CN109994393A

CN109994393A - 测量点补偿值的计算方法、装置及设备

Info

Publication number: CN109994393A
Application number: CN201711474634.0A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Changxin Memory Technologies Inc
Current assignee: Changxin Memory Technologies Inc
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-07-09
Anticipated expiration: 2037-12-29
Also published as: CN109994393B

Abstract

本发明提出一种测量点补偿值的计算方法，包括以下步骤：确定多个测量图案中的多个测量点，获取所述测量点的初始值；由测量图案中的测量点中设定第一测量点群组，根据第一测量点群组中的测量点的初始值计算第一补偿值；根据第一补偿值对第一测量点群组中的测量点的初始值进行补偿，得到测量点的校准值；以及由测量图案中的测量点中设定第二测量点群组，当第二测量点群组与第一测量点群组存在测量点交集时，产生交集部分的测量点的校准值返回到测量点的初始值，并根据第二测量点群组中测量点的初始值计算第二补偿值。本发明通过一次性对多个不同的图案进行合并测量，然后再计算不同群组的补偿值，从而减少量测的次数和整体时长。

Description

测量点补偿值的计算方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种测量点补偿值的计算方法、装置及设备。

背景技术

光刻工艺应用于半导体制造过程中，光刻过程是将掩膜(Mask)上的图形形式的电路结构通过对准、曝光、显影等步骤转印到涂有光刻胶的晶圆表面，从而在晶圆表面形成一层光刻胶掩蔽图形。

半导体器件由很多层电路重叠而成，因此需要数十次的光刻步骤，必须保证每一层与前层以及后层相对准，即叠对(Overlay)，叠对误差大将直接影响半导体器件的性能，甚至导致短路而使器件失效。

因此，需要在晶圆上的多层掩膜上分别设置测量点，将上下两层掩膜的测量点进行对准。如果发现上下两层掩膜的测量点之间有偏差，则需要计算一个补偿值对掩膜的位置进行修正。

由于目前有多种不同的补偿项目，需分次量测不同对准图案，再个别计算出不同补偿值参数，整个程序完成所需时间较长。

以上的说明仅仅是为了帮助本领域技术人员理解本发明的背景，不代表以上内容为本领域技术人员所公知或知悉。

发明内容

本发明实施例提供一种测量点补偿值的计算方法及装置，以至少解决现有技术中的以上技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种测量点补偿值的计算方法，包括以下步骤：

确定多个测量图案中的多个测量点，获取所述测量点的初始值；

由所述测量图案中的测量点中设定第一测量点群组，根据所述第一测量点群组中的测量点的初始值计算第一补偿值；

根据所述第一补偿值对所述第一测量点群组中的测量点的初始值进行补偿，得到所述测量点的校准值；以及

由所述测量图案中的所述测量点中设定第二测量点群组，当第二测量点群组与第一测量点群组存在测量点交集时，产生交集部分的所述测量点的校准值返回到所述测量点的初始值，并根据第二测量点群组中测量点的初始值计算第二补偿值。

在一个实施例中，所述第一测量点群组的测量点包括待测晶圆上的已知测量点；以及

计算所述第一补偿值的步骤包括：

对所述待测晶圆上的已知测量点的初始值执行线性补偿计算，得到所述第一补偿值。

在一个实施例中，所述第二测量点群组的测量点包括至少一个曝光单元中的测量点；以及

计算所述第二补偿值的步骤包括：

计算出所述曝光单元的所述第二补偿值。

在一个实施例中，所述第一测量点群组的测量点包括至少一个曝光单元的测量点；以及

计算所述第一补偿值的步骤包括：

计算出所述曝光单元的所述第一补偿值。

在一个实施例中，所述第二测量点群组的测量点包括待测晶圆上的已知测量点；以及

所述计算第二补偿值的步骤包括：

对所述待测晶圆上的已知测量点的初始值执行线性补偿计算，得到所述第二补偿值。

第二方面，本发明实施例还提供一种测量点补偿值的计算装置，包括：

合并量测模块，用于确定多个测量图案中多个测量点，获取所述测量点的初始值；

第一设定模块，用于由所述测量图案中的测量点中设定第一测量点群组，根据所述第一测量点群组中的测量点的初始值计算第一补偿值；

补偿模块，用于根据所述第一补偿值对所述第一测量点群组中的测量点的初始值进行补偿，得到所述测量点的校准值；以及

第二设定模块，用于由所述测量图案中的所述测量点中设定第二测量点群组，当第二测量点群组与第一测量点群组存在交集时，产生交集部分的所述测量点的校准值返回到所述测量点的初始值，并根据第二测量点群组中测量点的初始值计算第二补偿值。

在一个实施例中，所述第一测量点群组的测量点包括待测晶圆上的已知测量点；所述补偿模块用于对所述待测晶圆上的已知测量点的初始值执行线性补偿计算，得到所述第一补偿值。

在一个实施例中，所述第二测量点群组包括至少一个曝光单元的测量点，所述第二设定模块用于计算出至少一个曝光单元的所述第二补偿值。

在一个实施例中，所述第一测量点群组包括至少一个曝光单元的测量点，所述补偿模块用于计算出至少一个曝光单元的所述第一补偿值。

在一个实施例中，所述第二测量点群组包括待测晶圆的已知测量点，所述第二设定模块用于对所述待测晶圆上的已知测量点的初始值执行线性补偿计算，得到所述第二补偿值。

第三方面，本发明实施例提供一种测量点补偿值的计算设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现上述第一方面所述的测量点补偿值的计算方法。

本发明实施例采用上述技术方案，具备如下有益效果：本发明实施例通过一次性对多个不同的图案进行合并测量，然后再根据所获取的量测数据分阶层计算不同群组的补偿值，从而减少量测的次数和整体时长，避免不同群组计算出的补偿值互相影响。本发明可以搭配混合量测、特定点数分离方法及阶层运算方法,可有效节省程序所需时间,及可让所运算之对准补偿值更优化和准确。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1为本发明实施例的测量点补偿值计算方法的步骤流程图。

图2为本发明实施例的测量点补偿值的计算装置的连接框图。

图3为本发明实施例的测量点划分的示意图。

图4为本发明实施例的测量点补偿值的计算设备的连接框图。

附图标记说明：

110：合并测量模块、 120：第一设定模块、 130：补偿模块、

140：第二设定模块、 A：测量图案、 B：第一测量点群组

C：第二测量点群组、 210：存储器、 220：处理器、

230：通信接口。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明实施例为了解决现有技术中需要采用多次量测分别计算不同的补偿值，从而造成了整体完成时间过长的技术缺陷，本发明实施例提供了一种测量点补偿值的计算方法及装置，在一次量测中收集所有的数值，并根据特定量测点群组执行补偿值运算和阶层式运算。具体通过以下的实施例对本发明实施例的技术方案进行介绍。

实施例一

请参阅图1，其为本发明实施例的测量点补偿值计算方法的步骤流程图。本实施例一提供了一种测量点补偿值的计算方法，包括以下步骤：

S110：确定多个测量图案中的多个测量点，获取所述测量点的初始值。

在本步骤中，将不同的量测图案进行合并，然后在一次量测中将所有的量测图案进行量测，获取所需要的量测数值。

S120：由所述测量图案中的测量点中设定第一测量点群组，根据所述第一测量点群组中的测量点的初始值计算第一补偿值。

在本步骤中，根据需要攫取所需的特定测量点，构成第一测量点群组。然后，可以根据不同目的进行运算。例如，在本实施例中，所述第一测量点群组可以包括已知测量点，并计算整体的线性补偿值，供产品线补偿。

S130：根据所述第一补偿值对所述第一测量点群组中的测量点的初始值进行补偿，得到所述测量点的校准值。

S140：由所述测量图案中的所述测量点中设定第二测量点群组，当第二测量点群组与第一测量点群组存在测量点交集时，产生交集部分的所述测量点的校准值返回到所述测量点的初始值，并根据第二测量点群组中测量点的初始值计算第二补偿值。

在本步骤中，可以根据不同的目的，采用不同的测量数值进行第二次计算。例如，在本实施例中，所述第二测量点群组可以包括至少一个曝光单元的测量点，相应地仅计算出至少一个曝光单元的补偿值，供个别曝光区域补偿。在本步骤中，在进行第二次运算时，需要先滤除第一次计算补偿值的结果，不然有可能对同一个区域造成二次补偿计算，从而造成过度补偿的结果。

作为本实施例一的变形实施方式，本实施例一也可以先进行至少一个曝光单元的补偿值计算，再计算整体的补偿值。所述第一测量点群组包括至少一个曝光单元的测量点，并计算出至少一个曝光单元的补偿值。所述第二测量点群组包括已知测量点，并计算整体的线性补偿值。

实施例二

如图2所示，其为本发明实施例的测量点补偿值的计算装置的连接框图。本实施例二提供了一种测量点补偿值的计算装置，包括：

合并量测模块110，用于确定多个测量图案中的多个测量点，获取所述测量点的初始值。

第一设定模块120，用于由所述测量图案中的测量点中设定第一测量点群组，根据所述第一测量点群组中的测量点的初始值计算第一补偿值。其中，所述第一测量点群组可以包括已知测量点，并计算整体的线性补偿值。

补偿模块130，用于根据所述第一补偿值对所述第一测量点群组中的测量点的初始值进行补偿，得到所述测量点的校准值。

第二设定模块140，用于由所述测量图案中的所述测量点中设定第二测量点群组，当第二测量点群组与第一测量点群组存在交集时，产生交集部分的所述测量点的校准值返回到所述测量点的初始值，并根据第二测量点群组中测量点的初始值计算第二补偿值。所述第二测量点群组可以包括至少一个曝光单元的测量点。所述第一设定模块120和所述第二设定模块140的任一透过参数设定可启动分析系统使用“特定量测点数分离方法”攫取所需特定点数,进行不同的目的的运算。

如图3所示，其为本实施例的测量点划分示意图。其中，图中A表示测量图案，B表示第一测量点群组，C表示第二测量点群组。其中，第一测量点群组B中的测量点可以通过抽样挑选方式，获得测量图案A中的部分测量点，用于进行线性补偿计算。第二群组B的测量点通过在测量图案中A挑选任意曝光区域的测量点，用于对曝光区域进行局部补偿运算。

需要说明的是，本实施例二也可以先进行局部曝光单元的补偿值计算，再计算整体的补偿值。例如，所述第一测量点群组包括至少一个曝光单元的测量点，并计算出至少一个曝光单元的补偿值。所述第二测量点群组包括已知测量点，并计算整体的线性补偿值。

本实施例二与实施例一的工作过程和原理相同，故不再赘述。

实施例三

本发明实施三还提供一种测量点补偿值的计算设备，如图4所示，所述计算机设备包括：存储器210和处理器220，存储器210内存储有可在处理器220上运行的计算机程序。所述处理器220执行所述计算机程序时实现上述实施例中的测量点补偿值的计算方法。所述存储器210和处理器220的数量可以为一个或多个。

该设备还包括：

通信接口230，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。

存储器210可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器210、处理器220和通信接口230独立实现，则存储器210、处理器220和通信接口230可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，PeripheralComponent)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry StandardComponent)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器210、处理器220及通信接口230集成在一块芯片上，则存储器210、处理器220及通信接口230可以通过内部接口完成相互间的通信。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

本发明实施例所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质的更具体的示例至少(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读存储介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

在本发明实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于指令执行系统、输入法或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明实施例通过一次性对多个不同的图案进行合并测量，然后再根据所获取的量测数据分阶层计算不同群组的补偿值，从而减少量测的次数和整体时长。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种测量点补偿值的计算方法，包括：

2.根据权利要求1所述测量点补偿值的计算方法，其特征在于，所述第一测量点群组的测量点包括待测晶圆上的已知测量点；以及

计算所述第一补偿值的步骤包括：

3.根据权利要求1或2所述测量点补偿值的计算方法，其特征在于，所述第二测量点群组的测量点包括至少一个曝光单元中的测量点；以及

计算所述第二补偿值的步骤包括：

计算出所述曝光单元的所述第二补偿值。

4.根据权利要求1所述测量点补偿值的计算方法，其特征在于，所述第一测量点群组的测量点包括至少一个曝光单元的测量点；以及

计算所述第一补偿值的步骤包括：

计算出所述曝光单元的所述第一补偿值。

5.根据权利要求1或4所述测量点补偿值的计算方法，其特征在于，所述第二测量点群组的测量点包括待测晶圆上的已知测量点；以及

所述计算第二补偿值的步骤包括：

6.一种测量点补偿值的计算装置，其特征在于，包括：

合并量测模块，用于确定多个测量图案中的多个测量点，获取所述测量点的初始值；

7.根据权利要求6所述测量点补偿值的计算装置，其特征在于，所述第一测量点群组的测量点包括待测晶圆上的已知测量点；所述补偿模块用于对所述待测晶圆上的已知测量点的初始值执行线性补偿计算，得到所述第一补偿值。

8.根据权利要求6或7所述测量点补偿值的计算装置，其特征在于，所述第二测量点群组的测量点包括至少一个曝光单元中的测量点，所述第二设定模块用于计算出至少一个曝光单元的所述第二补偿值。

9.根据权利要求6所述测量点补偿值的计算装置，其特征在于，所述第一测量点群组包括至少一个曝光单元的测量点，所述补偿模块用于计算出至少一个曝光单元的所述第一补偿值。

10.根据权利要求6或9所述测量点补偿值的计算装置，其特征在于，所述第二测量点群组的测量点包括待测晶圆的已知测量点，所述第二设定模块用于对所述待测晶圆上的已知测量点的初始值执行线性补偿计算，得到所述第二补偿值。

11.一种测量点补偿值的计算设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时，实现如权利要求1所述的测量点补偿值的计算方法。