圖案密度來導出寫入命令及將該等寫入命令傳送至該直接光束寫入器。
根據一些實施例，該程序包含將該能量束導引至該半導體晶圓之一區域以將一光刻虛設圖案寫入於該區域上。
根據一些實施例，藉由使該半導體晶圓曝露於該光源來圖案化至少一些該半導體晶圓包含導引來自該光源之光穿過一光學遮罩之透明區域。
根據一些實施例，藉由使該半導體晶圓曝露於來自該直接光束寫入器之該能量束來圖案化至少一些該半導體晶圓包含將一虛設圖案寫入於該半導體晶圓之一區域之一邊界與該半導體晶圓之一邊緣之間。
根據一些實施例，一種用於將一光刻虛設圖案寫入於一半導體晶圓上之方法包含：藉由導引來自一光源之光穿過一光學遮罩之透明區域而至該半導體晶圓之一第一區域來圖案化該第一區域；判定該第一區域之一圖案密度；及藉由將來自一能源之能量導引至該半導體晶圓之一第二區域來圖案化該第二區域以將該光刻虛設圖案寫入於該第二區域上。根據一些實施例，該光刻虛設圖案之一圖案密度係基於該第一區域之該圖案密度。
根據一些實施例，該光刻虛設圖案之該圖案密度及該第一區域之該圖案密度係一相同密度。
根據一些實施例，該第二區域位於該第一區域之一邊界與該半導體晶圓之一邊緣之間。
根據一些實施例，該第二區域環繞該第一區域。
根據一些實施例，將該光刻虛設圖案寫入於一半導體晶圓上包含在圖案化該第一區域之後且在圖案化該第二區域之前將該半導體晶圓自一第一晶圓光刻站轉移至一第二晶圓光刻站。
上文已概述若干實施例之特徵，使得熟習技術者可較佳理解本發明之態樣。熟習技術者應瞭解，其可易於將本揭示用作設計或修改其他程序及結構之一基礎以實施相同於本文中所引入之實施例之目的或達成相同於本文中所引入之實施例之優點。熟習技術者亦應認知，此等等效建構不應背離本發明之精神及範疇，且其可在不背離本發明之精神及範疇之情況下對本文作出各種改變、替代及更改。
儘管已用專針對結構特徵或方法動作之語言描述標的，但應瞭解，隨附申請專利範圍之標的未必受限於上述特定特徵或動作。確切言之，上述特定特徵及動作揭示為實施至少一些請求項之實例性形式。
本文中提供實施例之各種操作。描述一些或所有操作之順序不應被解釋為隱含此等操作必然與順序相依。替代順序應被理解為有益於本[實施方式]。此外，應瞭解，本文中所提供之各實施例中未必存在所有操作。此外，應瞭解，一些實施例中未必需要所有操作。
應瞭解，為了簡單及便於理解，使用相對於彼此之特定尺寸(諸如(例如)結構尺寸或定向)來繪示本文中所描繪之層、構件、元件等等且在一些實施例中，層、構件、元件等等之實際尺寸實質上不同於本文中所繪示之尺寸。
此外，「例示性」在本文中用於意謂充當一實例、例項、說明等等且未必有利。如本申請案中所使用，「或」意欲意謂一包含性「或」而非一排他性「或」。例如，除非另有說明或自內文清楚指示一單數形式，否則本申請案及隨附申請專利範圍中所使用之「一」一般應被解釋為意謂「一或多個」。此外，A及B之至少一者及/或其類似者一般意謂A或B或A及B兩者。此外，就使用「包含」、「具有(having)」、「具有(has)」、「帶有」或其變型而言，此等術語意欲依類似於術語「包括」之一方式具包含性。此外，除非另有說明，否則「第一」、「第二」或其類似者不意欲隱含一時間態樣、一空間態樣、一順序等等。確切言之，此等術語僅用作構件、元件、項目等等之識別符、名稱等等。例如，一第一元件及一第二元件一般對應於元件A及元件B或兩個不同或兩個相同元件或相同元件。
此外，儘管已相對於一或多個實施方案來展示及描述本揭示，但其他一般技術者將基於閱讀及理解本說明書及附圖來明白等效更改及修改。本揭示包括所有此等修改及更改且僅受限於以下申請專利範圍之範疇。尤其關於由上述組件(例如元件、資源等等)執行之各種功能，除非另有指示，否則用於描述此等組件之術語意欲對應於執行所描述組件之指定功能(例如功能等效)之任何組件，即使結構上不等效於所揭示結構。另外，儘管已相對於若干實施方案之僅一者來揭示本發明之一特定特徵，但此特徵可為了任何給定或特定應用期望或便利而與其他實施方案之一或多個其他特徵組合。
100:光阻室 102:表面 104:光阻室外殼 106:旋塗機 108:第一晶圓保持器 110:晶圓 112:第一表面 114:第二表面 116:施配器 118:光阻材料 118a:第一光阻材料層 118b:第二光阻材料層 118c:第三光阻材料層 118d:第四光阻材料層 119:圖案化區域 120:第一區域 120a:第一區域 120b:第一區域 120c:第一區域 120d:第一區域 122:第二區域 122a:第二區域 122b:第二區域 122c:第二區域 122d:第二區域 124:邊緣 126:第一圖案化區域 128:第二圖案化區域 130:第三圖案化區域 132:第四圖案化區域 134:第五圖案化區域 136:第六圖案化區域 138:第七圖案化區域 140:第八圖案化區域 142:第九圖案化區域 144:第十圖案化區域 200:光刻室 202:表面 204:光刻室外殼 206:第二晶圓保持器 208:第一傳送機 210:光源 210a:第一光源 210b:第二光源 212:光學遮罩 212a:第一光學遮罩 212b:第二光學遮罩 214:第二傳送機 216:能源 216a:第一直接光束寫入器能源 216b:第二直接光束寫入器能源 218:第三傳送機 220:光學遮罩邊界 222:晶粒邊界 224:配置 226:光刻晶粒圖案 227a:第一光刻晶粒圖案 227b:第一光刻晶粒圖案 228:第一光刻晶粒圖案 229a:第二光刻晶粒圖案 229b:第二光刻晶粒圖案 230:第二光刻晶粒圖案 232:光發射器 232a:第一光發射器 232b:第二光發射器 234:光學裝置 234a:第一光學裝置 234b:第二光學裝置 236:能量發射器 238:能量/光軌跡裝置 240:控制器 242:光刻資料源 244:第一圖案 500:光刻系統 1002:第一晶圓 1004:第二晶圓 1006:第三晶圓 1008:第四晶圓 1010:第一直接光束光刻圖案 1011:第二直接光束光刻圖案 1012:第一光刻站 1014:第二光刻站 1016:第三光刻站 1018:第四光刻站 1020:晶圓轉移裝置 1022:晶圓保持器 1024:晶圓輸出接收器 1026:晶圓定向器 1028:基座 1030:第一橫向方向運送機 1032:第二橫向方向運送機 1034:旋轉器 1036a:第一光源傳送機 1036b:第二光源傳送機 1038a:第一能源傳送機 1038b:第二能源傳送機 1040:轉移 1300:方法 1302:將光學遮罩定位於半導體晶圓上方 1304:導引來自光源之光穿過光學遮罩之透明區域以圖案化半導體晶圓之第一區域 1306:判定第一區域之圖案密度 1308:基於第一區域之圖案密度來判定半導體晶圓之第二區域之圖案密度 1310:藉由直接光束寫入半導體晶圓之第二區域來根據第二圖案密度圖案化半導體晶圓之第二區域 1400:實施例 1402:處理器可執行電腦指令 1404:電腦可讀資料 1406:電腦可讀媒體 1500:系統 1502:運算裝置 1504:虛線 1506:處理單元 1508:記憶體 1510:儲存器 1512:輸出裝置 1514:輸入裝置 1516:通信連接 1518:網路 1520:運算裝置 D:距離 D1 :第一方向 D2 :第二方向 EB:能量束 L:光 S1 :形狀 S2 :形狀
自結合附圖來解讀之以下詳細描述最佳理解本發明之態樣。應注意，根據行業標準做法，各種構件未按比例繪製。事實上，為使討論清楚，可任意增大或減小各種構件之尺寸。
圖1繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光阻室。
圖2繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光刻室。
圖3繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光學遮罩。
圖4A至圖4B繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一晶圓之區域。
圖5繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光刻系統。
圖6繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光刻系統。
圖7繪示根據一些實施例之半導體晶圓光刻之後的一晶圓。
圖8繪示根據一些實施例之半導體晶圓光刻之後的一晶圓。
圖9繪示根據一些實施例之半導體晶圓光刻之後的一晶圓。
圖10繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光刻系統。
圖11繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光刻系統。
圖12繪示根據一些實施例之用於半導體晶圓光刻之一光刻系統。
圖13繪示根據一些實施例之半導體晶圓光刻之一方法。
圖14繪示根據一些實施例之一例示性電腦可讀媒體。
圖15繪示根據一些實施例之其中可實施本文中所闡述之一或多個佈建之一實例性運算環境。
1300:方法
1302:將光學遮罩定位於半導體晶圓上方
1304:導引來自光源之光穿過光學遮罩之透明區域以圖案化半導體晶圓之第一區域
1306:判定第一區域之圖案密度
1308:基於第一區域之圖案密度來判定半導體晶圓之第二區域之圖案密度
1310:藉由直接光束寫入半導體晶圓之第二區域來根據第二圖案密度圖案化半導體晶圓之第二區域

Claims (10)

  1. 一種用於圖案化一第一半導體晶圓之光刻方法，其包括：將一光學遮罩定位於該第一半導體晶圓上方；藉由導引來自一光源之光穿過該光學遮罩之透明區域來圖案化該第一半導體晶圓之一第一區域，其中該第一區域之該圖案化包括在一光刻系統之一第一光刻站處圖案化該第一區域；及藉由將來自一能源之能量導引至該第一半導體晶圓之一第二區域來圖案化該第二區域，其中該第二區域之該圖案化包括直接光束寫入，且該第二區域之該圖案化包括在不同於該第一光刻站之該光刻系統之一第二光刻站處圖案化該第二區域。
  2. 如請求項1之光刻方法，其中該第二區域係該第一區域之一邊界與該第一半導體晶圓之一邊緣之間的一排除區。
  3. 如請求項1之光刻方法，其中該第二區域環繞該第一區域。
  4. 如請求項1之光刻方法，其包括：判定該第一區域之一部分之一第一圖案密度；及根據一第二圖案密度來圖案化該第二區域，其中該第一圖案密度及該第二圖案密度係一相同圖案密度。
  5. 如請求項1之光刻方法，其包括： 藉由將來自該能源之能量導引至該第一半導體晶圓之一第三區域來圖案化該第三區域，其中該第三區域之該圖案化包括直接光束寫入，其中：該第二區域之一圖案密度係一第一虛設圖案密度，該第三區域之一圖案密度係一第二虛設圖案密度，且該第二虛設圖案密度不同於該第一虛設圖案密度。
  6. 一種由一程序產生之圖案化半導體晶圓，該程序包括：藉由在一第一半導體晶圓保持器處使一半導體晶圓曝露於一光源來圖案化至少一些該半導體晶圓，其中該圖案化包括在一光刻系統之一第一光刻站處圖案化；將該半導體晶圓自該第一半導體晶圓保持器轉移至一第二半導體晶圓保持器；及藉由在該第二半導體晶圓保持器處使該半導體晶圓曝露於來自一直接光束寫入器之一能量束來圖案化至少一些該半導體晶圓，且該圖案化包括在不同於該第一光刻站之該光刻系統之一第二光刻站處圖案化。
  7. 如請求項6之圖案化半導體晶圓，其中該程序包括判定該半導體晶圓之一區域之一圖案密度，以及基於該圖案密度來導出寫入命令及將該等寫入命令傳送至該直接光束寫入器。
  8. 如請求項6之圖案化半導體晶圓，其中該程序包括將該能量束導引至 該半導體晶圓之一區域以將一光刻虛設圖案寫入於該區域上。
  9. 一種用於將一光刻虛設圖案寫入於一半導體晶圓上之方法，其包括：藉由導引來自一光源之光穿過一光學遮罩之透明區域而至該半導體晶圓之一第一區域來圖案化該第一區域，其中該第一區域之該圖案化包括在一光刻系統之一第一光刻站處圖案化該第一區域；判定該第一區域之一圖案密度；及藉由將來自一能源之能量導引至該半導體晶圓之一第二區域來圖案化該第二區域以將該光刻虛設圖案寫入於該第二區域上，其中：該光刻虛設圖案之一圖案密度係基於該第一區域之該圖案密度，且該第二區域之該圖案化包括在不同於該第一光刻站之該光刻系統之一第二光刻站處圖案化該第二區域。
  10. 如請求項9之方法，其中該光刻虛設圖案之該圖案密度及該第一區域之該圖案密度係一相同密度。
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