光刻系统

摘要

本发明提供光刻系统，所述光刻系统能够对光刻晶圆进行返工，所述光刻系统包括工艺片架、返工片架、返工单元和控制单元，其中所述返工单元用于利用返工程序对所述待返工晶圆进行光刻返工，所述控制单元用于统计所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目，用于计算所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和，在所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和等于所述第一晶圆数的情况下，所述控制单元用于锁定所述虚拟批号，将所述虚拟批号中与所述待返工晶圆对应的虚拟位置号转移至缓冲区，将所述返工晶圆对应的虚拟位置号分配对应的虚拟返工批号，并用于启动所述返工单元。本发明解决由于无法对准的晶圆的光刻返工问题。

权利要求

1.一种光刻系统，其特征在于，包括：

工艺片架，用于放置光刻完毕晶圆；

返工片架，用于放置待返工晶圆，所述待返工晶圆与所述光刻完毕晶圆对应同一虚拟批号，所述待返工晶圆和所述光刻完毕晶圆分别对应所述虚拟批号中的不同的虚拟位置号，所述虚拟批号对应有第一晶圆数；

返工单元，用于利用返工程序对所述待返工晶圆进行光刻返工；

控制单元，用于统计所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目，用于计算所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和，在所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和等于所述第一晶圆数的情况下，所述控制单元用于锁定所述虚拟批号，将所述虚拟批号中与所述待返工晶圆对应的虚拟位置号转移至缓冲区，将所述返工晶圆对应的虚拟位置号分配对应的虚拟返工批号，并用于启动所述返工单元；

在所述返工单元对所述待返工晶圆返工完毕后，所述控制单元还用于将所述虚拟返工批号对应的虚拟位置号转移至所述缓冲区，并将所述虚拟返工批号删除，将所述虚拟位置号转移至所述虚拟批号，将所述虚拟批号解除锁定。

2.如权利要求1所述的光刻系统，其特征在于，所述控制单元包括：

晶圆数目统计单元，用于统计所述返工片架中的待返工晶圆的数目和所述工艺片架中的光刻完毕晶圆的数目；

计算单元，用于将所述晶圆数目统计单元统计的待返工晶圆的数目和所述工艺片架中的光刻完毕的晶圆的数目求和，获得第二晶圆数；

锁定单元，用于将虚拟批号锁定；

转移单元，用于在所述虚拟批号锁定时，将所述虚拟批号中与所述待返工晶圆对应的虚拟位置号转移至所述缓冲区；比较单元，用于将所述第一晶圆数与第二晶圆数比较，在所述第一晶圆数与第二晶圆数相同的情况下，启动所述锁定单元和转移单元。

3.如权利要求2所述的光刻系统，其特征在于，所述转移单元还用于在所述返工单元对所述待返工晶圆返工完毕后将所述虚拟批号对应的虚拟位置号转移至所述缓冲区，将所述虚拟返工批号删除。

4.如权利要求2所述的光刻系统，其特征在于，所述锁定单元还用于在所述返工单元对所述待返工晶圆返工完毕后，将所述虚拟位置号转移至所述缓冲区，并将所述虚拟位置号从所述缓冲区转移至所述虚拟批号，在所述虚拟位置号转移至所述虚拟批号后，将所述虚拟批号解除锁定。

说明书

光刻系统

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域，特别涉及光刻系统。

背景技术

[0002] 光刻工艺作为半导体工艺中的一个重要工艺，其利用光刻机将投影掩膜版上的图形转移至晶圆上的光刻胶层内。为了保证所述光刻胶层内形成的图形的位置和形状与所述投影掩膜版上的位置和形状一致，光刻机首先进行对准步骤，即将晶圆上的对准标记与所述投影掩膜版上的对准标记对准；然后，进行聚焦步骤，即调整所述晶圆在所述光刻机中的高度，使得所述晶圆处于光刻机的光学系统的聚焦范围内。在对准步骤和聚焦步骤后，所述光刻机进行曝光步骤，即光刻机的快门打开，光刻机的光学系统的发射紫外光，对所述光刻胶层进行曝光。在公开号为CN 101419407A的中国专利申请中还可以发现更多关于现有光刻工艺的信息。

[0003] 由于晶圆上的对准标记模糊、前层异常等原因，常常出现光刻对准异常情况。通常，光刻机会产生对准异常的报警信号，然后将对准异常的晶圆退出光刻设备，终止对所述晶圆的曝光程序。接着，所述光刻机会对进行其他晶圆的光刻工艺。因此，现有技术会出现在同一批次(batch)的晶圆中，若干晶圆由于对准异常无法光刻的情况，需要进行光刻返工。

[0004] 现有技术缺少一种对晶圆进行光刻返工的系统，部分晶圆由于对准异常无法光刻，从而无法将投影掩膜版上的图形转移至光刻胶层内。

发明内容

[0005] 本发明解决的问题是提供了一种光刻系统，所述光刻系统能解决了晶圆由于对准异常无法光刻的问题，解决了无法将投影掩膜版上的图形转移至光刻胶层内的问题。

[0006] 为解决上述问题，本发明提供了一种光刻系统，包括：

[0007] 工艺片架，用于放置光刻完毕晶圆；

[0008] 返工片架，用于放置待返工晶圆，所述待返工晶圆与所述光刻完毕晶圆对应同一虚拟批号，所述待返工晶圆和所述工艺晶圆分别对应所述虚拟批号中的不同的虚拟位置号，所述虚拟批号对应有第一晶圆数；

[0009] 返工单元，用于利用返工程序对所述待返工晶圆进行光刻返工；

[0010] 控制单元，用于统计所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目，用于计算所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和，在所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和等于所述第一晶圆数的情况下，所述控制单元用于锁定所述虚拟批号，将所述虚拟批号中与所述待返工晶圆对应的虚拟位置号转移至缓冲区，将所述返工晶圆对应的虚拟位置号分配对应的虚拟返工批号，并用于启动所述返工单元。

[0011] 可选地，在所述返工单元对所述待返工晶圆返工完毕后，所述控制单元还用于将所述虚拟返工批号对应的虚拟位置号转移至所述缓冲区，并将所述虚拟返工批号删除，将所述虚拟位置号转移至所述虚拟批号，将所述虚拟批号解除锁定。

[0012] 可选地，所述控制单元包括：

[0013] 晶圆数目统计单元，用于统计所述返工片架中的待返工晶圆的数目和所述工艺片架中的光刻完毕晶圆的数目；

[0014] 计算单元，用于将所述晶圆数目统计单元统计的待返工晶圆的数目和所述工艺片架中的光刻完毕的晶圆的数目求和，获得第二晶圆数；

[0015] 锁定单元，用于将虚拟晶圆批号锁定；

[0016] 转移单元，用于在所述虚拟晶圆锁定时，将所述虚拟批号中与所述待返工晶圆对应的虚拟位置号转移至所述缓冲区；

[0017] 比较单元，用于将所述第一晶圆数与第二晶圆数比较，在所述第一晶圆数与第二晶圆数相同的情况下，启动所述锁定单元和转移单元。

[0018] 可选地，所述转移单元还用于在所述返工单元对所述待返工晶圆返工完毕后将所述虚拟批号对应的虚拟位置号转移至所述缓冲区，将所述虚拟返工批号删除。

[0019] 可选地，所述锁定单元还用于在所述返工单元对所述待返工晶圆返工完毕后，将所述虚拟位置号转移至所述缓冲区，并将所述虚拟位置号从所述缓冲区转移至所述虚拟批号，在所述虚拟位置号转移至所述虚拟批号后，将所述虚拟批号解除锁定。

[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：

[0021] 本发明提供的光刻系统，包括：工艺片架、返工片架、返工单元和控制单元，所述控制单元用于统计所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目，用于计算所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和，在所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和等于所述第一晶圆数的情况下，所述控制单元用于锁定所述虚拟批号，将所述虚拟批号中与所述待返工晶圆对应的虚拟位置号转移至缓冲区，将所述返工晶圆对应的虚拟位置号分配对应的虚拟返工批号，并用于启动所述返工单元，本发明提供的光刻系统能够核对待返工晶圆的数目与光刻完毕晶圆的数目，在所述待返工晶圆的数目与光刻完毕晶圆的数目之和等于第一晶圆数的情况下，所述控制单元启动所述返工单元对所述晶圆进行返工，从而实现了利用所述光刻系统对无法对准的晶圆进行返工，由于核对待返工晶圆的数目与光刻完毕晶圆的数目、将所述待返工晶圆的数目与光刻完毕晶圆的数目求和、启动返工单元均利用控制单元而非利用人力进行，因此，本发明节约了人力成本，且提高了对返工晶圆的处理速度，提高了光刻返工的效率。

附图说明

[0022] 图1是本发明一个实施例的光刻系统的结构示意图；

[0023] 图2是本发明又一实施例的返工单元的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 现有技术缺少一种对晶圆进行光刻返工的系统，部分晶圆由于对准异常无法光刻，从而无法将投影掩膜版上的图形转移至光刻胶层内。

[0025] 为了解决上述问题，本发明提出一种光刻系统，请结合图1所示的本发明的光刻系统，所述光刻系统包括：

[0026] 工艺片架10，用于放置光刻完毕晶圆，所述工艺片架10中设置多个位置(slot)，每一位置可以放置一片光刻完毕晶圆，每一光刻完毕晶圆与其所在的工艺片架10的位置的位置号对应；

[0027] 返工片架20，用于放置待返工晶圆，所述返工片架20中设置多个位置，每一位置可以放置一片待返工晶圆，每一待返工晶圆与其所在的返工片架20的位置的位置号对应；所述工艺片架10中的待返工晶圆与所述返工片架20中的光刻完毕晶圆对应同一虚拟批号，所述待返工晶圆和所述工艺晶圆分别对应所述虚拟批号中的不同的虚拟位置号，作为一个实施例，所述光刻完毕晶圆的虚拟位置号与所述待返工晶圆在所述工艺片架10中的位置号对应，所述待返工晶圆的虚拟位置号与所述待返工晶圆在所述返工片架20的位置号对应，所述虚拟批号对应有第一晶圆数；

[0028] 返工单元30，用于利用返工程序对所述待返工晶圆进行光刻返工；

[0029] 控制单元40，用于统计所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目，用于计算所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和，在所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和等于所述第一晶圆数的情况下，所述控制单元40用于锁定所述虚拟批号，将所述虚拟批号中与所述待返工晶圆对应的虚拟位置号转移至缓冲区，将所述返工晶圆对应的虚拟位置号分配对应的虚拟返工批号，并用于启动所述返工单元30。

[0030] 具体地，所述返工单元30为光刻机，所述光刻机为步进式光刻机。作为一个实施例，所述光刻机包括：晶圆输入台，用于放置待光刻晶圆和光刻完毕的晶圆；工艺腔室，用于对待光刻晶圆进行光刻；返工晶圆存放台，用于放置在工艺腔室中由于无法对准而需要返工的晶圆；传输装置，用于将晶圆在所述晶圆输入台、工艺腔室、返工晶圆存放台之间传输。

[0031] 所述光刻机上还设置有RF Reader，用于根据放置在所述晶圆输入台或返工晶圆存放台上的片架(包括工艺片架和返工片架)上的RF ID识别所述工艺片架或返工片架，将所述工艺片架或返工片架与其他工艺片架或返工片架区分。

[0032] 上述光刻系统的工作原理如下：

[0033] 首先，将放置有待光刻晶圆的工艺片架10放置在所述返工单元30的晶圆输入台，所述工艺片架10中设置了多个位置，每一位置可以放置一个待光刻晶圆，所述待光刻晶圆与其所在所述工艺片架10的位置的位置号对应，所述工艺片架10具有RF ID，所述RF ID与所述待光刻工艺晶圆的虚拟批号对应，所述虚拟批号对应多个虚拟位置号，所述虚拟位置号的数目为第一晶圆数，所述虚拟位置号与所述待光刻晶圆在所述工艺片架10中的位置号对应，所述虚拟批号在所述光刻机中具有对应的光刻程序。

[0034] 然后，在所述工艺片架10放置于所述晶圆输入台后，所述光刻机的RFreader读取所述工艺片架的RF ID，通过所述RF ID，获得与所述RF ID对应的所述工艺片架10的虚拟批号，根据所述虚拟批号，所述光刻机获得与所述工艺片架10对应的光刻程序。

[0035] 然后，所述光刻机的传输装置将所述晶圆逐一从所述工艺片架10中将所述待光刻晶圆传输至所述光刻机的工艺腔室，所述工艺腔室利用所述光刻程序对所述待光刻晶圆进行光刻，所述光刻包括：对准、聚焦和曝光三个步骤。若在所述工艺腔室中的晶圆出现无法对准的情况，则所述工艺腔室停止对所述工艺腔室中的晶圆的光刻，所述传输装置将所述晶圆放置于所述返工晶圆存放台，所述返工晶圆存放台中放置了所述返工片架20，所述传输装置将所述待返工晶圆放置于所述返工片架20中，且所述待返工晶圆在所述返工片架20中的位置与所述待返工晶圆在所述工艺片架10中的原先的位置对应。

[0036] 然后，所述光刻机的传输装置与所述工艺腔室配合工作，直至将所述工艺片架10中的全部待光刻晶圆处理完毕，其中部分待光刻晶圆正常进行了光刻，部分待光刻晶圆由于无法对准从而被传输装置转移至所述返工片架20，从而成为待返工晶圆。

[0037] 在上述过程结束后，所述工艺片架10中放置了光刻完毕晶圆，所述返工片架20中放置了待返工晶圆，所述工艺片架10放置在所述光刻机的输入晶圆存放台，所述返工片架20放置在所述光刻机的返工晶圆存放台。

[0038] 然后，本发明的光刻系统的控制单元40进行工作，所述控制单元40首先统计所述返工片架20的待返工晶圆的数目和所述工艺片架10中的光刻完毕晶圆的数目，所述控制单元40可以通过查询所述光刻机的工艺腔室的光刻记录，获得所述返工片架20对应的待返工晶圆的晶圆的数目和所述工艺片架10中的光刻完毕晶圆的数目，或者所述控制单元40可以通过查询所述光刻机的传输装置的记录，获得所述返工片架20对应的待返工晶圆的晶圆的数目和所述工艺片架10中的光刻完毕晶圆的数目；或者所述控制单元40还可以控制光刻机的传输装置，通过在所述传输装置上加装扫描装置，利用所述扫描装置扫描所述输入晶圆存放台中放置的工艺片架10中存放的光刻完毕晶圆的位置，统计所述位置的个数获得所述光刻完毕晶圆的数目，利用所述扫描装置扫描所述返工晶圆存放台中放置的返工片架20中存放的待返工晶圆的位置，统计所述位置的个数获得所述待返工晶圆的数目。

[0039] 接着，可以将所述工艺片架10取出，放置在专用的盒子中，以防止光刻完毕晶圆受到来自洁净室的污染。然后，所述返工片架20继续放置在所述返工晶圆存放台中，所述控制单元40计算所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和，在所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和等于所述第一晶圆数的情况下，所述控制单元40锁定(hold)所述虚拟批号，并且将所述虚拟批号中与所述待返工晶圆对应的虚拟位置号转移至缓冲区，将所述返工晶圆对应的虚拟位置号分配对应的虚拟返工批号，所述虚拟返工批号与所述返工片架20的RF ID对应。

[0040] 同时，本领域技术人员在所述返工单元30中设置与所述虚拟返工批号对应的返工程序，所述返工单元基于所述虚拟返工批号和所述返工程序启动，对所述返工片架20中的待返工晶圆进行返工，并且将返工完毕的晶圆放回所述返工片架20中。

[0041] 作为优选的实施例，在所述返工片架20中的晶圆全部返工完毕后，所述控制单元40将所述虚拟返工批号对应的虚拟位置号转移至所述缓冲区，并将所述虚拟返工批号删除，将所述虚拟位置号转移至所述虚拟批号，将所述虚拟批号解除锁定(release)；

[0042] 最后，将所述返工片架20从所述返工单元30的返工晶圆存放台中取出，并且将所述返工晶圆放回所述工艺片架10中的原先的位置。

[0043] 上述过程除了在所述返工单元30中设置返工程序的步骤以及将所述返工片架20从返工晶圆存放台去除、将所述返工晶圆放回原先的位置需要手动进行以外，其余均利用所述光刻系统进行，不仅实现了对无法对准的晶圆的光刻返工，而且节约了人力成本，加快了对待返工晶圆处理的速度。

[0044] 下面，请参考图2所示的本发明的又一实施例的光刻系统的结构示意图，其中与前一实施例相同的结构用相同的标号标出。所述光刻系统包括：

[0045] 工艺片架10，用于放置光刻完毕晶圆，所述工艺片架10中设置多个位置(slot)，每一位置可以放置一片光刻完毕晶圆，每一光刻完毕晶圆与其所在的工艺片架10的位置的位置号对应；

[0046] 返工片架20，用于放置待返工晶圆，所述返工片架20中设置多个位置，每一位置可以放置一片待返工晶圆，每一待返工晶圆与其所在的返工片架20的位置的位置号对应；所述工艺片架10中的待返工晶圆与所述返工片架20中的光刻完毕晶圆对应同一虚拟批号，所述待返工晶圆和所述工艺晶圆分别对应所述虚拟批号中的不同的虚拟位置号，作为一个实施例，所述光刻完毕晶圆的虚拟位置号与所述待返工晶圆在所述工艺片架10中的位置号对应，所述待返工晶圆的虚拟位置号与所述待返工晶圆在所述返工片架20的位置号对应，所述虚拟批号对应有第一晶圆数；

[0047] 返工单元30，用于利用返工程序对所述待返工晶圆进行光刻返工；

[0048] 控制单元40，所述控制单元40包括：

[0049] 晶圆数目统计单元401，用于统计所述返工片架20的待返工晶圆的数目和所述工艺片架10中的光刻完毕晶圆的数目；

[0050] 计算单元402，用于将所述晶圆数目统计单元统计的待返工晶圆的数目和所述工艺片架中的光刻完毕的晶圆的数目求和，获得第二晶圆数；

[0051] 锁定单元403，用于将虚拟晶圆批号锁定；

[0052] 转移单元404，用于在所述虚拟晶圆锁定时，将所述虚拟批号中与所述待返工晶圆对应的虚拟位置号转移至所述缓冲区；

[0053] 比较单元405，用于将所述第一晶圆数与第二晶圆数比较，在所述第一晶圆数与第二晶圆数相同的情况下，启动所述锁定单元403和转移单元404。

[0054] 将所述控制单元40分为多个子单元，有利于加快所述控制单元40的处理速度，提高效率。并且作为本发明的优选实施例，所述转移单元404还用于在所述返工单元30对所述待返工晶圆返工完毕后将所述虚拟批号对应的虚拟位置号转移至所述缓冲区，将所述虚拟返工批号删除；所述锁定单元403还用于在所述返工单元30对所述待返工晶圆返工完毕后，将所述虚拟位置号转移至所述缓冲区，并将所述虚拟位置号从所述缓冲区转移至所述虚拟批号，在所述虚拟位置号转移至所述虚拟批号后，将所述虚拟批号解除锁定。

[0055] 综上，本发明提供的光刻系统，包括：工艺片架、返工片架、返工单元和控制单元，所述控制单元用于统计所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目，用于计算所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和，在所述光刻完毕晶圆的数目和所述待返工晶圆的数目之和等于所述第一晶圆数的情况下，所述控制单元用于锁定所述虚拟批号，将所述虚拟批号中与所述待返工晶圆对应的虚拟位置号转移至缓冲区，将所述返工晶圆对应的虚拟位置号分配对应的虚拟返工批号，并用于启动所述返工单元，本发明提供的光刻系统能够核对待返工晶圆的数目与光刻完毕晶圆的数目，在所述待返工晶圆的数目与光刻完毕晶圆的数目之和等于第一晶圆数的情况下，所述控制单元启动所述返工单元对所述晶圆进行返工，从而实现了利用所述光刻系统对无法对准的晶圆进行返工，由于核对待返工晶圆的数目与光刻完毕晶圆的数目、将所述待返工晶圆的数目与光刻完毕晶圆的数目求和、启动返工单元均利用控制单元而非利用人力进行，因此，本发明节约了人力成本，且提高了对返工晶圆的处理速度，提高了光刻返工的效率。

[0056] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。