CN113608410B - 晶圆对准掩膜版生成方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种晶圆对准掩膜版生成方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取晶圆对准的标识图形；将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识；通过预设的衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强；根据所述第一衍射光强和第二衍射光强，得到所述晶圆对准的关键性能指标；若所述关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令；所述掩膜版制备指令用于指示生成所述晶圆对准掩膜版。采用本方法能够提高晶圆对准掩膜版制备的效率。
Description
技术领域
本申请涉及集成电路制造仿真技术领域，特别是涉及一种晶圆对准掩膜版生成方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着集成电路制造技术的发展，技术节点越来越小，对光刻层间的套刻要求也越来越严格，而光刻机的对准质量又决定了套刻误差精度。光刻机的对准实际上是将晶圆与光刻机系统坐标系重合，即将掩模与晶圆对准标识(光栅)对准，通过光刻机自参考系统和探测晶圆对准标识的信号，可以确定晶圆对准标识的中心位置，之后可以再通过粗对准和精对准，精确确定晶圆坐标系。在此过程中，对准关键性能指标(Key PerformanceIndicator，KPI，评估光刻机对准质量的参数)决定了对准质量，即对准的精确性和有效性。晶圆的对准标识(包括参考层和前层)经过光刻、蚀刻、化学机械抛光等工艺，使得晶圆表面形成有一定周期的凹槽，该凹槽很容易受到工艺的影响使实际形成的凹槽与理想凹槽之间存在差距，导致探测的信号强度(KPI)不够或不规律，从而使光刻机对准发生拒绝(waferrejection，晶圆拒绝)，严重影响生产效率，甚至影响良率。
目前由于不同对准标识对应的抗工艺波动稳定性不同，通常由光刻工程师通过优选对准标识来改善晶圆对准拒绝。然而，目前可选的对准标识是有限的，通过人工方法来改善晶圆对准拒绝，无法保证可选对准标识针对各个工艺均存在最大的稳定性，虽然可以针对每一个工艺设计对准标识，但是要经过制备掩膜版、测试、验证等一系列环节，存在成本高、效率低的问题。
因此，目前用于改善晶圆对准拒绝的晶圆对准掩膜版制备技术存在效率较低的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高效率的晶圆对准掩膜版生成方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种晶圆对准掩膜版生成方法，所述方法包括：
获取晶圆对准的标识图形；
将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识；
通过预设的衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强；
根据所述第一衍射光强和第二衍射光强，得到所述晶圆对准的关键性能指标；
若所述关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令；所述掩膜版制备指令用于指示生成所述晶圆对准掩膜版。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一衍射光强和第二衍射光强，得到所述晶圆对准的关键性能指标的步骤之后，还包括：
若所述关键性能指标不在所述指标阈值内，则更新所述晶圆对准的标识图形，并返回至所述将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识的步骤。
在其中一个实施例中，所述关键性能指标包括晶圆质量、增量偏移和多重相关系数中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述工艺模型包括沉积模型、光刻模型、蚀刻模型和化学机械抛光模型中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述若所述关键性能指标不在所述指标阈值内，则更新所述晶圆对准的标识图形，包括：
获取关键性能指标和工艺模型；
根据所述关键性能指标和所述工艺模型，更新所述晶圆对准的标识图形。
在其中一个实施例中，所述根据所述关键性能指标和所述工艺模型，更新所述晶圆对准的标识图形，包括：
当所述关键性能指标低于预设阈值时，检测所述工艺模型，若所述工艺模型为所述化学机械抛光模型或所述蚀刻模型，则通过增加冗余图形或调整占空比来更新所述标识图形，若所述工艺模型为所述光刻模型，则通过细分或切割来更新所述标识图形，若所述工艺模型为所述沉积模型，则通过调整占空比来更新所述标识图形；
或，
当所述关键性能指标低于预设阈值时，通过增加冗余图形、调整占空比、细分和切割中的至少两种，来更新所述标识图形。
在其中一个实施例中，所述通过预设的衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强，包括：
通过将所述晶圆对准标识输入至所述衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识左侧周期光栅的衍射光强和右侧周期光栅的衍射光强；
根据所述左侧周期光栅的衍射光强得到所述第一衍射光强，以及，根据所述右侧周期光栅的衍射光强得到所述第二衍射光强。
一种晶圆对准掩膜版生成装置，所述装置包括：
标识图形获取模块，用于获取晶圆对准的标识图形；
工艺模型模块，用于将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识；
衍射光强模型模块，用于通过预设的衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强；
关键性能指标获取模块，用于根据所述第一衍射光强和第二衍射光强，得到所述晶圆对准的关键性能指标；
掩膜版生成模块，用于若所述关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令；所述掩膜版制备指令用于指示生成所述晶圆对准掩膜版。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取晶圆对准的标识图形；
将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识；
通过预设的衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强；
根据所述第一衍射光强和第二衍射光强，得到所述晶圆对准的关键性能指标；
若所述关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令；所述掩膜版制备指令用于指示生成所述晶圆对准掩膜版。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取晶圆对准的标识图形；
将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识；
通过预设的衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强；
根据所述第一衍射光强和第二衍射光强，得到所述晶圆对准的关键性能指标；
若所述关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令；所述掩膜版制备指令用于指示生成所述晶圆对准掩膜版。
上述晶圆对准掩膜版生成方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取晶圆对准的标识图形，将标识图形输入至预设的工艺模型，得到工艺模型输出的晶圆对准标识，可以仿真实际工艺对晶圆对准标识图形的影响，通过预设的衍射光强模型得到晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强，并根据第一衍射光强和第二衍射光强得到晶圆对准的关键性能指标，可以仿真得到关键性能指标，进而利用关键性能指标来判断当前对准标识是否会导致晶圆对准拒绝，若关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令，可以在当前对准标识能够消除晶圆对准拒绝时，指示生成晶圆对准掩膜版，从而实现无需人工优选，就能得到消除晶圆对准拒绝的对准标识，利用该对准标识来制备掩膜版，可以提高晶圆对准掩膜版制备的效率。
而且，当关键性能指标不在指标阈值内时，可以更新标识图形，将更新后的标识图形再次输入工艺模型和衍射光强模型，重复该过程直至得到符合指标阈值的关键性能指标，最终生成掩膜版制备指令，可以在关键性能指标不符合指标阈值时，调整标识图形，重新生成对准标识，消除晶圆对准拒绝。
附图说明
图1为一个实施例中晶圆对准掩膜版生成方法的应用环境图；
图2为一个实施例中晶圆对准掩膜版生成方法的流程示意图；
图3为一个实施例中对准标识的示意图；
图4为一个实施例中理想对准标识的示意图；
图5为一个实施例中工艺模型输出的晶圆对准标识的示意图；
图6为一个实施例中标识图形结构的示意图；
图7为一个实施例中晶圆质量与对准标识占空比之间的关系曲线；
图8为一个实施例中晶圆质量与对准标识侧壁角之间的关系曲线；
图9为一个实施例中不同对准标识和阶次情况下的晶圆质量柱状图；
图10为一个实施例中对标识图形增加冗余图形的示意图；
图11为一个实施例中消除晶圆对准拒绝的方法的流程示意图；
图12为一个实施例中消除晶圆对准拒绝及掩膜版制造的应用环境图；
图13为一个实施例中晶圆对准掩膜版生成装置的结构框图；
图14为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的晶圆对准掩膜版生成方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过有线或无线链路与掩膜版制备设备104进行通信。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种晶圆对准掩膜版生成方法，以该方法应用于图1中的终端为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S210，获取晶圆对准的标识图形。
具体实现中，可以向终端输入用于进行晶圆对准的标识图形。具体地，可以首先确定需要设计的对准标识，包括对准标识的位置、结构和对准层，然后根据对准标识确定标识图形，输入至终端。其中，对准层可以为根据该对准标识制备掩膜版，得到的掩膜版所对应的晶圆的层。其中，可以不对对准标识的位置、结构和对准层进行限定。
例如，可以确定如图3所示的对准标识，通过人工方法根据该对准标识生成标识图形，输入至终端。
图4提供了3种常用的理想对准标识的示意图，包括AH32、AH53和AH74结构，可以分别增强对应衍射级次的光强。
步骤S220，将标识图形输入至预设的工艺模型，得到工艺模型输出的晶圆对准标识。
具体实现中，可以预先分别对光刻、蚀刻和化学机械抛光(Chemical MechanicalPolishing，CMP)等工艺建立工艺子模型，将一个或多个工艺子模型组合成工艺模型，仿真实际工艺对标识图形的影响，通过将标识图形输入工艺模型，可以输出晶圆对准标识。其中，工艺子模型可以包括薄膜堆叠(film stack)建立过程、材料选择过程和光源选择过程，还可以根据实际工艺特点建立各个工艺子模型；在将工艺子模型组合成工艺模型的过程中，可以根据实际的工艺步骤，确定工艺子模型顺序，得到工艺模型的组合方案。工艺子模型以及工艺模型的组合方案不做限定。
需要说明的是，还可以建立工艺波动特征库，通过在工艺波动特征库中实时更新、增加或删除各个工艺子模型，反映工艺模型的实时变化，工艺波动特征库可以被随时调用。还可以在工艺模型中增加噪声子模型，用于仿真实际工艺过程中噪声对标识图形的影响。
图5提供了一个工艺模型输出的晶圆对准标识的示意图。
步骤S230，通过预设的衍射光强模型，得到晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强。
其中，第一衍射光强可以为晶圆对准标识左侧周期光栅的衍射光强。第二衍射光强可以为晶圆对准标识右侧周期光栅的衍射光强。
具体实现中，可以预先对晶圆对准标识衍射光强进行建模，得到衍射光强模型，在将标识图形转为晶圆对准标识后，可以将晶圆对准标识输入衍射光强模型，计算晶圆对准标识左右两个不同周期光栅的衍射光强。其中，衍射光强可以不限定衍射级次。
步骤S240，根据第一衍射光强和第二衍射光强，得到晶圆对准的关键性能指标。
其中，关键性能指标可以为评估光刻机对准质量的参数，具体可以不对其进行限定。
具体实现中，可以根据第一衍射光强和第二衍射光强解算对准KPI，KPI可以包括晶圆质量(Wafer Quality，WQ)、增量偏移(Delta Shift)和多重相关系数(MultipleCorrelation Coefficient，MCC)，晶圆质量、增量偏移和多重相关系数决定了对准的精确性和有效性，是评估对准质量的重要参数。
其中，晶圆质量可以表征对准标识衍射光强度，可以通过解算晶圆对准标识衍射光强得到。
其中，增量偏移可以表征对准标识中心位置偏移量；以图3所示的对准标识为例，增量偏移可以为对准过程中，8.0和8.8微米对准光栅信号在注册位置上的最大差值，即增量便宜可以通过解算晶圆对准标识光栅信号得到。
其中，多重相关系数可以表征对准标识衍射光强质量，可以通过解算晶圆对准标识衍射光强得到。
需要说明的是，除了通过建立模型获得KPI，还可以通过链接光刻机获取对准数据来得到KPI，以及通过软件或协议来获取对准KPI。
步骤S250，若关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令；掩膜版制备指令用于指示生成晶圆对准掩膜版。
具体实现中，可以预先设置指标阈值，将关键性能指标与指标阈值相比较，若关键性能指标在指标阈值内，则可以生成掩膜版制备指令，否则，若关键性能指标不在指标阈值内，则可以更新晶圆对准的标识图形，并返回至步骤S220，重新执行步骤S220至S250的过程，直至关键性能指标落入指标阈值内。
例如，可以设置晶圆质量的指标阈值为(0，100％)、增量偏移的指标阈值为(-400，400)，多重相关系数的指标阈值为(0，1)，为提升自由度，还可以据实际工艺指标或意愿，增大或减小指标阈值。判断KPI是否在指标阈值范围内，具体判断方式不限，若KPI在指标范围内，则可以生成判断结果为1，并发出掩膜版制备指令，否则，若KPI不在指标范围内，则可以生成判断结果为0，更新标识图形，并返回至步骤S220。
其中，当判断结果为0，更新标识图形时，可以更新标识图形的结构，具体更新的结构不进行限定，可以包括占空比、周期、线宽、间距、高度、长度、宽度中的至少一种，并且更新的顺序不进行限定。可选的，如图6所示，标识图形结构中有个别结构可以由多数细分结构组成，该结构能提供高阶衍射光且有较强的抗磨损能力，细分结构由若干结构组成，细分结构形状不限定，可以为矩形、圆形或三角形。可以基于工艺仿真结果，即基于解算对准KPI来更新标识图形，并且针对不同工艺，采取不同的更新方式，还可以建立KPI与工艺仿真的映射关系，向标识图形更新提供依据。
图7提供了晶圆质量与对准标识占空比之间的关系曲线。根据图7，改变对准标识占空比，不同衍射级次对应的WQ不同，可见改变占空比对WQ的影响较大，因此，对于严重影响占空比的工艺，例如，沉积工艺、CMP工艺、蚀刻工艺，可以基于KPI结果，针对性调整标识图形的占空比，使形成在晶圆上的实际对准标识更接近理想结构，以使WQ达到预期，例如，可以在KPI WQ低于预设值时，提高占空比因子。
由于蚀刻工艺选择比，蚀刻速率存在一定波动性，导致晶圆上实际的对准标识侧壁不一定是垂直的，存在梯形结构，如图5所示。图8提供了晶圆质量与对准标识侧壁角之间的关系曲线。根据图8，改变对准标识的侧壁角对WQ的影响较小，针对此类影响KPI较小的工艺，可微小调整标识图形。
由于使用不同的对准标识，对准策略不同，应选择相应的衍射级次的光作为探测信号。图9提供了不同对准标识和阶次情况下的晶圆质量柱状图，根据图9，不同对准标识情况下、相同衍射级次的光强不同，因此可以基于工艺仿真结果，即基于解算对准KPI结果，更新标识图形，针对性增强所需衍射级次光强，可选的，可以增加奇数级次，弱化偶数级次或零级次光。
上述晶圆对准掩膜版生成方法，通过获取晶圆对准的标识图形，将标识图形输入至预设的工艺模型，得到工艺模型输出的晶圆对准标识，可以仿真实际工艺对晶圆对准标识图形的影响，通过预设的衍射光强模型得到晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强，并根据第一衍射光强和第二衍射光强得到晶圆对准的关键性能指标，可以仿真得到关键性能指标，进而利用关键性能指标来判断当前对准标识是否会导致晶圆对准拒绝，若关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令，可以在当前对准标识能够消除晶圆对准拒绝时，指示生成晶圆对准掩膜版，从而实现无需人工优选，就能得到消除晶圆对准拒绝的对准标识，利用该对准标识来制备掩膜版，可以提高晶圆对准掩膜版制备的效率。
而且，当关键性能指标不在指标阈值内时，可以更新标识图形，将更新后的标识图形再次输入工艺模型和衍射光强模型，重复该过程直至得到符合指标阈值的关键性能指标，最终生成掩膜版制备指令，可以在关键性能指标不符合指标阈值时，调整标识图形，重新生成对准标识，消除晶圆对准拒绝。
在一个实施例中，上述步骤S240之后，还包括：
步骤S245，若关键性能指标不在指标阈值内，则更新晶圆对准的标识图形，并返回至将标识图形输入至预设的工艺模型，得到工艺模型输出的晶圆对准标识的步骤。
具体实现中，若关键性能指标不在指标阈值内，则可以更新晶圆对准的标识图形，并返回至步骤S220，重新执行步骤S220至S250的过程，直至关键性能指标落入指标阈值内。
例如，KPI可以包括晶圆质量、增量偏移和多重相关系数，可以设置晶圆质量的指标阈值为(0，100％)、增量偏移的指标阈值为(-400，400)，多重相关系数的指标阈值为(0，1)。判断KPI是否在指标阈值范围内，若KPI在指标范围内，则可以生成判断结果为1，并生成掩膜版制备指令，否则，若KPI不在指标范围内，则可以生成判断结果为0，更新标识图形，并返回至步骤S220。
本实施例中，通过若关键性能指标不在指标阈值内，则更新晶圆对准的标识图形，并返回至将标识图形输入至预设的工艺模型，得到工艺模型输出的晶圆对准标识的步骤，可以在关键性能指标不符合指标阈值时，调整标识图形，重新生成对准标识，以消除晶圆对准拒绝。
在一个实施例中，关键性能指标包括晶圆质量、增量偏移和多重相关系数中的至少一种。
具体实现中，KPI可以包括晶圆质量、增量偏移和多重相关系数中的至少一种，晶圆质量、增量偏移和多重相关系数决定了对准的精确性和有效性，是评估对准质量的重要参数。
其中，晶圆质量可以表征对准标识衍射光强度，可以通过解算晶圆对准标识衍射光强得到。
其中，增量偏移可以表征对准标识中心位置偏移量；以图3所示的对准标识为例，增量偏移可以为对准过程中，8.0和8.8微米对准光栅信号在注册位置上的最大差值，即增量便宜可以通过解算晶圆对准标识光栅信号得到。
其中，多重相关系数可以表征对准标识衍射光强质量，可以通过解算晶圆对准标识衍射光强得到。
本实施例中，关键性能指标包括晶圆质量、增量偏移和多重相关系数中的至少一种，可以根据晶圆质量、增量偏移和多重相关系数确定是否可以根据当前对准标识生成晶圆对准掩膜版，在消除晶圆对准拒绝的同时，提高掩膜版生成效率。
在一个实施例中，工艺模型包括沉积模型、光刻模型、蚀刻模型和化学机械抛光模型中的至少一种。
具体实现中，可以预先分别对沉积工艺、光刻工艺、蚀刻工艺和化学机械抛光工艺中的至少一种建立工艺子模型，将一个或多个工艺子模型组合成工艺模型，仿真实际工艺对标识图形的影响。
本实施例中，工艺模型包括沉积模型、光刻模型、蚀刻模型和化学机械抛光模型中的至少一种，可以仿真实际工艺对标识图形的影响，通过仿真的方式确定在何种对准标识情况下生成掩膜版，提高掩膜版生成效率。
在一个实施例中，上述步骤S245，包括：获取关键性能指标和工艺模型；根据关键性能指标和工艺模型，更新晶圆对准的标识图形。
具体实现中，若关键性能指标不在指标阈值内，则可以获取步骤S240算得的关键性能指标，以及步骤S220所采用的的工艺模型，根据关键性能指标和工艺模型对晶圆对准的标识图形进行更新。
例如，对于严重影响占空比的工艺，例如，沉积工艺、CMP工艺、蚀刻工艺，可以基于KPI结果，针对性调整标识图形的占空比，使形成在晶圆上的实际对准标识更接近理想结构，以使WQ达到预期，例如，可以在KPI WQ低于预设值时，提高占空比因子。
本实施例中，通过获取关键性能指标和工艺模型，根据关键性能指标和工艺模型更新晶圆对准的标识图形，可以使得到的对准标识接近预期，进而实现消除晶圆对准拒绝。
在一个实施例中，上述步骤S245，还包括：当关键性能指标低于预设阈值时，检测工艺模型，若工艺模型为化学机械抛光模型或蚀刻模型，则通过增加冗余图形或调整占空比来更新标识图形，若工艺模型为光刻模型，则通过细分或切割来更新标识图形，若工艺模型为沉积模型，则通过调整占空比来更新标识图形；或，当关键性能指标低于预设阈值时，通过增加冗余图形、调整占空比、细分和切割中的至少两种，来更新标识图形。
具体实现中，可以首先检测晶圆质量、增量偏移或多重相关系数是否低于预设阈值，若低于预设阈值，则表明需要更新标识图形，可以进一步检测具体为何种工艺模型，若工艺模型为化学机械抛光模型或蚀刻模型，则可以通过增加冗余图形或调整占空比来更新标识图形，例如，可以通过提高占空比因子来调整标识图形的占空比，还可以根据图10提供的示意图来对标识图形增加冗余图形，其中的虚线图形表示增加的冗余标识图形；若工艺模型为光刻模型，则可以通过细分或切割来更新标识图形，例如，可以采用图6的方式来进行细分；若工艺模型为沉积模型，则可以通过调整占空比来更新标识图形。
还可以在晶圆质量、增量偏移或多重相关系数等关键性能指标低于预设阈值时，通过对增加冗余图形、调整占空比、细分和切割中的至少两种方案进行组合，来更新标识图形，例如，当晶圆质量低于预设阈值时，可以通过在调整占空比的同时，增加冗余图形，来更新标识图形。
本实施例中，通过当关键性能指标低于预设阈值时，检测工艺模型，若工艺模型为化学机械抛光模型或蚀刻模型，则通过增加冗余图形或调整占空比来更新标识图形，若工艺模型为光刻模型，则通过细分或切割来更新标识图形，若工艺模型为沉积模型，则通过调整占空比来更新标识图形；或，当关键性能指标低于预设阈值时，通过增加冗余图形、调整占空比、细分和切割中的至少两种，来更新标识图形，可以使得到的对准标识接近预期，进而实现消除晶圆对准拒绝。
在一个实施例中，上述步骤S230，包括：通过将晶圆对准标识输入至衍射光强模型，得到晶圆对准标识左侧周期光栅的衍射光强和右侧周期光栅的衍射光强；根据左侧周期光栅的衍射光强得到第一衍射光强，以及，根据右侧周期光栅的衍射光强得到第二衍射光强。
具体实现中，可以预先对晶圆对准标识衍射光强进行建模，得到衍射光强模型，在将标识图形转为晶圆对准标识后，可以将晶圆对准标识输入衍射光强模型，计算晶圆对准标识左右两个不同周期光栅的衍射光强，并将左侧周期光栅的衍射光强作为第一衍射光强，将右侧周期光栅的衍射光强作为第二衍射光强。
本实施例中，通过将晶圆对准标识输入至衍射光强模型得到晶圆对准标识左侧周期光栅的衍射光强和右侧周期光栅的衍射光强，根据左侧周期光栅的衍射光强得到第一衍射光强，根据右侧周期光栅的衍射光强得到第二衍射光强，可以根据衍射光强计算晶圆对准的关键性能指标，进而通过更新标识图形来调整晶圆对准标识，使得到的晶圆对准标识能够消除晶圆对准拒绝。
为了便于本领域技术人员深入理解本申请实施例，以下将结合一个具体示例进行说明。
图11提供了一个消除晶圆对准拒绝的方法的流程示意图。根据图11，可以通过建立虚拟诊断平台，实现消除对准过程中晶圆拒绝。通过建立模型仿真工艺波动对对准KPI的影响，计算晶圆对准标识两个不同周期光栅的衍射强度，解算对准KPI(评估光刻机对准质量的参数)，包括增量偏移(表征对准标识中心位置偏移量)、晶圆质量(表征对准标识衍射光强度)、多重相关系数(表征对准标识光强质量)，设置KPI阈值，超出阈值即进行对准标识结构优化，优化后的对准标识再次经过工艺仿真，循环迭代设计图形(对准标识)，直至对准KPI达到阈值范围内，得到最佳的设计结构，最终制版掩膜版。
图12提供了一个消除晶圆对准拒绝及掩膜版制造的应用环境图。根据图12，上述虚拟诊断平台可以位于整个集成电路制造预研、工艺开发或量产阶段。在预研、开发阶段，根据建立工艺模型，得到最佳对准标识图形，形成版图输出的一部分，最终制备掩膜版，减少由于实际工艺问题导致的返工重新制版的实际成本问题；在量产阶段，根据光刻对准遇到的实际问题，建立工艺模型，重新优化对准标识，形成解决实际问题的重要手段，最终制备掩膜版。
上述消除晶圆对准拒绝的方法可以解决芯片制造光刻、蚀刻、CMP等工艺对光刻机对准标识的损害，造成探测到的对准标识信号不强或不规律，从而导致光刻机对准拒绝的实际工艺问题，以及针对不同工艺而设计对准标识所带来的频繁制版、提高成本的问题。
上述消除晶圆对准拒绝的虚拟诊断平台成本低、效率高，不受场地、时间和设备的影响，随时随地可进行仿真优化，能够有效减少针对不同工艺设计多个对准标识造成的频繁制版、验证、测试环节所带来的时间成本、人力成本和设备成本。
而且，上所述消除晶圆对准拒绝的虚拟诊断平台根据实际工艺建立模型，能够有效预测对准KPI，为实际工艺对准过程提供数据参考，改善了晶圆对准质量，减小了晶圆由于对准拒绝产生的成本费用，同时设计对准标识环节自由度更高。
进一步地，上述消除晶圆对准拒绝的虚拟诊断平台可控制工艺模型变量，根据仿真KPI结果，反推可能存在问题的工艺，为工程师提供数据参考，优化工艺。
应该理解的是，虽然图2、11和12的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、11和12中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图13所示，提供了一种晶圆对准掩膜版生成装置，包括：标识图形获取模块1310、工艺模型模块1320、衍射光强模型模块1330、关键性能指标获取模块1340和掩膜版生成模块1350，其中：
标识图形获取模块1310，用于获取晶圆对准的标识图形；
工艺模型模块1320，用于将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识；
衍射光强模型模块1330，用于通过预设的衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强；
关键性能指标获取模块1340，用于根据所述第一衍射光强和第二衍射光强，得到所述晶圆对准的关键性能指标；
掩膜版生成模块1350，用于若所述关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令；所述掩膜版制备指令用于指示生成所述晶圆对准掩膜版。
在一个实施例中，上述晶圆对准掩膜版生成装置，还包括：
标识图形更新模块，用于若所述关键性能指标不在所述指标阈值内，则更新所述晶圆对准的标识图形，并返回至所述将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识的步骤。
在一个实施例中，上述关键性能指标获取模块1340中的关键性能指标包括晶圆质量、增量偏移和多重相关系数中的至少一种。
在一个实施例中，上述工艺模型模块1320中的工艺模型包括沉积模型、光刻模型、蚀刻模型和化学机械抛光模型中的至少一种。
在一个实施例中，上述标识图形更新模块还用于获取关键性能指标和工艺模型；根据所述关键性能指标和所述工艺模型，更新所述晶圆对准的标识图形。
在一个实施例中，上述标识图形更新模块还用于当所述关键性能指标低于预设阈值时，检测所述工艺模型，若所述工艺模型为所述化学机械抛光模型或所述蚀刻模型，则通过增加冗余图形或调整占空比来更新所述标识图形，若所述工艺模型为所述光刻模型，则通过细分或切割来更新所述标识图形，若所述工艺模型为所述沉积模型，则通过调整占空比来更新所述标识图形；或，当所述关键性能指标低于预设阈值时，通过增加冗余图形、调整占空比、细分和切割中的至少两种，来更新所述标识图形。
在一个实施例中，上述衍射光强模型模块1330，还用于通过将所述晶圆对准标识输入至所述衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识左侧周期光栅的衍射光强和右侧周期光栅的衍射光强；根据所述左侧周期光栅的衍射光强得到所述第一衍射光强，以及，根据所述右侧周期光栅的衍射光强得到所述第二衍射光强。
关于晶圆对准掩膜版生成装置的具体限定可以参见上文中对于晶圆对准掩膜版生成方法的限定，在此不再赘述。上述晶圆对准掩膜版生成装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图14所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储晶圆对准掩膜版生成数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种晶圆对准掩膜版生成方法。
本领域技术人员可以理解，图14中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述一种晶圆对准掩膜版生成方法的步骤。此处一种晶圆对准掩膜版生成方法的步骤可以是上述各个实施例的一种晶圆对准掩膜版生成方法中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述一种晶圆对准掩膜版生成方法的步骤。此处一种晶圆对准掩膜版生成方法的步骤可以是上述各个实施例的一种晶圆对准掩膜版生成方法中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种晶圆对准掩膜版生成方法，其特征在于，所述方法包括：
获取晶圆对准的标识图形；
将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识；
将所述晶圆对准标识输入至预设的衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强；所述衍射光强模型通过对所述晶圆对准标识的衍射光强进行建模得到，所述第一衍射光强和第二衍射光强为所述晶圆对准标识左右两个不同周期光栅的衍射光强；
根据所述第一衍射光强和第二衍射光强进行解算，得到所述晶圆对准的关键性能指标；所述关键性能指标包括增量偏移，所述增量偏移表征所述晶圆对准标识的中心位置偏移量；
若所述关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令；所述掩膜版制备指令用于指示生成所述晶圆对准掩膜版。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一衍射光强和第二衍射光强进行解算，得到所述晶圆对准的关键性能指标的步骤之后，还包括：
若所述关键性能指标不在所述指标阈值内，则更新所述晶圆对准的标识图形，并返回至所述将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述关键性能指标还包括晶圆质量和多重相关系数中的至少一种，所述晶圆质量表征所述晶圆对准标识的衍射光强，所述多重相关系数表征所述晶圆对准标识的衍射光强质量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工艺模型包括沉积模型、光刻模型、蚀刻模型和化学机械抛光模型中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若所述关键性能指标不在所述指标阈值内，则更新所述晶圆对准的标识图形，包括：
获取关键性能指标和工艺模型；
根据所述关键性能指标和所述工艺模型，更新所述晶圆对准的标识图形。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述关键性能指标和所述工艺模型，更新所述晶圆对准的标识图形，包括：
当所述关键性能指标低于预设阈值时，检测所述工艺模型，若所述工艺模型为所述化学机械抛光模型或所述蚀刻模型，则通过增加冗余图形或调整占空比来更新所述标识图形，若所述工艺模型为所述光刻模型，则通过细分或切割来更新所述标识图形，若所述工艺模型为所述沉积模型，则通过调整占空比来更新所述标识图形；
或，
当所述关键性能指标低于预设阈值时，通过增加冗余图形、调整占空比、细分和切割中的至少两种，来更新所述标识图形。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述晶圆对准标识输入至预设的衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强，包括：
通过将所述晶圆对准标识输入至所述衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识左侧周期光栅的衍射光强和右侧周期光栅的衍射光强；
根据所述左侧周期光栅的衍射光强得到所述第一衍射光强，以及，根据所述右侧周期光栅的衍射光强得到所述第二衍射光强。
8.一种晶圆对准掩膜版生成装置，其特征在于，所述装置包括：
标识图形获取模块，用于获取晶圆对准的标识图形；
工艺模型模块，用于将所述标识图形输入至预设的工艺模型，得到所述工艺模型输出的晶圆对准标识；
衍射光强模型模块，用于将所述晶圆对准标识输入至预设的衍射光强模型，得到所述晶圆对准标识的第一衍射光强和第二衍射光强；所述衍射光强模型通过对所述晶圆对准标识的衍射光强进行建模得到，所述第一衍射光强和第二衍射光强为所述晶圆对准标识左右两个不同周期光栅的衍射光强；
关键性能指标获取模块，用于根据所述第一衍射光强和第二衍射光强进行解算，得到所述晶圆对准的关键性能指标；所述关键性能指标包括增量偏移，所述增量偏移表征所述晶圆对准标识的中心位置偏移量；
掩膜版生成模块，用于若所述关键性能指标在预设的指标阈值内，则生成掩膜版制备指令；所述掩膜版制备指令用于指示生成所述晶圆对准掩膜版。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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