用于控制光刻工艺的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种控制光刻工艺的方法，其包含于选择的晶片上形成第一层。测量与该第一层相关的第一覆盖误差。在形成于第一晶片上的第二层上执行的光刻工艺的操作准则中，至少有一项参数系由至少该第一覆盖误差测量值所决定。工艺路线（１００）包含光刻机台（１２０）、覆盖度量机台（１３０）及控制器（１４０）。该光刻机台（１２０）被建构成可依据操作准则加工晶片。该覆盖度量机台（１３０）被建构成可测量在该光刻机台（１２０）中进行晶片加工时的覆盖误差。该控制器（１４０）被建构成可接收于选定晶片上形成第一层时的第一覆盖误差测量值，并可依据至少该第一覆盖误差测量值，决定在形成于第一晶片上的第二层上所执行的光刻工艺的操作准则中的至少一个参数。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般系关于半导体组件制造的领域，更特定而言，系关于纳入前馈覆盖信息的控制光刻(photolithography)覆盖对准(overlayregistration)的方法及装置。
技术介绍
在半导体工业中具有一种增加集成电路组件(例如微处理器、内存组件及类似的组件)的品质、可靠度及生产量的持续驱动力。此一驱动力系源自于消费者需求更高品质的计算机及运作更具可靠度的电子组件。该需求已经造成在半导体组件(例如晶体管)的制造以及纳入此等晶体管的集成电路组件的制造上不断的改良。此外，减少在典型晶体管的组件的制造上的缺陷亦降低每个晶体管的整体成本以及纳入此等晶体管的集成电路组件的成本。半导体加工机台相关技术在最近数年来已经引起更多的注意，而造成实质上的进步。然而，尽管在此领域中已达到提升，但是很多目前可在商业上购得的加工机台仍存在某些的缺点。尤其，这类机台常常缺乏先进的数据监测能力，例如以使用者易接受的方式提供过去参数数据的能力，以及事件记录、目前加工参数与整个工艺的加工参数两者的实时图形显示以及远程(意即区域端及全域)监测。这些缺点可能导致关键加工参数，诸如生产量、精确度、稳定性及重复性、加工温度、机械机台参数及类似参数无法予以最佳化控制。此种差异本身以单次操作内的不一致性、各次操作间的不一致性及各机台间的不一致性呈现，不一致性可能造成产品品质及性能上的偏差，而对于此等机台的理想监测及诊断系统将提供监测此种差异的工具，并且提供最佳化控制关键参数的工具。半导体组件由半导体材料制的晶片所制造。材料层在制造期间经由加入、移除及/或处理，产生组成该组件的电路。该制造本质上包括四个基本的操作。虽然只有四个基本的操作，但它们可以组合成数百个不同的方式，视该特定的制造程序而定。通常使用于半导体组件的制造上的该四个操作为·于供制造半导体的晶片上层叠或加入由各种材料制成的薄层；·予以图案化或移除加入层的选定部分；·于该晶片表面上，经由在该加入层的开孔，掺杂或置放特定数量的掺杂物；以及·热处理或加热及冷却该材料，以于该被加工晶片内产生所期望的效果。由于技术进步至能使半导体组件使用较小的线宽(critical size，或译为关键尺寸)，因此对于误差减少的需求急遽增加。在半导体组件内适当形成次区段系确保所制造半导体组件具有适当性能的重要因素。次区段的线宽必须在制造品质可被接受的半导体组件的预定可接受误差范围内。半导体制造的一重要事项为覆盖控制。覆盖控制包含在半导体组件的表面上的二个连续的图案层之间，测量该对位不准。通常，对位不准误差的缩小系确保半导体组件的多层连接且具有功能的重要关键。由于现有技术已可使半导体组件采用较小线宽，因此对于对位不准误差减少的需求急遽增加。通常，一连串光刻步骤使用一般称为曝光机台或步进机的半导体制造机台于一批晶片上执行。该制造机台与加工模块的制造架构或网络相接。该制造机台通常连接至设备接口。该设备接口连接至该步进机所连接的机器接口，藉以促使在该步进机及该制造架构间的连通。该机器接口通常进阶加工控制(advanced process control，APC)系统的一部份。该APC系统激活控制脚本(control script)，该控制脚本为可以自动取得执行工艺所需数据的软件程序。控制该工艺的输入参数以人为方式定期修改。当需要较精密的工艺时，则需要改良的方法，俾以较自动及实时的方式修正控制工艺的输入参数。典型的覆盖控制技术使用回馈控制方法，其中在图案化光阻材料层之后，收集度量数据以测量在该光阻层及下方层膜之间的错误配准或覆盖误差。由该覆盖误差测量值所产生的回馈可以提供给工艺控制器，以更新光刻机台对于后续的加工晶片的控制信号。该覆盖误差亦可使用于错误侦测设计，藉此具有覆盖误差超过预定门限值的晶片将藉由移除该错误的光阻层及图案化成新的光阻层而修正。回馈覆盖技术系假设覆盖误差被测量的晶片与藉由光刻机台图案化的后续晶片之间具有同构型。但当晶片加工技术从批次控制而改变成晶片控制时，此假设变得较无法成立。一批中的特定晶片、整批晶片或子集晶片相对于其下的层可能不具有相同的覆盖特性。在晶片整批加工期间可能已经采取某种控制动作以减少覆盖误差或改正错误情况(亦即修正)。因此，单独依据回馈测量数据来控制覆盖参数可能无法使覆盖差异减少。本专利技术的目的为克服或至少减少上文所提出的一个或一个以上的问题的影响。
技术实现思路
本专利技术的一态样在于提供一种用于控制光刻工艺的方法。该方法包含于选择的晶片上形成第一层。测量与该该第一层相关的第一覆盖误差。至少依据该第一覆盖误差测量值，决定在形成于该第一晶片上的第二层上执行的光刻工艺的操作准则中的至少一个参数。本专利技术的另一态样在于提供包含光刻步进机、覆盖测量机台及控制器的加工路线。该光刻步进机被建构成可依据操作准则加工晶片。该覆盖测量机台被建构成可测量在该光刻步进机内加工晶片时的覆盖误差。该控制器可被建构成可接收于选定晶片上形成第一层时的第一覆盖误差测量值，并可依据至少该第一覆盖误差测量值，决定在形成于第一晶片上的第二层上所执行的光刻工艺的操作准则中的至少一个参数。附图说明本专利技术可藉由参考下列的说明连同随附的图式而了解，其中相同的图式标号定义相同的组件，并且其中第1图为依据本专利技术例示说明的实施例的用于加工晶片的例示加工路线的简化图式； 第2图为适用于在第1图的加工路线内测量覆盖误差的例示性测试结构的图标；以及第3图为依据本专利技术的另一例示说明的实施例的藉由纳入前馈覆盖信息以制光刻覆盖对准的方法的简化流程图。本专利技术可为各种修饰及替代形式，惟其的一些特定实施例已藉由图式以例示方式显示并且于本文中详细说明。不过，当了解本文中对于特定实施例的描述并非意在将本专利技术限于所揭示的特定形式，相反地，本专利技术意欲涵盖在随附的申请专利范围所界定的本专利技术精神及范围内的所有修饰物、同等物以及替代物。具体实施例方式本专利技术的例示实施例将于下文中描述。为了达到简洁的目的，并非实际实施态样的所有的特征皆说明于此说明书中。当然吾等应了解在任何此等实际实施态样的开发中，必须针对该实施态样进行各种修改以达到开发者的特定目标，诸如配合与系统相关及与商业相关的限制，此等限制对于各实施态样而言彼此常不同。再者，吾等当了解纵或在此等开发上的努力可能复杂且耗时，但是对于一般熟习此项技艺的人士而言，在了解本案揭示内容之后，将仅是一般性的工作。覆盖控制为半导体制造的重要态样。更特定而言，覆盖控制涵盖在制造加工期间测量半导体层膜间在对位不准上的误差。覆盖控制的改善可使半导体制造加工的品质及效率实质加强。本专利技术提供自动化校正误差的方法，以控制覆盖误差。参考第1图，该图提供依据本专利技术的一项说明的实施例的用于加工晶片110的说明的加工路线100的简化图式。该加工线路100包含用于在形成于该晶片110上的光阻层内形成图案的光刻机台120。该光刻机台120包含连接至步进机124的循轨(track)122。该循轨122旋涂光阻材料于该晶片110上并且预先烘烤该光阻层。该步进机124对该光阻层曝光以成图案于该光阻层内。该循轨122接着执行曝光后烘烤(亦即，若对于所使用的光阻层的形式是必须的话)并且加入显影溶液以移除该光阻层的曝光部分(亦即，对于正光阻材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制光刻工艺的方法，包括：在选定晶片上形成第一层；测量与该第一层相关的第一覆盖误差；在该选定晶片上形成第二层；以及至少依据该第一覆盖误差测量值，决定在该选定晶片的第二层上所执行的光刻工艺的操作准则中的至少一个参数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CA博德，AJ帕萨丁，
申请(专利权)人：先进微装置公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]