三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿方法，该方法包括：获取已曝光的晶圆的裸晶中不同区域的套刻偏差值，根据各区域及对应的套刻偏差值建立区域套刻偏差模型；根据所述区域套刻偏差模型补偿光罩图案；根据经补偿的光罩图案对待曝光的晶圆的裸晶进行曝光。与现有技术相比，本发明专利技术提供一种套刻补偿方法及三维存储器，根据大量的扫描电镜切片数据建立起局部应力引起套刻偏差的规律性的区域套刻偏差模型，根据该模型对当前层的光罩图案进行补偿，从而降低裸晶整体范围内的套刻偏差，解决因套刻偏差引起的良率损失问题。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿装置及方法
本专利技术涉及三维存储器领域，尤其涉及一种三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿装置及方法。
技术介绍
3DNAND存储器是一种新型的闪存类型，通过把存储单元堆叠起来解决2D或平面NAND闪存的限制。在制作3DNAND存储器的工艺过程中，需要进行很多步的薄膜沉积以及快速退火等高温热力学过程，这些过程会导致晶圆整体及局部发生剧烈的应力变化及形变。这些局部应力变化会加剧后续光刻过程中的套刻(Overlay，OVL)偏差。在光刻工艺中，套刻偏差是通过光刻机对准系统、套刻偏差测量设备和对准修正软件三部分协同工作来减小的。其中，对准操作是由光刻机中的对准系统来完成的。通常，套刻偏差测量设备会测量晶圆上参考层图形的位置，并调整曝光系统，使当前曝光的图形与晶圆上的图形精确重叠。用套刻偏差来衡量对准的效果。但是，当晶圆发生局部应力变化及形变时，光刻机的套刻量测仍然存在以下问题：1、由于量测的是套刻标记(OVLMark)之间的偏移误差，该量测结果并不能反映实际的图案之间的套刻偏差；2、由于量测的是套刻标记之间的偏移误差，曝光机只能根据套刻标记的误差信息做补偿，并且是对裸晶上的某一块场(filed)范围内的误差进行补偿，而不是对整个裸晶(die)范围内的套刻偏差进行补偿，不能从根本上解决套刻偏差问题；3、不能从根本上解决由套刻偏差引起的良率损失问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿装置及方法，以对整个裸晶范围内的套刻偏差进行补偿。为解决上述技术问题，本专利技术的一方面提供了一种三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿方法，该方法包括：获取已曝光的晶圆的裸晶中不同区域的套刻偏差值，根据各区域及对应的套刻偏差值建立区域套刻偏差模型；根据所述区域套刻偏差模型补偿光罩图案；根据经补偿的光罩图案对待曝光的晶圆的裸晶进行曝光。在本专利技术的一实施例中，获取已曝光的晶圆的裸晶中不同区域的套刻偏差值的步骤包括：对裸晶进行切片，使用扫描电镜观察切片后的裸晶获取套刻偏差值。在本专利技术的一实施例中，获取已曝光的晶圆的裸晶中不同区域的套刻偏差值，根据各区域及对应的套刻偏差值建立区域套刻偏差模型的步骤包括：沿一方向以预设步径获取各步点的套刻偏差值，对各步点的位置及其对应的套刻偏差值进行线性拟合。在本专利技术的一实施例中，获取已曝光的晶圆的裸晶中局部区域的套刻偏差值。在本专利技术的一实施例中，所述局部区域为三维存储器的存储阵列区。在本专利技术的一实施例中，获取已曝光的晶圆的裸晶中全部区域的套刻偏差值。本专利技术的另一方面提供了一种三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿装置，该装置包括：建模单元，获取已曝光的晶圆的裸晶中不同区域的套刻偏差值，根据各区域及对应的套刻偏差值建立区域套刻偏差模型；补偿单元，根据所述区域套刻偏差模型补偿光罩图案；曝光单元，根据经补偿的光罩图案对待曝光的晶圆的裸晶进行曝光。在本专利技术的一实施例中，所述建模单元包括数据获取模块，所述数据获取模块对裸晶进行切片，使用扫描电镜观察切片后的裸晶获取套刻偏差值。在本专利技术的一实施例中，所述建模单元包括拟合模块，所述拟合模块沿一方向以预设步径获取各步点的套刻偏差值，对各步点的位置及其对应的套刻偏差值进行线性拟合。在本专利技术的一实施例中，所述建模单元获取已曝光的晶圆的裸晶中局部区域的套刻偏差值。在本专利技术的一实施例中，所述建模单元所述局部区域为三维存储器的存储阵列区。在本专利技术的一实施例中，所述建模单元获取已曝光的晶圆的裸晶中全部区域的套刻偏差值。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供一种套刻补偿方法及三维存储器，根据大量的扫描电镜切片数据建立起局部应力引起套刻偏差的规律性的区域套刻偏差模型，根据该模型对当前层的光罩图案进行补偿，从而降低裸晶整体范围内的套刻偏差，解决因套刻偏差引起的良率损失问题。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中：图1是本专利技术一实施例中已曝光的晶圆的裸晶中不同区域及其对应的套刻偏差值图表的示意图；图2是本专利技术一实施例的一种三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿方法的示例性流程图；图3是根据本专利技术一实施例的补偿方法过程中裸晶中不同区域的套刻偏差值的示意图；图4是根据本专利技术一实施例的补偿方法获得的裸晶中不同区域的套刻偏差值的示意图；图5是根据本专利技术一实施例的一种三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿装置。具体实施方式为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。图1是本专利技术一实施例中已曝光的晶圆的裸晶中不同区域及其对应的套刻偏差值图表的示意图。其中，图1左侧框图为表示裸晶100的示例性结构的俯视图；图1右侧为沿Y轴方向对应于当前层各个位置的套刻偏差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿方法，该方法包括：获取已曝光的晶圆的裸晶中不同区域的套刻偏差值，根据各区域及对应的套刻偏差值建立区域套刻偏差模型；根据所述区域套刻偏差模型补偿光罩图案；根据经补偿的光罩图案对待曝光的晶圆的裸晶进行曝光。

【技术特征摘要】
1.一种三维存储器曝光系统中套刻偏差的补偿方法，该方法包括：获取已曝光的晶圆的裸晶中不同区域的套刻偏差值，根据各区域及对应的套刻偏差值建立区域套刻偏差模型；根据所述区域套刻偏差模型补偿光罩图案；根据经补偿的光罩图案对待曝光的晶圆的裸晶进行曝光。2.如权利要求1所述的套刻偏差的补偿方法，其特征在于，获取已曝光的晶圆的裸晶中不同区域的套刻偏差值的步骤包括：对裸晶进行切片，使用扫描电镜观察切片后的裸晶获取套刻偏差值。3.如权利要求1或2所述的套刻偏差的补偿方法，其特征在于，获取已曝光的晶圆的裸晶中不同区域的套刻偏差值，根据各区域及对应的套刻偏差值建立区域套刻偏差模型的步骤包括：沿一方向以预设步径获取各步点的套刻偏差值，对各步点的位置及其对应的套刻偏差值进行线性拟合。4.如权利要求1所述的套刻偏差的补偿方法，其特征在于，获取已曝光的晶圆的裸晶中局部区域的套刻偏差值。5.如权利要求4所述的套刻偏差的补偿方法，其特征在于，所述局部区域为三维存储器的存储阵列区。6.如权利要求1所述的套刻偏差的补偿方法，其特征在于，获取已曝光的晶圆的裸晶中全部区域的套刻偏差值...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，陆聪，万浩，郭芳芳，高志虎，冯耀斌，卢绍祥，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42