[发明专利]套刻精度补偿方法及装置

说明书

本发明提供一种套刻精度补偿方法及装置。所述套刻精度补偿方法包括：测量当层光刻图形与前层光刻图形的第一套刻精度；测量所述前层光刻图形与更前层光刻图形的第二套刻精度；以及基于所述第一套刻精度和所述第二套刻精度计算工艺过程的误差，以用于反馈到曝光机系统中。本发明所提供的套刻精度补偿方法及装置采用多层之间的套刻精度作为反馈，能够改进双镶嵌工艺窗口，针对双镶嵌工艺获得更高的套刻精度。

技术领域

本发明涉及半导体光刻工艺技术领域，具体而言涉及一种套刻精度(overlay,OVL)补偿方法及装置。

背景技术

随着集成电路制造业的迅速发展，光刻成像技术不断提高，芯片的特征尺寸也不断的缩小，对套刻精度有了更高的要求。套刻精度是现代高精度步进扫描投影光刻机的重要性能指标之一，也是新型光刻技术需要考虑的一个重要部分。套刻精度将会严重影响产品的良率和性能。提高光刻机的套刻精度，也是决定最小单元尺寸的关键。

具体来说，套刻精度是光刻制造工艺中当层图形和前层图形的叠对位置精度。集成电路芯片是由很多层电路层层叠加起来的，如果当层和前层没有对准的话，芯片就不能正常的工作，因此保证当层和前层的套刻精度极为重要。目前，制造公司大多是使用先进工艺控制(Advanced Process Control，APC)系统进行光刻工艺，以满足套刻精度的要求。然而，APC系统目前只针对一层OVL的结果进行反馈，会引起对更前层的OVL偏移更大。

发明内容

针对现有技术的不足，一方面，本发明提供一种套刻精度补偿方法，所述套刻精度补偿方法包括：测量当层光刻图形与前层光刻图形的第一套刻精度；测量所述前层光刻图形与更前层光刻图形的第二套刻精度；以及基于所述第一套刻精度和所述第二套刻精度计算工艺过程的误差(Process Induce Error,PIE)，以用于反馈到曝光机系统中。

在本发明的一个实施例中，所述基于所述第一套刻精度和所述第二套刻精度计算工艺过程的误差进一步包括：基于所述第一套刻精度和所述第二套刻精度的平均值计算工艺过程的误差。

在本发明的一个实施例中，所述当层光刻图形和所述更前层光刻图形均为金属层光刻图形，所述前层光刻图形为通孔(via)光刻图形。

在本发明的一个实施例中，所述工艺过程的误差包括以下参数：X、Y方向的位移、晶圆的放大或缩小、晶圆的旋转、曝光场(shot)的放大或缩小以及曝光场的旋转。

在本发明的一个实施例中，所述曝光机系统包括先进工艺控制系统。

在本发明的一个实施例中，所述套刻精度补偿方法还包括：根据计算得到的所述工艺过程的误差计算当层曝光机台的工艺补偿值，以用于控制所述当层曝光机台进行光刻工艺。

在本发明的一个实施例中，所述当层曝光机台的工艺补偿值的计算还基于前层曝光机台的光刻工艺条件。

在本发明的一个实施例中，所述前层曝光机台的光刻工艺条件包括：前层曝光机台的误差值和前层曝光机台的工艺补偿值。

另一方面，本发明还提供一种套刻精度补偿装置，所述套刻精度补偿装置包括：测量单元，用于测量当层光刻图形与前层光刻图形的第一套刻精度、以及所述前层光刻图形与更前层光刻图形的第二套刻精度；以及计算单元，用于基于所述第一套刻精度和所述第二套刻精度计算工艺过程的误差，以用于反馈到曝光机系统中。

在本发明的一个实施例中，所述计算单元进一步基于所述第一套刻精度和所述第二套刻精度的平均值计算工艺过程的误差。

本发明所提供的套刻精度补偿方法及装置采用多层之间的套刻精度作为反馈，能够改进双镶嵌工艺窗口，针对双镶嵌工艺获得更高的套刻精度。

附图说明