CN112180690A - 提升器件关键尺寸面内均一性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及提升器件关键尺寸面内均一性的方法，涉及半导体集成电路制造技术，在第二光罩应用于光刻工艺之前，根据已经在使用的第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据以及第一光罩与所述第二光罩之间对应的位置的图形尺寸的差提前获得第二光罩对应的光刻机的曝光程式的预补偿数据，以使在第二光罩开始应用于光刻工艺时就进行相应的曝光程式补偿，避免光罩进厂之后，进行试跑，量测干刻后的最终的关键尺寸等数据的工艺流程后再进行补偿，因此避免了曝光程式补偿空档期，并避免了该空档期内产生晶圆报废的概率，而提高产品良率。

Description

提升器件关键尺寸面内均一性的方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造技术，尤其涉及一种提升器件关键尺寸面内均一性的方法。
背景技术
在半导体芯片的制造过程中通常需要进行多次光刻，以在半导体衬底上形成各种尺寸精确的微观图形。其中，光罩(Photo Mask)也称光掩模版，是一种用于光刻工艺的图形转移工具或模版。在光刻工艺中，光罩被放置于曝光光源和投影物镜之间，曝光光源发射出的具有一定波长的光透过光罩，通过投影物镜使光罩的图形成像在晶圆上，所述晶圆上涂敷有光刻胶，所述光刻胶中被光照射的部分特性会发生改变，通过后续的显影、去胶、蚀刻等过程，将光罩的图形转移到晶圆上，由此，在晶圆上形成所需的微观图形。
随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件为了达到更快的运算速度、更大的资料存储量以及更多的功能，半导体芯片向更高集成度方向发展。而半导体芯片的集成度越高，半导体器件的关键尺寸(Critical Dimension，简称CD)越小，并同时对关键尺寸的面内均一性的要求也很高，通过改善面内均一性，提高产品的整体质量的均匀性是业内追求的一个目标。目前业界用的比较多的方法是DOMA(dose mapper)补正，通过量测干刻后的最终的关键尺寸，补正到对应的光刻机的曝光程式中，达到最终关键尺寸均一性改善的目的。根据目前的补正方式，一个产品如果出版新的光罩，必须等光罩进厂之后，才能进行试跑和收集数据确认，补正周期比较长，如果有多条跑货路径，则需要补正多个路径的程式。
发明内容
本发明在于提供一种提升器件关键尺寸面内均一性的方法，包括：S1：提供一第一光罩，获得所述第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据；S2：提供一第二光罩，所述第二光罩为新出版的光罩；S3：量测所述第一光罩和所述第二光罩上的对应的位置的图形尺寸，并计算所述第一光罩与所述第二光罩之间对应的位置的图形尺寸的差；以及S4：根据所述第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据和所述第一光罩与所述第二光罩之间对应的位置的图形尺寸的差得到所述第二光罩对应的光刻机的曝光程式的预补偿数据。
更进一步的，所述第一光罩为已经在半导体制造工艺中使用的光罩。
更进一步的，步骤S1中通过获得采用所述第一光罩进行光刻曝光并刻蚀后的最终的关键尺寸数据，然后根据获得的最终的关键尺寸数据获得所述第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据。
更进一步的，步骤S2中还包括在第二光罩上标记量测点标记，并第二光罩上的量测点标记与第一光罩上的量测点标记一一对应。
更进一步的，步骤S3为量测所述第一光罩和所述第二光罩之间对应的量测点标记处的图形尺寸，并计算所述第一光罩与所述第二光罩之间对应的量测点标记处的图形尺寸的差。
更进一步的，量测点标记处的图形尺寸通过量测量测点标记处的线条的宽度获得。
更进一步的，S5：获得采用所述第二光罩进行光刻曝光并刻蚀后的最终的关键尺寸数据，然后根据获得的最终的关键尺寸数据进一步对所述第二光罩对应的光刻机的曝光程式进行补偿。
如此，在第二光罩应用于光刻工艺之前，根据已经在使用的第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据以及第一光罩与所述第二光罩之间对应的位置的图形尺寸的差提前获得第二光罩对应的光刻机的曝光程式的预补偿数据，以使在第二光罩开始应用于光刻工艺时就进行相应的曝光程式补偿，避免光罩进厂之后，进行试跑，量测干刻后的最终的关键尺寸等数据的工艺流程后再进行补偿，因此避免了曝光程式补偿空档期，并避免了该空档期内产生晶圆报废的概率，而提高产品良率。
附图说明
图1为本发明一实施例的提升器件关键尺寸面内均一性的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层、步骤和/或部分，这些元件、部件、区、层、步骤和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、步骤或部分与另一个元件、部件、区、层、步骤或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层、步骤或部分可表示为第二元件、部件、区、层、步骤或部分。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
在本发明一实施例中，在于提供一种提升器件关键尺寸面内均一性的方法，具体的可参阅图1，图1为本发明一实施例的提升器件关键尺寸面内均一性的方法的流程图。本发明一实施例的提升器件关键尺寸面内均一性的方法，包括：S1：提供一第一光罩，获得所述第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据；S2：提供一第二光罩，所述第二光罩为新出版的光罩；S3：量测所述第一光罩和所述第二光罩上的对应的位置的图形尺寸，并计算所述第一光罩与所述第二光罩之间对应的位置的图形尺寸的差；以及S4：根据所述第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据和所述第一光罩与所述第二光罩之间对应的位置的图形尺寸的差得到所述第二光罩对应的光刻机的曝光程式的预补偿数据。
如此，在第二光罩应用于光刻工艺之前，根据已经在使用的第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据以及第一光罩与所述第二光罩之间对应的位置的图形尺寸的差提前获得第二光罩对应的光刻机的曝光程式的预补偿数据，以使在第二光罩开始应用于光刻工艺时就进行相应的曝光程式补偿，避免光罩进厂之后，进行试跑，量测干刻后的最终的关键尺寸等数据的工艺流程后再进行补偿，因此避免了曝光程式补偿空档期，并避免了该空档期内产生晶圆报废的概率，而提高产品良率。
在本发明一实施例中，所述第一光罩为已经在半导体制造工艺中使用的光罩。具体的，步骤S1中通过获得采用所述第一光罩进行光刻曝光并刻蚀后的最终的关键尺寸数据，然后根据获得的最终的关键尺寸数据获得所述第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据。
在本发明一实施例中，步骤S2中还包括在第二光罩上标记量测点标记，并第二光罩上的量测点标记与第一光罩上的量测点标记一一对应。在本发明一实施例中，具体的，步骤S3为量测所述第一光罩和所述第二光罩之间对应的量测点标记处的图形尺寸，并计算所述第一光罩与所述第二光罩之间对应的量测点标记处的图形尺寸的差。在本发明一实施例中，量测点标记处的图形尺寸通过量测量测点标记处的线条的宽度获得。
在本发明一实施例中，上述的提升器件关键尺寸面内均一性的方法，还包括S5：获得采用所述第二光罩进行光刻曝光并刻蚀后的最终的关键尺寸数据，然后根据获得的最终的关键尺寸数据进一步对所述第二光罩对应的光刻机的曝光程式进行补偿。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种提升器件关键尺寸面内均一性的方法，其特征在于，包括：
S1：提供一第一光罩，获得所述第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据；
S2：提供一第二光罩，所述第二光罩为新出版的光罩；
S3：量测所述第一光罩和所述第二光罩上的对应的位置的图形尺寸，并计算所述第一光罩与所述第二光罩之间对应的位置的图形尺寸的差；以及
S4：根据所述第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据和所述第一光罩与所述第二光罩之间对应的位置的图形尺寸的差得到所述第二光罩对应的光刻机的曝光程式的预补偿数据。
2.根据权利要求1所述的提升器件关键尺寸面内均一性的方法，其特征在于，所述第一光罩为已经在半导体制造工艺中使用的光罩。
3.根据权利要求1所述的提升器件关键尺寸面内均一性的方法，其特征在于，步骤S1中通过获得采用所述第一光罩进行光刻曝光并刻蚀后的最终的关键尺寸数据，然后根据获得的最终的关键尺寸数据获得所述第一光罩对应的光刻机的曝光程式补偿数据。
4.根据权利要求1所述的提升器件关键尺寸面内均一性的方法，其特征在于，步骤S2中还包括在第二光罩上标记量测点标记，并第二光罩上的量测点标记与第一光罩上的量测点标记一一对应。
5.根据权利要求4所述的提升器件关键尺寸面内均一性的方法，其特征在于，步骤S3为量测所述第一光罩和所述第二光罩之间对应的量测点标记处的图形尺寸，并计算所述第一光罩与所述第二光罩之间对应的量测点标记处的图形尺寸的差。
6.根据权利要求5所述的提升器件关键尺寸面内均一性的方法，其特征在于，量测点标记处的图形尺寸通过量测量测点标记处的线条的宽度获得。
7.根据权利要求1所述的提升器件关键尺寸面内均一性的方法，其特征在于，S5：获得采用所述第二光罩进行光刻曝光并刻蚀后的最终的关键尺寸数据，然后根据获得的最终的关键尺寸数据进一步对所述第二光罩对应的光刻机的曝光程式进行补偿。
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