一种高精度套刻补偿方法技术

本发明专利技术涉及半导体光刻技术领域，具体涉及一种高精度套刻补偿方法，包括，使用泽尼克多项式对晶圆进行全局套刻误差计算，得到逐场补偿模型参数；基于逐场补偿模型参数使用补偿公式进行计算，得到实际晶圆套刻补偿参数；对实际晶圆套刻补偿参数和实际晶圆逐场补偿模型参数进行对比，得到对比结果。对对比结果进行判断，若对比结果在预设范围内，则应用至生产工艺中进行补偿，若对比结果不在预设范围内，则探索和诊断问题，通过使用泽尼克多项式模型，以及参考晶圆的逐场补偿模型，实现对任意批次、任意机台的晶圆套刻误差的快速补偿，从而解决了现有的补偿方法效率较低的问题。而解决了现有的补偿方法效率较低的问题。而解决了现有的补偿方法效率较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度套刻补偿方法


[0001]本专利技术涉及半导体光刻
，尤其涉及一种高精度套刻补偿方法。

技术介绍

[0002]套刻精度是指在光刻制造工艺中当层图形和前层图形的叠对位置精度。由于集成电路芯片的制造是通过多层电路层叠加而成，如果当层和前层没有对准的话，芯片将无法正常工作，因此，在形成当层的过程中，减小套刻精度、确保套刻精度在偏差范围内是极为重要的一件事情。
[0003]一般都是在前一批次的晶圆中获取待测晶圆；对待测晶圆进行套刻精度检测，获取前一批次套刻精度信息；根据前一批次套刻精度信息，获取套刻偏差模型；根据套刻偏差模型，对当前批次的晶圆进行套刻偏差补偿。
[0004]采用上述方式，当前批次的晶圆的套刻精度仍然较差，从而导致套刻偏差补偿的效率降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高精度套刻补偿方法，旨在解决现有的补偿方法效率较低的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种高精度套刻补偿方法，包括以下步骤：
[0007]使用泽尼克多项式对晶圆进行全局套刻误差计算，得到逐场补偿模型参数；
[0008]基于所述逐场补偿模型参数使用补偿公式进行计算，得到实际晶圆套刻补偿参数；
[0009]对所述实际晶圆套刻补偿参数和实际晶圆逐场补偿模型参数进行对比，得到对比结果；
[0010]对所述对比结果进行判断，若所述对比结果在预设范围内，则应用至生产工艺中进行补偿。
[0011]其中，所述晶圆包括参考晶圆和实际晶圆。
[0012]其中，所述使用泽尼克多项式对晶圆进行全局套刻误差计算，得到逐场补偿模型参数的具体方式为：
[0013]使用泽尼克多项式对参考晶圆与实际晶圆进行计算，得到参考晶圆泽尼克模型差和实际晶圆泽尼克模型差；
[0014]基于所述参考晶圆泽尼克模型差和所述实际晶圆泽尼克模型差进行计算，得到逐场补偿模型参数。
[0015]其中，所述基于所述逐场补偿模型参数使用补偿公式进行计算，得到实际晶圆套刻补偿参数的具体方式为：
[0016]使用所述逐场补偿模型对所述参考晶圆进行计算，得到参考晶圆逐场补偿模型参数；
[0017]使用补偿公式对所述参考晶圆逐场补偿模型参数和所述逐场补偿模型参数进行计算，得到实际晶圆套刻补偿参数。
[0018]其中，所述对所述实际晶圆套刻补偿参数和实际晶圆逐场补偿模型参数进行对比，得到对比结果的具体方式为：
[0019]使用所述逐场补偿模型对所述实际晶圆进行计算，得到实际晶圆逐场补偿模型参数；
[0020]对所述实际晶圆套刻补偿参数和实际晶圆逐场补偿模型参数进行对比，得到对比结果。
[0021]本专利技术的一种高精度套刻补偿方法，使用泽尼克多项式对晶圆进行全局套刻误差计算，得到逐场补偿模型参数；基于所述逐场补偿模型参数使用补偿公式进行计算，得到实际晶圆套刻补偿参数；对所述实际晶圆套刻补偿参数和实际晶圆逐场补偿模型参数进行对比，得到对比结果。对所述对比结果进行判断，若所述对比结果在预设范围内，则应用至生产工艺中进行补偿，本专利技术提出了一种套刻补偿模型和系统，通过使用泽尼克多项式模型，以及参考晶圆的逐场补偿模型，实现对任意批次、任意机台的晶圆套刻误差的快速补偿，补偿精度高、标识测量数量少，实现了使用少量数据完成高精度补偿的目的，从而解决了现有的补偿方法效率较低的问题。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本专利技术提供的一种高精度套刻补偿方法的流程图。
[0024]图2是补偿方法流程示意图。
[0025]图3是参考晶圆的套刻误差分布图。
[0026]图4是实际晶圆的套刻误差分布图。
[0027]图5是参考晶圆的泽尼克模型拟合分布图。
[0028]图6是实际晶圆的泽尼克模型拟合分布图。
[0029]图7是参考晶圆的逐场补偿模型分布图。
[0030]图8是实际晶圆的逐场补偿模型分布图。
[0031]图9是参考晶圆逐场补偿模型参数与使用泽尼克多项式对参考晶圆与实际晶圆进行计算，得到参考晶圆泽尼克模型差和实际晶圆泽尼克模型差叠加之后新的逐场补偿模型分布图。
[0032]图10是实际晶圆使用泽尼克多项式对晶圆进行全局套刻误差计算，得到逐场补偿模型参数之后的残差结果图。
[0033]图11是实际晶圆直接使用逐场补偿模型的残差结果。
具体实施方式
[0034]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]请参阅图1至图11，本专利技术提供一种高精度套刻补偿方法，包括以下步骤：
[0036]S1使用泽尼克多项式对晶圆进行全局套刻误差计算，得到逐场补偿模型参数；
[0037]所述晶圆包括参考晶圆和实际晶圆。
[0038]参考晶圆为随机选择的或特别制定的相同工艺下的包含套刻标识的晶圆，实际晶圆指经过相同或不同机台后的包含相同套刻标识的晶圆。两者没有本质差别。
[0039]可见，两者具有相似的套刻分布特征，但是在不同曝光场存在不同的数值大小。
[0040]S11使用泽尼克多项式对参考晶圆与实际晶圆进行计算，得到参考晶圆泽尼克模型差和实际晶圆泽尼克模型差；
[0041]具体的，使用泽尼克多项式模型，分别对参考晶圆和实际晶圆进行泽尼克多项式拟合，得到参考晶圆的泽尼克补偿参数13和实际晶圆的泽尼克补偿参数14.
[0042]泽尼克多项式写为：
[0043]z{1}＝R*cos(θ)
[0044]z{2}＝R*sin(θ)
[0045]z{3}＝2R2‑1[0046]z{4}＝R2*cos(2θ)
[0047]z{5}＝R2*sin(2θ)
[0048]z{6}＝R*(3R2‑
2)*cos(θ)
[0049]z{7}＝R*(3R2‑
2)*sin(θ)
[0050]z{8}＝6R4‑
6R2+1
[0051]...
[0052]其中，R表示套刻标识位置的半径，θ表示套刻标识位置在极坐标下的角度。套刻补偿模型计算时，分别计算水平和垂直方向的泽尼克多项式参数；
[0053]计算实际晶圆与参考晶圆的泽尼克模型差。
[0054]S12基于所述参考晶圆泽尼克模型差和所述实际晶圆泽尼克模型差进行计算，得到逐场补偿模型参数。
[0055]具体的，基于上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度套刻补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：使用泽尼克多项式对晶圆进行全局套刻误差计算，得到逐场补偿模型参数；基于所述逐场补偿模型参数使用补偿公式进行计算，得到实际晶圆套刻补偿参数；对所述实际晶圆套刻补偿参数和实际晶圆逐场补偿模型参数进行对比，得到对比结果；对所述对比结果进行判断，若所述对比结果在预设范围内，则将所述实际晶圆套刻补偿参数应用至生产工艺中进行补偿。2.如权利要求1所述的一种高精度套刻补偿方法，其特征在于，所述晶圆包括参考晶圆和实际晶圆。3.如权利要求2所述的一种高精度套刻补偿方法，其特征在于，所述使用泽尼克多项式对晶圆进行全局套刻误差计算，得到逐场补偿模型参数的具体方式为：使用泽尼克多项式对参考晶圆与实际晶圆进行计算，得到参考晶圆泽尼克模型差和实际晶圆泽尼克模型差；基于所述参...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利斌，韦亚一，
申请(专利权)人：南京诚芯集成电路技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：