[发明专利]光刻控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻控制方法，涉及半导体生产工艺。

背景技术

光刻是半导体生产中的一项基本工艺，评价光刻工艺的主要参数有线宽、套刻、缺陷等，一般采用在线检测设备，如扫描电子显微镜，光学显微镜，套刻测试仪，缺陷检测设备进行实时在线监控。

实际生产中的两种主要缺陷是对偏和聚焦不良，光刻工艺中的对偏有两种情况，一种是工艺波动或曝光条件没有优化引起的偏差，一般在100纳米左右，属于正常的。另一种情况是由于对位标记的形貌引起的对位信号的恶化而产生的偏差，一般其数值在数微米左右。

光刻机的聚焦不良有多种因素构成，主要包括：1、单片圆片背面黏附有颗粒，导致单片圆片局部区域聚焦不良；2、单片圆片背面的颗粒掉落在光刻机圆片载物台上，导致其对应的圆片上特定位置聚焦不良。其影响的圆片可以是当前批次的，也可以影响随后数个批次的。

目前的光刻工艺的在线检测方法是按一定的规则进行抽样检查，一般抽样比例为每25片圆片选取1～2片。由于不是全检，部分异常圆片会流入下一工序，导致产品报废和不能及时交货。另外，随着集成电路制造工艺的发展，光刻的线宽越来越小，即使异常圆片经过聚光灯下的宏观检查和显微镜下的微观检查，小尺寸的线宽的形貌由于聚焦不良产生的变化也不易被作业员观察到。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种光刻控制方法，该光刻控制在曝光过程中收集各片圆片的相关数据，对可能存在的对偏和聚焦不良根据SPC原理触发报警，以便让生产线作业人员及时检查设备和圆片，避免不合格圆片流入下一工序或设备继续产出不合格圆片。

本发明的目的通过提供以下技术方案实现：

一种光刻控制方法，其中，包括以下步骤：

第一步、采集在光刻过程中圆片数据；

第二步、进行SPC分析；

第三步、若符合控制规范，则继续光刻作业，若不符合控制规范，则自动停止当前光刻作业。

进一步地，所述圆片数据包括实时收集每片圆片所有对位坐标的偏移值，并根据所述偏移值计算出的每片圆片的计算值。

所述计算值包括平均值、方差、极值范围、最大值，以及最小值。

如果所述计算值超过所述SPC控制规范，则自动停止当前光刻作业。

再进一步地，所述圆片数据包括圆片在曝光过程中上下移动幅度的最大值。

如果单片圆片的移动幅度最大值与其他圆片的移动幅度最大值有差异，则自动停止当前光刻作业。

如果整批圆片移动幅度最大值与圆片历史数据的移动幅度最大值有差异，则自动停止当前光刻作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：及时发现不合格圆片，保证生产质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为理想情况下的1阶衍射光信号与高阶衍射光信号示意图。

图2为1阶衍射光信号与高阶衍射光信号偏移较小时的示意图。

图3为1阶衍射光信号与高阶衍射光信号偏移较大时的示意图。

图4为本发明对于圆片对位异常的光刻控制方法的流程图。

图5为圆片曝光装置的示意图。

图6为本发明对于圆片聚焦不良的光刻控制方法的流程图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的最佳实施方式。

针对生产线曝光工艺过程中圆片的对位异常，本发明提供下述之实施方式：

在光刻机的对位过程中，一般是利用光栅衍射产生的信号进行对位，即将光栅衍射产生的信号转换为正弦波信号，选择高阶信号和作为基准标尺的1阶信号叠对，离基准信号最近的高阶信号的位置作为对位位置。如图1所示，在理想情况下，1阶衍射光信号10和高阶衍射光信号20完全重叠，即高阶信号的第三个峰和1阶信号的中心重叠。

如图2所示，由于圆片上对应标记形貌的变化，导致高阶衍射光信号20第三个峰和1阶衍射光信号10的中心不重合，存在一定的偏移量，但该高阶衍射光信号20波峰仍然是距离1阶衍射光信号10最近的，因此对位时仍以第三个峰的位置作为对位位置。