CN112445077A - 光刻机的套刻误差校正方法及系统、光刻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光刻机的套刻误差校正方法及系统、光刻机。该方法包括：获取闲置时间，所述闲置时间指当前批次曝光工艺开始前光刻机的非曝光时间；光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取第一片晶圆对应的套刻补偿值，所述光刻机根据所述对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光，消除了当前批次曝光工艺开始前光刻机的闲置时间对当前批次第一片晶圆的套刻精度的影响，消除了同批次产品进行曝光工艺时的第一片效应。

Description

光刻机的套刻误差校正方法及系统、光刻机

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种光刻机的套刻误差校正方法及系统、光刻机。

背景技术

随着半导体制造技术的发展，业内逐步采用了浸润式光刻工艺，浸润式光刻工艺通常包括在晶圆表面涂布光刻胶及对该光刻胶进行曝光以得到图形。在使用浸润式光刻机进行曝光期间，曝光镜头与承载台之间的空间填满浸液，用于增大数值孔径、提高分辨率。但是，由于在不同晶圆的曝光转换过程中，光刻机机台环境会发生改变，变化的机台环境导致晶圆之间套刻精度存在差异。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种新的光刻机的套刻误差校正方法及系统、光刻机。

一种光刻机的套刻误差校正方法，该方法包括：

获取闲置时间；

光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取所述第一片晶圆对应的套刻补偿值，光刻机根据对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光。

在其中一个实施例中，校正方法应用于浸润式光刻，在闲置时间内光刻机的曝光镜头与承载台之间无浸液。

在其中一个实施例中，校正方法还包括建立关系模型的步骤。

在其中一个实施例中，套刻补偿值包括晶圆在X方向上的套刻补偿值以及晶圆在Y方向上的套刻补偿值，X方向和Y方向垂直。

在其中一个实施例中，建立关系模型的步骤包括：

获取第一闲置时间下套刻图形在X方向上的第一X方向偏移量以及套刻图形在Y方向上的第一Y方向偏移量；

根据第一X方向偏移量获取第一X方向套刻补偿值，根据第一Y方向偏移量获取第一Y方向套刻补偿值；

获取第二闲置时间下套刻图形在X方向上的第二X方向偏移量以及套刻图形在Y方向上的第二Y方向偏移量；

根据第二X方向偏移量获取第二X方向套刻补偿值，根据第二Y方向偏移量获取第二Y方向套刻补偿值。

在其中一个实施例中，建立关系模型的步骤包括：

根据闲置时间和X方向上的套刻补偿值拟合第一关系模型；

根据闲置时间和Y方向上的套刻补偿值拟合第二关系模型。

在其中一个实施例中，套刻补偿值包括差异套刻补偿值，光刻机根据所述第一片晶圆对应的差异套刻补偿值对所述第一片晶圆进行曝光。

上述校正方法，包括获取闲置时间；光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取第一片晶圆对应的套刻补偿值，光刻机根据对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光，消除了当前批次曝光工艺开始前光刻机的闲置时间对当前批次第一片晶圆的套刻精度的影响，消除了同批次产品进行曝光工艺时的第一片效应。

一种光刻机的套刻误差校正系统，包括：

时间获取模块，用于获取闲置时间；

补偿值获取模块，用于在光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光工艺前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取第一片晶圆对应的套刻补偿值；

补偿值输出模块，用于将第一片晶圆对应的套刻补偿值输出给光刻机从而使光刻机根据对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光。

在其中一个实施例中，光刻机是浸润式光刻机。

在其中一个实施例中，校正系统还包括模型建立模块，用于建立闲置时间与套刻补偿值的关系模型。

在其中一个实施例中，套刻补偿值包括晶圆在X方向上的套刻补偿值以及晶圆在Y方向上的套刻补偿值，X方向和Y方向垂直。

在其中一个实施例中，模型建立模块包括：

偏移量获取模块，用于获取第一闲置时间下套刻图形在X方向上的第一X方向偏移量以及套刻图形在Y方向上的第一Y方向偏移量。偏移量获取模块还用于获取第二闲置时间下套刻图形在X方向上的第二X方向偏移量以及套刻图形在Y方向上的第二Y方向偏移量；

补偿值转换模块，用于根据第一X方向偏移量获取第一X方向套刻补偿值，根据第二X方向偏移量获取第二X方向套刻补偿值，根据第一Y方向偏移量获取第一Y方向套刻补偿值，根据第二Y方向偏移量获取第二Y方向套刻补偿值。

在其中一个实施例中，模型建立模块用于根据闲置时间和X方向上的套刻补偿值拟合第一关系模型；模型建立模块还用于根据闲置时间和Y方向上的套刻补偿值拟合第二关系模型。

上述校正系统，通过时间获取模块获取闲置时间，所述闲置时间指当前批次曝光工艺开始前光刻机的非曝光时间；通过补偿值获取模块，在光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光工艺前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取第一片晶圆对应的套刻补偿值；通过补偿值输出模块将第一片晶圆对应的套刻补偿值输出给光刻机；从而使光刻机根据对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光；消除了当前批次曝光工艺开始前光刻机的闲置时间对当前批次第一片晶圆的套刻精度的影响，消除了同批次产品进行曝光工艺时的第一片效应。

一种光刻机，包括控制器和存储器，所述存储器存储有计算机指令，所述计算机指令被控制器执行时实现上述任一项所述的校正方法。

上述光刻机，包括控制器和存储器，存储器中存储有计算机指令，所述计算机指令被控制器执行时实现了获取闲置时间，所述闲置时间指当前批次曝光工艺开始前光刻机的非曝光时间；光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光前控制器通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取第一片晶圆对应的套刻补偿值，光刻机根据对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光，消除了当前批次曝光工艺开始前光刻机的闲置时间对当前批次第一片晶圆的套刻精度的影响，消除了同批次产品进行曝光工艺时的第一片效应。

附图说明

图1为一实施例中套刻误差校正方法对应的流程图；

图2为光刻机曝光镜头与承载台的示意图；

图3a为一实施例中建立关系模型的流程图；

图3b为另一实施例中建立关系模型的流程图；

图4为一实施例中拟合关系模型的流程图；

图5为一实施例中套刻误差校正系统的框图；

图6为另一实施例中套刻误差校正系统的框图；

图7为一实施例中光刻机获取当前批次第一片晶圆对应套刻补偿值的框图；

图8为图7对应的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。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、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/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、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。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、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

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。

使用浸润式光刻工艺对晶圆进行曝光期间曝光镜头与承载台之间的空间填满浸液，曝光结束后曝光镜头与承载台之间的空间无浸液，在进行批次作业时发现每个批次的第一片晶圆的套刻精度要比同批次其他晶圆的套刻精度差，出现批次作业第一片效应；传统光刻工艺通过在当前批次前添加控片来避免批次作业时的第一片效应。但是使用控片会增加生产过程中批次作业的整体时间，降低光刻机的产能，增加了生产成本。

如图1-图2所示，在一个实施例中，提供一种光刻机的套刻误差校正方法，该方法包括：

S102，获取闲置时间。

所述闲置时间指当前批次曝光工艺开始前光刻机的非曝光时间，所述非曝光时间中光刻机的曝光镜头104与承载台102之间无浸液。可选的，所述闲置时间包括前一批次曝光工艺结束到当前批次曝光工艺开始的时间或机台维护或校准结束到当前批次曝光工艺开始的时间或同一批次间机台维护或校准结束到晶圆曝光工艺开始的时间。所述光刻机为浸润式光刻机，所述闲置时间内承载台102上没有进行批次作业的晶圆，光刻机的曝光镜头104与承载台102之间无浸液，承载台102表面温度比批次作业时的表面温度高。

S104，获取批次第一片晶圆对应的套刻补偿值，光刻机根据对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光。

光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及获取到的闲置时间，获取当前批次第一片晶圆对应的套刻补偿值，光刻机根据获得的所述对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光。

在一个实施例中，光刻机的套刻误差校正方法还包括:光刻机根据当前批次基准套刻补偿值对当前批次的剩余晶圆进行曝光。具体的，所述当前批次基准套刻补偿值可以为与所述当前批次相同跑货条件的前一批次量测套刻补偿值。在一个实施例中，所述前一批次量测套刻补偿值不包括所述前一批次第一片晶圆的量测套刻补偿值，可以防止前一批次第一片效应对当前批次晶圆的影响。

对当前批次第一片晶圆进行曝光时使用的套刻补偿值与S102步获取的闲置时间有关，闲置时间小于一定值时，对当前批次第一片晶圆进行曝光使用的套刻补偿值随着闲置时间的增加而线性增加或非线性增加，当闲置时间增加到一定值时，套刻补偿值随闲置时间的增加而增大的幅度很小或者不变。套刻补偿值因产品种类、套刻层次、作业机台、浸液种类、光罩编号的不同而有所差异，对于同一产品，闲置时间相同时，对第一片晶圆进行曝光时使用不同的作业机台或作业不同层次的套刻，其套刻补偿值也会有所不同。

在一个实施例中，套刻补偿值包括晶圆在X方向上的套刻补偿值以及晶圆在Y方向上的套刻补偿值，X方向和Y方向垂直。在其它实施例中，套刻补偿值还可以包括晶圆在其他不同方向的套刻补偿值，选取的坐标可以是垂直坐标，也可以是具有其他夹角的坐标。

在一个实施例中，校正方法还包括建立关系模型的步骤。

如图3a所示，在一个实施例中，建立关系模型的步骤包括：

S202，获取第一闲置时间下套刻图形在坐标系中对应的偏移量。

获取第一闲置时间下套刻图形在X方向上的第一X方向偏移量以及套刻图形在Y方向上的第一Y方向偏移量。

S204，获取第一闲置时间下套刻图形在坐标系中对应的套刻补偿值。

根据第一X方向偏移量获取第一X方向套刻补偿值，根据第一Y方向偏移量获取第一Y方向套刻补偿值。

S206，获取第二闲置时间下套刻图形在坐标系中对应的偏移量。

获取第二闲置时间下套刻图形在X方向上的第二X方向偏移量以及套刻图形在Y方向上的第二Y方向偏移量。

S208，获取第二闲置时间下套刻图形在坐标系中对应的套刻补偿值。

根据第二X方向偏移量获取第二X方向套刻补偿值，根据第二Y方向偏移量获取第二Y方向套刻补偿值。

所述套刻图形为晶圆上测偏移量的标记。

在一个实施例中，套刻补偿值包括差异套刻补偿值，所述光刻机根据所述第一片晶圆对应的差异套刻补偿值对所述第一片晶圆进行曝光。所述差异套刻补偿值为晶圆放大或缩小补偿值。

如图3b，在一个实施例中，所述关系模型的建立包括获取多片晶圆的套刻补偿值，所述多片晶圆包括当前批次曝光作业的第一片晶圆以及除所述第一片晶圆之外的剩余晶圆，建立关系模型的步骤包括：

S200,获取第一闲置时间下第一片晶圆的第三X方向套刻补偿值和第一片晶圆的第三Y方向套刻补偿值。

利用步骤S202和步骤S204的方法获取第一闲置时间下第一片晶圆的第三X方向套刻补偿值和第一片晶圆的第三Y方向套刻补偿值。

S201，获取第一闲置时间下所述剩余晶圆套刻图形在坐标系中对应的偏移量。

分别获取第一闲置时间下所述剩余晶圆套刻图形在X方向上的偏移量以及所述剩余晶圆套刻图形在Y方向上的偏移量。

S203，获取第一闲置时间下的差异套刻补偿值。

根据所述剩余晶圆套刻图形在X方向偏移量分别获取X方向的套刻补偿值及第一X方向基准套刻补偿值；根据所述剩余晶圆套刻图形在Y方向偏移量分别获取Y方向的套刻补偿值及第一Y方向基准套刻补偿值。

在一个实施例中，将所述剩余晶圆X方向的套刻补偿值的平均值作为第一X方向基准套刻补偿值，将所述剩余晶圆Y方向的套刻补偿值的平均值作为第一Y方向基准套刻补偿值。

根据所述第三X方向套刻补偿值与第一X方向基准套刻补偿值的差值得第一X方向差异套刻补偿值，根据所述第三Y方向套刻补偿值与第一Y方向基准套刻补偿值的差值得第一Y方向差异套刻补偿值。

S205,获取第二闲置时间下第一片晶圆的第四X方向套刻补偿值和第一片晶圆的第四Y方向套刻补偿值。

利用步骤S206和步骤S208的方法获取第二闲置时间下第一片晶圆的第四X方向套刻补偿值和第一片晶圆的第四Y方向套刻补偿值；

S207，获取第二闲置时间下剩余晶圆套刻图形在坐标系中对应的偏移量。

分别获取第二闲置时间下所述剩余晶圆套刻图形在X方向上的偏移量以及所述剩余晶圆套刻图形在Y方向上的偏移量。

S209，获取第二闲置时间下的差异套刻补偿值。

根据所述剩余晶圆套刻图形在X方向偏移量分别获取X方向的套刻补偿值及第二X方向基准套刻补偿值，根据所述剩余晶圆套刻图形在Y方向偏移量分别获取Y方向的套刻补偿值及第二Y方向基准套刻补偿值。

在一个实施例中，将所述剩余晶圆X方向的套刻补偿值的平均值作为第二X方向基准套刻补偿值，将所述剩余晶圆Y方向的套刻补偿值的平均值作为第二Y方向基准套刻补偿值。

根据所述第四X方向套刻补偿值与所述第二X方向基准套刻补偿值的差值得第二X方向差异套刻补偿值，根据所述第四Y方向套刻补偿值与所述第二Y方向基准套刻补偿值的差值得第二Y方向差异套刻补偿值。

第一闲置时间与第二闲置时间的间隔时间至少为1秒、2秒、3秒、5秒、7秒、10秒、15秒、30秒、1分钟、2分钟、3分钟、5分钟中的一种。在其它实施例中，可以根据实际需要设置第一闲置时间与第二闲置时间之间的间隔时间，例如0.1秒、0.2秒、0.3秒、0.5秒、0.7秒、0.9秒、1.1秒等。

在一个实施例中，获取第N闲置时间下套刻图形在坐标系中对应的偏移量，根据所述对应的偏移量获取对应的套刻补偿值。所述N大于等于2，时间间隔至少为1秒、2秒、3秒、5秒、7秒、10秒、15秒、30秒、1分钟、2分钟、3分钟、5分钟中的一种。在其它实施例中，可以根据实际需要设置第一闲置时间与第二闲置时间之间的间隔时间，例如0.1秒、0.2秒、0.3秒、0.5秒、0.7秒、0.9秒、1.1秒等。在一个实施例中，当第(N-1)闲置时间和第N闲置时间下获取的套刻补偿值趋于一致时，不再获取第(N+1)闲置时间下的套刻补偿值。此时闲置时间对套刻补偿值的影响已趋于饱和，不再获取第(N+1)闲置时间下的偏移量和套刻补偿值可以节约工作量，增加光刻机的产能。

如图4所示，在一个实施例中，建立所述关系模型的步骤包括：

S302，利用闲置时间和X方向上的套刻补偿值拟合第一关系模型。

根据获取的闲置时间和X方向上的对应的套刻补偿值拟合成第一关系模型，其中拟合第一关系模型的数据至少为二组，可根据实际需要使用多组X方向上的数据进行第一关系模型的拟合，各组数据对应的闲置时间之间的间隔时间可以相同也可以不同。

S304，利用闲置时间和Y方向上的套刻补偿值拟合第二关系模型。

根据获取的闲置时间和Y方向上的对应的套刻补偿值拟合成第二关系模型，其中拟合第二关系模型的数据至少为二组，可根据实际需要使用多组Y方向上的数据进行第二关系模型的拟合，各组数据对应的闲置时间之间的间隔可以相同也可以不同。

在一实施例中，闲置时间和套刻补偿值的关系模型为所述闲置时间和差异套刻补偿值的关系模型。光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光前通过闲置时间与差异套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取第一片晶圆对应的差异套刻补偿值，根据所述差异套刻补偿值和基准套刻补偿值之和对所述当前批次第一片晶圆进行曝光，根据所述基准套刻补偿值对当前批次剩余晶圆进行曝光。所述基准套刻补偿值可以为与所述当前批次相同跑货条件的前一批次量测套刻补偿值。在一个实施例中，所述前一批次量测套刻补偿值不包括所述前一批次第一片晶圆的量测套刻补偿值，可以防止前一批次第一片效应对当前批次晶圆的影响。差异套刻补偿值只体现闲置时间的影响，不包含工艺变化的影响，利用所述第一片晶圆对应的差异套刻补偿值对所述第一片晶圆进行补偿可以获得更稳定的结果。

上述校正方法，包括获取闲置时间；光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取第一片晶圆对应的套刻补偿值，光刻机根据对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光，消除了闲置时间对当前批次第一片晶圆的套刻精度的影响，消除了同批次产品进行曝光工艺时的第一片效应，减少了曝光批次作业过程中控片的使用，增加了光刻机的产能。

如图5所示，在一个实施例中，提供一种光刻机的套刻误差校正系统，包括：

时间获取模块202，用于获取闲置时间。

所述闲置时间指当前批次曝光工艺开始前光刻机的非曝光时间，所述非曝光时间中光刻机的曝光镜头104与承载台102之间无浸液。可选的，所述闲置时间包括前一批次曝光工艺结束到当前批次曝光工艺开始的时间或机台维护或校准结束到当前批次曝光工艺开始的时间或同一批次间机台维护或校准结束到曝光工艺开始的时间。

补偿值获取模块204，用于在光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光工艺前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取第一片晶圆对应的套刻补偿值。

补偿值获取模块204接收到时间获取模块202发送的闲置时间后，通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型获取该闲置时间对应的套刻补偿值。

在一个实施例中，闲置时间与套刻补偿值的关系模型因产品种类、套刻层次、作业机台、浸液种类、光罩编号的不同而有所差异。

在一个实施例中，补偿值获取模块204根据产品种类和套刻层次选取与当前批次对应的闲置时间与套刻补偿值的关系模型。在另一个实施例中，补偿值获取模块204根据产品种类、套刻层次和作业机台选取与当前批次对应的闲置时间与套刻补偿值的关系模型。在另一个实施例中，补偿值获取模块204根据产品种类、套刻层次、作业机台和光罩编号选取与当前批次对应的闲置时间与套刻补偿值的关系模型。在其他实施例中，补偿值获取模块204可以根据关系模型的区别来获取与当前批次对应的闲置时间与套刻补偿值的关系模型。

在一个实施例中，套刻补偿值包括晶圆在X方向上的套刻补偿值以及晶圆在Y方向上的套刻补偿值，X方向和Y方向垂直。

在一个实施例中，光刻机是浸润式光刻机。

如图6所示，在一个实施例中，校正系统还包括模型建立模块302，用于建立闲置时间与套刻补偿值的关系模型。

如图6所示，在一个实施例中，模型建立模块302包括：

偏移量获取模块304，用于获取第一闲置时间下套刻图形在X方向上的第一X方向偏移量以及套刻图形在Y方向上的第一Y方向偏移量。偏移量获取模块304还用于获取第二闲置时间下套刻图形在X方向上的第二X方向偏移量以及套刻图形在Y方向上的第二Y方向偏移量。

补偿值转换模块306，用于根据第一X方向偏移量获取第一X方向套刻补偿值，根据第二X方向偏移量获取第二X方向套刻补偿值，根据第一Y方向偏移量获取第一Y方向套刻补偿值，根据第二Y方向偏移量获取第二Y方向套刻补偿值。

在一个实施例中，模型建立模块用于根据闲置时间和X方向上的套刻补偿值拟合第一关系模型；模型建立模块还用于根据闲置时间和Y方向上的套刻补偿值拟合第二关系模型。

其中，拟合第一关系模型的数据至少为二组，可根据实际需要使用多组X方向上的数据进行第一关系模型的拟合，各组数据对应的闲置时间之间的间隔可以相同也可以不同。拟合第二关系模型的数据至少为二组，可根据实际需要使用多组Y方向上的数据进行第二关系模型的拟合，各组数据对应的闲置时间之间的间隔可以相同也可以不同。

在一个实施例中，第一闲置时间与第二闲置时间的间隔时间至少为1秒、2秒、3秒、5秒、7秒、10秒、15秒、30秒、1分钟、2分钟、3分钟、5分钟中的一种。在其它实施例中，可以根据实际需要设置第一闲置时间与第二闲置时间之间的间隔时间，例如0.1秒、0.2秒、0.3秒、0.5秒、0.7秒、0.9秒、1.1秒等。

补偿值输出模块206，用于将第一片晶圆对应的套刻补偿值输出给光刻机从而使光刻机根据对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光。

补偿值输出模块206将补偿值获取模块204获取到的批次第一片晶圆的闲置时间对应的套刻补偿值输出给光刻机，使得光刻机根据第一片晶圆对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光，消除了闲置时间对第一片晶圆的套刻精度的影响。

如图7-图8所示，在一个实施例中，校正系统404通过工艺参数自动回馈调整系统406(Run to Run control，R2R control)将套刻补偿值输出给光刻机402。光刻机402获取当前批次第一片晶圆对应套刻补偿值的步骤为：

S402，光刻机输出当前批次信息给校正系统。

光刻机402进行当前批次第一片晶圆曝光前通过设备自动化程序(EquipmentAutomation Program，EAP)将批次信息输出给校正系统404。在一个实施例中，批次信息包括产品种类和套刻层次。在另一个实施例中，批次信息包括产品种类、套刻层次和作业机台。在另一个实施例中，批次信息包括产品种类、套刻层次、作业机台和光罩编号。在其他实施例中，批次信息还可以包括浸液种类、光罩编号、工艺菜单编号中的一种。

S404，校正系统将对应的套刻补偿值输出给工艺参数自动回馈调整系统。

校正系统404接收到光刻机402输出的当前批次信息后，获取与批次信息对应的闲置时间与套刻补偿值的关系模型、当前批次曝光工艺开始前光刻机的闲置时间，校正系统404根据获取的关系模型及闲置时间得到该闲置时间对应的套刻补偿值后将批次信息及对应的套刻补偿值输出给工艺参数自动回馈调整系统406。

S406，工艺参数自动回馈调整系统将对应的套刻补偿值输出给光刻机。

工艺参数自动回馈调整系统406接收到校正系统404发送的批次信息及套刻补偿值后将套刻补偿值输出给作业对应批次信息晶圆的光刻机402，从而使光刻机402根据对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光。

在一实施例中，光刻机根据当前批次基准套刻补偿值对当前批次的剩余晶圆进行曝光。具体的，所述当前批次基准套刻补偿值为与所述当前批次相同跑货条件的前一批次量测套刻补偿值。在一个实施例中，所述前一批次量测套刻补偿值不包括所述前一批次第一片晶圆的量测套刻补偿值。

在一个实施例中，套刻补偿值包括差异套刻补偿值，光刻机根据第一片晶圆对应的差异套刻补偿值对所述第一片晶圆进行曝光。所述差异套刻补偿值是通过模型建立模块获取的，所述差异套刻补偿值的获取方法可参考图3b的实施例，此处不在赘述。所述差异套刻补偿值为晶圆放大或缩小补偿值。

如图7所示，在一个实施例中，光刻机402完成当前批次的产品作业后测试系统408抽测当前批次产品的套刻偏移量，并根据测试系统408中的预定模型将测得的套刻偏移量数据转换成套刻补偿值，该套刻补偿值为当前批次量测套刻补偿值。测量系统408将当前批次量测套刻补偿值及其相关信息输出给工艺参数自动回馈调整系统406，其中当前批次量测套刻补偿值相关信息至少包括对应晶圆的产品种类、套刻层次、抽测晶圆的批次位置信息。其中，抽测晶圆的批次位置是根据实际需要进行设置的。在一个实施例中，当前批次量测套刻补偿值相关信息至少还包括对应晶圆的作业机台、浸液种类、光罩编号、工艺菜单编号信息中的一种。工艺参数自动回馈调整系统406将当前批次量测套刻补偿值输出给与当前批次相同跑货条件的下一批次晶圆，通过当前批次量测套刻补偿值的输出，实现了对批次作业产品套刻精度的进一步校正。

在一个实施例中，校正系统为设备自动化系统的一部分。

在一个实施例中，校正系统为制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)的一部分。

在一个实施例中，校正系统为工艺参数自动回馈调整系统的一部分。

上述校正系统，通过时间获取模块获取闲置时间，所述闲置时间指当前批次曝光工艺开始前光刻机的非曝光时间；通过补偿值获取模块，在光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光工艺前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取第一片晶圆对应的套刻补偿值；通过补偿值输出模块将第一片晶圆对应的套刻补偿值输出给光刻机；从而使光刻机根据所述对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光；消除了当前批次曝光工艺开始前光刻机的闲置时间对当前批次第一片晶圆的套刻精度的影响，消除了同批次产品进行曝光工艺时的第一片效应，减少了曝光批次作业过程中控片的使用数量，增加了光刻机的产能。

在一个实施例中，提供一种光刻机，包括控制器和存储器，所述存储器存储有计算机指令，所述计算机指令被控制器执行时实现上述任一项所述的光刻机的套刻误差校正方法。

上述光刻机，包括控制器和存储器，存储器中存储有计算机指令，所述计算机指令被控制器执行时实现了获取闲置时间，所述闲置时间指当前批次曝光工艺开始前光刻机的非曝光时间；光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光前控制器通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及闲置时间获取第一片晶圆对应的套刻补偿值，所述光刻机根据所述对应的套刻补偿值对第一片晶圆进行曝光，消除了当前批次曝光工艺开始前光刻机的闲置时间对当前批次第一片晶圆的套刻精度的影响，消除了同批次产品进行曝光工艺时的第一片效应，减少了曝光批次作业过程中控片的使用数量，增加了光刻机的产能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种光刻机的套刻误差校正方法,包括：

获取闲置时间；

光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及所述闲置时间获取所述第一片晶圆对应的套刻补偿值，所述光刻机根据所述对应的套刻补偿值对所述第一片晶圆进行曝光。

2.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述校正方法应用于浸润式光刻，所述闲置时间内所述光刻机的曝光镜头与承载台之间无浸液。

3.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述校正方法还包括建立所述关系模型的步骤。

4.根据权利要求3所述的校正方法，其特征在于，所述套刻补偿值包括晶圆在X方向上的套刻补偿值以及所述晶圆在Y方向上的套刻补偿值，所述X方向和所述Y方向垂直。

5.根据权利要求4所述的校正方法，其特征在于，所述建立所述关系模型的步骤包括：

获取第一闲置时间下套刻图形在所述X方向上的第一X方向偏移量以及所述套刻图形在所述Y方向上的第一Y方向偏移量；

根据所述第一X方向偏移量获取第一X方向套刻补偿值，根据所述第一Y方向偏移量获取第一Y方向套刻补偿值；

获取第二闲置时间下所述套刻图形在所述X方向上的第二X方向偏移量以及所述套刻图形在所述Y方向上的第二Y方向偏移量；

根据所述第二X方向偏移量获取第二X方向套刻补偿值，根据所述第二Y方向偏移量获取第二Y方向套刻补偿值。

6.根据权利要求4或5所述的校正方法，其特征在于，所述建立所述关系模型的步骤包括：

根据所述闲置时间和所述X方向上的套刻补偿值拟合第一关系模型；

根据所述闲置时间和所述Y方向上的套刻补偿值拟合第二关系模型。

7.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述套刻补偿值包括差异套刻补偿值，所述光刻机根据所述第一片晶圆对应的差异套刻补偿值对所述第一片晶圆进行曝光。

8.一种光刻机的套刻误差校正系统，其特征在于，包括：

时间获取模块，用于获取闲置时间；

补偿值获取模块，用于在光刻机进行当前批次第一片晶圆曝光工艺前通过闲置时间与套刻补偿值的关系模型及所述闲置时间获取所述第一片晶圆对应的套刻补偿值；

补偿值输出模块，用于将所述对应的套刻补偿值输出给所述光刻机从而使所述光刻机根据所述对应的套刻补偿值对所述第一片晶圆进行曝光。

9.根据权利要求8所述的校正系统，其特征在于，所述校正系统还包括模型建立模块，用于建立闲置时间与套刻补偿值的关系模型。

10.根据权利要求9所述的校正系统，其特征在于，所述套刻补偿值包括晶圆在X方向上的套刻补偿值以及所述晶圆在Y方向上的套刻补偿值，所述X方向和所述Y方向垂直。

11.根据权利要求10所述的校正系统，其特征在于，所述模型建立模块包括：

偏移量获取模块，所述偏移量获取模块用于获取第一闲置时间下套刻图形在所述X方向上的第一X方向偏移量以及所述套刻图形在所述Y方向上的第一Y方向偏移量；所述偏移量获取模块还用于获取第二闲置时间下所述套刻图形在所述X方向上的第二X方向偏移量以及所述套刻图形在所述Y方向上的第二Y方向偏移量；

补偿值转换模块，所述补偿值转换模块用于根据所述第一X方向偏移量获取第一X方向套刻补偿值，根据所述第二X方向偏移量获取第二X方向套刻补偿值，根据所述第一Y方向偏移量获取第一Y方向套刻补偿值，根据所述第二Y方向偏移量获取第二Y方向套刻补偿值。

12.根据权利要求10或11所述的校正系统，其特征在于，所述模型建立模块用于根据所述闲置时间和所述X方向上的套刻补偿值拟合第一关系模型；所述模型建立模块还用于根据所述闲置时间和所述Y方向上的套刻补偿值拟合第二关系模型。

13.一种光刻机，包括控制器和存储器，所述存储器存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被所述控制器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的校正方法。

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