提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]套準精度(Overlay)，是光刻制程中當層與前層之間的對準精度。當套準精度超過芯片設(shè)計誤差容忍度，芯片的設(shè)計電路會產(chǎn)生相應(yīng)的斷路或短路，從而影響產(chǎn)品良率；因此對于套準精度的控制嚴重地影響產(chǎn)品的良率和性能。套準精度不僅只是考驗光刻機的套準精度，同時也是考驗APC系統(tǒng)的準確性和及時性。提高光刻機的套準精度，是一種提升晶片制造的套準精度途徑，但也是一種需要大量資金投入的途徑，少則幾百萬歐元，多則上千萬歐元。而通過改進APC系統(tǒng)來實現(xiàn)晶片制造的套準精度的提升，相應(yīng)的成本投入會少很多。
[0003]現(xiàn)有的APC系統(tǒng)(Advanced Process Control，先進工藝控制)是根據(jù)前一個晶片套準精度的實際量測結(jié)果和該晶片采用的套準參數(shù)，進行閉環(huán)反饋；由于光刻機本身的不穩(wěn)定，下一個晶片到站采用現(xiàn)有APC系統(tǒng)計算出的參數(shù)進行曝光后出來的套準精度會因為光刻機本身漂移而產(chǎn)生額外的偏移量，從而產(chǎn)生套準誤差。產(chǎn)品在不同光刻機間拓展時，因為光刻機間的套準精度差別，需要試跑確定新的APC參數(shù)后才能量產(chǎn)跑貨，而試跑確定新的APC參數(shù)后才能量產(chǎn)跑貨的方式，會增加產(chǎn)品的返工和拓展的周期。產(chǎn)品在不同層采用不同光刻機進行曝光，產(chǎn)品的套準精度受到不同光刻機間套準形狀差而產(chǎn)生額外的套準偏差。這些都是本領(lǐng)域技術(shù)人員所不愿看到的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，應(yīng)用于利用APC系統(tǒng)對光刻機進行曝光參數(shù)的設(shè)定，所述方法包括:
[0005]獲取所述光刻機的曝光參數(shù)漂移量；
[0006]獲取所述光刻機在對當前批次芯片進行光刻工藝時的曝光補償參數(shù)；
[0007]所述APC系統(tǒng)根據(jù)所述曝光補償參數(shù)和所述曝光參數(shù)漂移量計算出所述光刻機對下一批次芯片進行光刻工藝的預(yù)設(shè)曝光參數(shù)。
[0008]上述的提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，其中，所述方法中，獲取所述光刻機的曝光參數(shù)漂移量的步驟包括:
[0009]提供若干基準片；
[0010]所述光刻機于預(yù)設(shè)的周期分別對所述基準片進行光刻工藝，并通過對所述基準片進行量測以獲取所述基準片的套準精度量測值；
[0011]所述APC系統(tǒng)根據(jù)所述基準片的套準精度量測值獲取所述光刻機的所述曝光參數(shù)漂移量。
[0012]上述的提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，其中，所述方法中:
[0013]利用套準精度量測機對所述基準片進行量測，以獲取所述基準片的套準精度量測值。
[0014]上述的提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，其中，所述方法中:
[0015]利用所述套準精度量測機對進行光刻工藝后的當前批次芯片進行量測，以獲取當前批次芯片的套準精度量測值；
[0016]所述APC系統(tǒng)根據(jù)所述當前批次芯片的套準精度量測值獲取所述光刻機的所述曝光補償參數(shù)。
[0017]上述的提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，其中，所述APC系統(tǒng)根據(jù)所述曝光補償參數(shù)和所述光刻機的曝光參數(shù)漂移量，并利用第一公式計算出所述光刻機對下一批次芯片進行光刻工藝的預(yù)設(shè)曝光參數(shù)；
[0018]其中，所述第一公式為Txn+1 = Tx n-0VLxn*EWMA+ (Txd2-Txdl);
[0019]Txn+1為所述光刻機對下一批次芯片進行光刻工藝的預(yù)設(shè)曝光參數(shù)，Tx ?為所述光刻機對當前批次芯片進行光刻工藝的曝光補償參數(shù)，OVLxnS當前批次芯片的套準精度量測值，EffMA權(quán)重為補償權(quán)重，Txd2-Txd^光刻機在曝光當前批次芯片和下一次批次芯片時光刻機的曝光參數(shù)漂移量。
[0020]本發(fā)明還公開了一種提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，應(yīng)用于利用APC系統(tǒng)根據(jù)第一光刻機對第二光刻機進行曝光參數(shù)的設(shè)定，所述方法包括:
[0021]獲取所述第一光刻機和第二光刻機之間的曝光參數(shù)偏差值；
[0022]獲取所述第一光刻機在對當前批次芯片進行光刻工藝時的曝光補償參數(shù)；
[0023]所述APC系統(tǒng)根據(jù)所述曝光補償參數(shù)和所述第一光刻機和第二光刻機之間的曝光參數(shù)偏差值設(shè)定所述第二光刻機對下一批次芯片進行光刻工藝的預(yù)設(shè)曝光參數(shù)。
[0024]上述的提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，其中，所述方法中，獲取所述第一光刻機和第二光刻機之間的曝光參數(shù)偏差值的步驟包括:
[0025]提供若干基準片；
[0026]所述第一光刻機和第二光刻機于預(yù)設(shè)的周期分別對所述基準片進行光刻工藝，并通過對所述基準片進行量測以獲取所述基準片的套準精度量測值；
[0027]所述APC系統(tǒng)根據(jù)所述基準片的套準精度量測值獲取所述第一光刻機和第二光刻機之間的所述曝光參數(shù)漂移量。
[0028]上述的提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，其中，所述方法中:
[0029]利用套準精度量測機對所述基準片進行量測以獲取所述基準片的套準精度量測值。
[0030]上述的提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，其中，所述方法中，獲取所述第一光刻機在對當前批次芯片進行光刻工藝時的曝光補償參數(shù)的步驟包括:
[0031]利用所述套準精度量測機對利用所述第一光刻機進行光刻工藝后的當前批次芯片進行量測，以獲取當前批次芯片的套準精度量測值；
[0032]所述APC系統(tǒng)根據(jù)所述當前批次芯片的套準精度量測值獲取所述第一光刻機的所述曝光補償參數(shù)。
[0033]上述的提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，其中，所述APC系統(tǒng)根據(jù)所述曝光補償參數(shù)和所述第一光刻機和第二光刻機之間的曝光參數(shù)偏差值，并利用第二公式計算出所述第二光刻機對下一批次芯片進行光刻工藝的預(yù)設(shè)曝光參數(shù)；
[0034]所述第二公式為Τχη+1 = Txn+ (Txs2-Txsi)；
[0035]其中，Txn+1為所述第二光刻機對第下一批次芯片進行光刻工藝的預(yù)設(shè)曝光參數(shù)，Txn為所述第一光刻機對當前批次芯片進行光刻工藝的曝光補償參數(shù)，Txs2-Txsi為所述第一光刻機和第二光刻機之間的曝光參數(shù)偏差值。
[0036]上述發(fā)明具有如下優(yōu)點或者有益效果:
[0037]本發(fā)明公開了一種提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法，通過對光刻機的套準精度的檢測，獲取光刻機的曝光參數(shù)漂移量，并利用APC系統(tǒng)根據(jù)光刻機在對當前批次芯片進行光刻工藝時的曝光補償參數(shù)和光刻機的曝光參數(shù)漂移量設(shè)定光刻機對下一批次芯片進行光刻工藝的預(yù)設(shè)曝光參數(shù)，以改善產(chǎn)品套準精度性能和穩(wěn)定性。同時該方法可以實現(xiàn)光刻機間系統(tǒng)面上的匹配，方便產(chǎn)品在不同光刻機間的拓展，進而達到產(chǎn)品良率提升、降低返工和縮短生產(chǎn)周期的效果。
【附圖說明】
[0038]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
[0039]圖1是本發(fā)明產(chǎn)品的套準精度的組成示意圖；
[0040]圖2是本發(fā)明實施例一中提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法的工藝流程圖；
[0041]圖3是本發(fā)明實施例二中提高晶片產(chǎn)品套準精度的方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但是不作為本發(fā)明的限定。
[0043]如圖1所示，產(chǎn)品的套準精度由以下幾個部分組成，本發(fā)明改進從其中兩項(光刻機穩(wěn)定度和機臺間匹配)著手，將這兩項偏差放入APC系統(tǒng)，從系統(tǒng)上進行反饋控制。
[0044]實施例一:
[0045]如圖2所不，本實施例涉及一種提尚晶片廣品套準精度的方法，應(yīng)用于利用APC系統(tǒng)對光刻機進行曝光參數(shù)的設(shè)定，該方法包括如下步驟:
[0046]步驟一:獲取光刻機的曝光參數(shù)漂移量，在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例中，獲取光刻機的曝光參數(shù)漂移量的步驟具體為:提供若干基準片；利用光刻機于預(yù)設(shè)的周期分別對基準片進行光刻工藝，并通過對基準片進行量測以獲取基準片的套準精度量測值；之后APC系統(tǒng)根據(jù)基準片的套準精度量測值獲取光刻機的曝光參數(shù)漂移量。
[0047]在本發(fā)明的實施例中，制定光刻機基準片定期檢測頻率(即上述預(yù)設(shè)的周期)，并根據(jù)定期檢測頻率定期通過基準片獲取光刻機的套準精度量測值；該檢測頻率可以根據(jù)具體工藝需求設(shè)定，即每隔固定的一段時間利用光刻機對基準片進行光刻工藝，并通過套準精度量測機對該基準片進行套準精度量測從而得到光刻機的定期的套準精度量測值，進而獲取光刻機的曝光參數(shù)漂移量。
[0048]步驟二:獲取光刻機在對當前批次芯片進行光刻工藝時的曝光補償參數(shù)。
[0049]在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例中，獲取光刻機在對當前批次芯片進行光刻工藝時的曝光補償參數(shù)的具體步驟為:利用套準精度量測機對進行光刻工藝后的當前批次芯片進行量測以獲取當前批次芯片的套準精度量測值，并根據(jù)套準精度量測值獲取光刻機在對當前批次芯片進行光刻工藝時的曝光補償參數(shù)。
[0050]顯而易見的，上述獲取光刻機在對當前批次芯片進行光刻工藝時的曝光補償參數(shù)和光刻機的曝光參數(shù)漂移量的步驟并無先后順序，即步驟一和步驟二無先后順序，可交叉進行。
[0051]步驟三:根據(jù)上述光刻機在對當前批次芯片進行光刻工藝時的曝光補償參數(shù)和光刻機的曝光參數(shù)漂移量設(shè)定光刻機對下一批次芯片進行光刻工藝的預(yù)設(shè)曝光參數(shù)。
[0052]在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例中，理想狀態(tài)下，假設(shè)第N+1批次芯片(即下一批次芯片)和第N批芯片(即當前批次芯片)具有同樣的前層套準形狀，則根據(jù)曝光補償參數(shù)和光刻機的曝光參數(shù)漂移量，并利用第一公式來獲取光刻機對下一批次芯片進行光刻工藝的預(yù)設(shè)曝光參數(shù)；
[0053]其中，第一公式為Txn+1 = Tx n-0VLxn*EWMA+ (Txd2-Txdl);
[0054]TXn+1S光刻機對下一批次芯片進行光刻工藝的預(yù)設(shè)曝光參數(shù)，Tx n為光刻機對當前批次芯片進行光刻工藝的曝光補償參數(shù)，OVLxnS當前批次芯片的套準參數(shù)量測值，EffMA權(quán)重為補償權(quán)重，Txd2-Txdl為光刻機在曝光當前批次芯片和下一次批次芯片時光刻機的曝光參數(shù)漂移量。
[0055]實施例二:
[0056]如圖3所不，本實施例涉及一種提尚晶片廣品套準精度的方法，應(yīng)用于利用AP