本公开提供了一种改善晶圆光刻质量的方法、装置及设备，属于半导体技术领域。本公开基于所述焦距能量矩阵获取所述待刻蚀层的目标图形的线宽窗口、基准曝光能量以及基准焦距；在所述最佳曝光焦距条件下，拟合得到曝光能量与刻蚀线宽之间的线性关系，根据所述线宽窗口、所述基准曝光能量及所述线性关系对应的斜率，得到所述目标图形的能量误差范围；根据所述能量误差范围，分配与所述能量误差范围相匹配的光刻机台刻蚀所述待刻蚀层。通过上述方法解决了由于光刻机台汞灯的实际输出能量产生能量误差，致使晶圆上的刻蚀线的宽度不均匀的问题。问题。问题。
【技术实现步骤摘要】
一种改善晶圆光刻质量的方法、装置及设备
[0001]本申请涉及半导体
，具体涉及一种改善晶圆光刻质量的方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]目前半导体光刻机台的照明方式，照明方式通常采用灯光(lamp)照明，如图1所示，通过正极和负极的高压放电使得灯内的液态Hg激发为不稳定的气态Hg*，Hg*结合稳定气体(Br2，F2)等会产生特定波长的光。
[0003]上述光刻机台的lamp照明方式存在如下两种缺陷，如图2所示：
[0004]1)由于灯使用久会在电极处沉积污渍，灯的照明亮度会随着使用时长逐渐降低；
[0005]2)灯使用高压电极催发电子跃迁实现照明，这种方式产生的光强会受到电流强弱，激发离子的多少实时的发生微弱的变化。
[0006]上述缺陷会导致灯的实际输出能量(Dose)产生能量误差(Dose error)，致使晶圆上的刻蚀线的宽度不均匀。
技术实现思路
[0007]本公开提供了一种改善晶圆光刻质量的方法、装置及设备，解决了目前光刻机台lamp照明方式中由于实际输出能量产生能量误差，进而致使晶圆上的刻蚀线的宽度不均匀的问题。
[0008]第一方面，本公开提供了一种改善晶圆光刻质量的方法，所述方法包括：
[0009]获取晶圆的待刻蚀层的焦距能量矩阵；
[0010]基于所述焦距能量矩阵获取所述待刻蚀层的目标图形的线宽窗口、基准曝光能量以及基准焦距；所述线宽窗口为所述目标图形在满足质量要求时所允许的线宽误差窗口，所述基准曝光能量为所述目标图形在满足质量要求时所对应的最佳曝光能量，所述基准焦距为所述目标图形在满足质量要求时所对应的最佳曝光焦距；
[0011]在所述最佳曝光焦距条件下，拟合得到曝光能量与刻蚀线宽之间的线性关系，根据所述线宽窗口、所述基准曝光能量及所述线性关系对应的斜率，得到所述目标图形的能量误差范围；
[0012]根据所述能量误差范围，分配与所述能量误差范围相匹配的光刻机台刻蚀所述待刻蚀层。
[0013]在一种可能的实施方式中，根据所述线宽窗口、所述基准曝光能量及所述线性关系对应的斜率，得到所述目标图形的能量误差范围，包括：
[0014]计算所述基准曝光能量与所述斜率的乘积；
[0015]计算所述线宽窗口与所述乘积的比值，得到所述目标图形的能量误差范围。
[0016]在一种可能的实施方式中，获取所述基准曝光能量及所述基准焦距，包括：
[0017]通过分别改变曝光焦距及曝光能量得到所述待刻蚀层对应的焦距能量矩阵，所述
焦距能量矩阵包括多组曝光数据，每组曝光数据包括曝光能量、曝光焦距以及刻蚀线宽；
[0018]在所述曝光焦距不变的前提下，确定所述刻蚀线宽与所述目标图形的标准线宽的差值最小的一组曝光数据，将该组曝光数据中的曝光能量确定为所述基准曝光能量；
[0019]在所述曝光能量不变的前提下，确定所述刻蚀线宽与所述目标图形的标准线宽的差值最小的一组曝光数据，将该组曝光数据中的曝光焦距确定为所述基准焦距。
[0020]在一种可能的实施方式中，所述拟合得到曝光能量与刻蚀线宽之间的线性关系包括：
[0021]获取在所述基准焦距下的多组曝光数据；
[0022]将获取的多组曝光数据中的所述曝光能量作为横轴数据，将获取的多组曝光数据中的所述刻蚀线宽作为纵轴数据，得到位于坐标轴上的多个离散数据点；
[0023]通过所述多个离散数据点拟合线性关系，得到所述线性关系的斜率。
[0024]在一种可能的实施方式中，根据确定的所述能量误差范围，分配与所述能量误差范围相匹配的光刻机台刻蚀所述待刻蚀层，包括：
[0025]将多个所述待刻蚀层分别对应的能量误差范围按照范围大小排序，并且将待分配的多个光刻机台按照曝光性能确定的曝光质量进行排序；
[0026]分配第一曝光质量的光刻机台刻蚀第一能量误差范围的所述待刻蚀层，分配第二曝光质量的光刻机台刻蚀第二能量误差范围的所述待刻蚀层，其中所述第一曝光质量高于第二曝光质量，第一能量误差范围大于第二能量误差范围。
[0027]在一种可能的实施方式中，确定多个所述光刻机台的曝光质量包括：
[0028]预先建立曝光光源的光照强度与使用时间的对应关系，基于当前光刻机台的曝光光源的使用时间，确定当前光刻机台的曝光光源的光照强度；
[0029]根据所述光照强度，确定当前光刻机台的曝光质量。
[0030]在一种可能的实施方式中，得到所述目标图形的能量误差范围之后，还包括：
[0031]确定所述能量误差范围对应的两个端值，将所述两个端值分别与预设百分比进行乘积，得到修正后的能量误差范围，所述预设百分比为小于1的数值；
[0032]基于所述修正后的能量误差范围，对所述待刻蚀层的光刻质量进行在线实时监测。
[0033]在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：在所述目标图形包括多个刻蚀线宽时，将多个刻蚀线宽分别对应的能量误差范围中最小的能量误差范围，确定为所述待刻蚀层的目标图形的能量误差范围。
[0034]第二方面，本公开提供了一种改善晶圆光刻质量的装置，所述装置包括：
[0035]获取模块，用于获取所述晶圆的待刻蚀层的焦距能量矩阵；并基于所述焦距能量矩阵获取所述待刻蚀层的目标图形的线宽窗口、基准曝光能量以及基准焦距；所述线宽窗口为所述目标图形在满足质量要求时所允许的线宽误差窗口，所述基准曝光能量为所述目标图形在满足质量要求时所对应的最佳曝光能量，所述基准焦距为所述目标图形在满足质量要求时所对应的最佳曝光焦距；
[0036]拟合模块，用于在所述最佳曝光焦距条件下，拟合得到曝光能量与刻蚀线宽之间的线性关系；
[0037]计算模块，根据所述线宽窗口、所述基准曝光能量及所述线性关系对应的斜率，得
到所述目标图形的能量误差范围；
[0038]控制模块，用于根据所述能量误差范围，分配与所述能量误差范围相匹配的光刻机台刻蚀所述待刻蚀层。
[0039]在一种可能的实施方式中，所述获取模块通过分别改变曝光焦距及曝光能量得到多组曝光数据，每组曝光数据包括曝光能量、曝光焦距以及刻蚀线宽，基于所述多组曝光数据构建所述待刻蚀层对应的焦距能量矩阵。
[0040]在一种可能的实施方式中，所述计算模块计算所述基准曝光能量与所述斜率的乘积，以及计算所述线宽窗口与所述乘积的比值，得到所述目标图形的能量误差范围。
[0041]在一种可能的实施方式中，所述装置还包括存储模块，所述存储模块用于预先记录多个所述光刻机台的当前光刻质量；所述控制模块基于所述能量误差范围和所述光刻质量，对多个所述光刻机台进行分配。
[0042]在一种可能的实施方式中，所述装置还包括监测模块，所述监测模块用于将所述能量误差范围与预设百分比进行乘积，得到修正后的能量误差范围，所述预设百分比为小于1的数值；基于所述修正后的能量误差范围，对所述待刻蚀层的光刻质量进行监测。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改善晶圆光刻质量的方法，其特征在于，所述方法包括：获取晶圆的待刻蚀层的焦距能量矩阵；基于所述焦距能量矩阵获取所述待刻蚀层的目标图形的线宽窗口、基准曝光能量以及基准焦距；所述线宽窗口为所述目标图形在满足质量要求时所允许的线宽误差窗口，所述基准曝光能量为所述目标图形在满足质量要求时所对应的最佳曝光能量，所述基准焦距为所述目标图形在满足质量要求时所对应的最佳曝光焦距；在所述最佳曝光焦距条件下，拟合得到曝光能量与刻蚀线宽之间的线性关系，根据所述线宽窗口、所述基准曝光能量及所述线性关系对应的斜率，得到所述目标图形的能量误差范围；根据所述能量误差范围，分配与所述能量误差范围相匹配的光刻机台刻蚀所述待刻蚀层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述线宽窗口、所述基准曝光能量及所述线性关系对应的斜率，得到所述目标图形的能量误差范围，包括：计算所述基准曝光能量与所述斜率的乘积；计算所述线宽窗口与所述乘积的比值，得到所述目标图形的能量误差范围。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述基准曝光能量及所述基准焦距，包括：通过分别改变曝光焦距及曝光能量得到所述待刻蚀层对应的焦距能量矩阵，所述焦距能量矩阵包括多组曝光数据，每组曝光数据包括曝光能量、曝光焦距以及刻蚀线宽；在所述曝光焦距不变的前提下，确定所述刻蚀线宽与所述目标图形的标准线宽的差值最小的一组曝光数据，将该组曝光数据中的曝光能量确定为所述基准曝光能量；在所述曝光能量不变的前提下，确定所述刻蚀线宽与所述目标图形的标准线宽的差值最小的一组曝光数据，将该组曝光数据中的曝光焦距确定为所述基准焦距。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述拟合得到曝光能量与刻蚀线宽之间的线性关系包括:获取在所述基准焦距下的多组曝光数据；将获取的多组曝光数据中的所述曝光能量作为横轴数据，将获取的多组曝光数据中的所述刻蚀线宽作为纵轴数据，得到位于坐标轴上的多个离散数据点；通过所述多个离散数据点拟合线性关系，得到所述线性关系的斜率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据确定的所述能量误差范围，分配与所述能量误差范围相匹配的光刻机台刻蚀所述待刻蚀层，包括：将多个所述待刻蚀层分别对应的能量误差范围按照范围大小排序，并且将待分配的多个光刻机台按照曝光性能确定的曝光质量进行排序；分配第一曝光质量的光刻机台刻蚀第一能量误差范围的所述待刻蚀层，分配第二曝光质量的光刻机台刻蚀第二能量误差范围的所述待刻蚀层，其中所述第一曝光质量高于第二曝光质量，第一能量误差范围大于第二能量误差范围。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定多个所述光刻机台的曝光质量包括：预先建立曝光光源的光照强度与使用时间的对应关系，基于当前光刻机台的曝光光源的使用时间，确定当前光刻机台的曝光光源的光照强度；
根据所述光照强度，确定当前光刻机台的曝光质量。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到所述目标图形的能量...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪恒，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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