CN115327856A - 套刻匹配方法及系统、套刻匹配设备、可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及套刻匹配方法及系统、套刻匹配设备、可读存储介质，通过在第一机台中利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层，在第二机台中利用第二掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第二图层，并获取第一图层和第二图层之间的套刻补偿量，从而根据套刻补偿量对第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，可以简单快速的实现第二机台与第一机台间套刻匹配，且在套刻匹配过程中，步骤相对简单易操作，有利于缩短套刻匹配时间，没有额外增加成本。

Description

套刻匹配方法及系统、套刻匹配设备、可读存储介质

技术领域

本申请涉及光刻技术领域，特别是涉及套刻匹配方法及系统、套刻匹配设备、可读存储介质。

背景技术

在半导体器件的生产过程中，基于特定的工艺或者生产成本等需求，通常需要在不同光刻机间进行作业。然而，不同机台使用的掩膜版材质不同，例如，SUSS系列光刻机采用的玻璃材质掩膜版，Nikon系列光刻机采用的石英材质掩膜版，而玻璃材质热膨胀系数大，在制版时容易受环境温度影响导致掩膜版膨胀，从而导致SUSS系列光刻机和Nikon系列光刻机之间存在套刻偏差。

因此，在不同机台间作业时，由于掩膜版材质不同，不同机台之间存在套刻偏差的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种套刻匹配方法及系统、套刻匹配设备、可读存储介质，以实现不同机台之间的套刻匹配。

为了实现本申请的目的，本申请采用如下技术方案：

一种套刻匹配方法，包括：

提供测试晶圆，在第一机台中利用第一掩膜版对所述测试晶圆进行光刻形成第一图层；

在第二机台中利用第二掩膜版对所述测试晶圆进行光刻形成第二图层，所述第二掩膜版不同于所述第一掩膜版；

获取所述第一图层和所述第二图层之间的套刻补偿量；

根据所述套刻补偿量对所述第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，以实现所述第二机台与所述第一机台间的套刻匹配。

在其中一些实施例中，所述第一图层形成有第一标记点，所述第二图层形成有第二标记点，所述第二标记点与所述第一标记点具有套刻坐标对应关系；

所述获取所述第一图层和所述第二图层之间的套刻补偿量，包括：

获取所述第一标记点的第一位置信息及对应的所述第二标记点的第二位置信息；

根据所述第一位置信息和所述第二位置信息获取所述第二标记点与对应的所述第一标记点之间的位置偏差量；

根据所述位置偏差量获得所述套刻补偿量。

在其中一些实施例中，所述第二图层在第一方向上形成有至少两个所述第二标记点，所述套刻补偿量包括所述第一方向上的第一补偿量；

所述获取所述第一图层和所述第二图层之间的套刻补偿量，还包括：

获取所述第一方向上每个所述第二标记点的所述第一位置信息及对应的所述第一标记点的所述第二位置信息；

根据所述第一方向上的所述第一位置信息和所述第二位置信息获取第一位置偏差量；

根据所述第一位置偏差量获得所述第一补偿量。

在其中一些实施例中，所述第二图层在第二方向上形成有至少两个所述第二标记点，所述套刻补偿量还包括所述第二方向上的第二补偿量，所述第二方向与所述第一方向交叉；

所述获取所述第一图层和所述第二图层之间的套刻补偿量，还包括：

获取所述第二方向上每个所述第二标记点的所述第一位置信息及对应的所述第一标记点的所述第二位置信息；

根据所述第二方向上的所述第一位置信息和所述第二位置信息获取第二位置偏差量；

根据所述第二位置偏差量获得所述第二补偿量。

在其中一些实施例中，所述第一方向上的多个所述第二标记点关于所述第二图层的中心点对称设置，所述第二方向上的多个所述第二标记点关于所述中心点对称设置。

在其中一些实施例中，所述方法还包括：

根据所述套刻补偿量及所述原始掩膜尺寸信息制备第三掩膜版，以使所述第三掩膜版实现所述第二机台与所述第一机台间的套刻匹配。

在其中一些实施例中，所述根据所述套刻补偿量及所述原始掩膜尺寸信息制备第三掩膜版，以使所述第三掩膜版实现所述第二机台与所述第一机台间的套刻匹配，包括：

根据所述套刻补偿量及所述原始掩膜尺寸信息获得修正掩膜尺寸信息；

根据所述修正掩膜尺寸信息制备所述第三掩膜版。

一种套刻匹配系统，包括：

第一机台，用于利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层；

第二机台，用于利用第二掩膜版对所述测试晶圆进行光刻形成第二图层，所述第二掩膜版不同于所述第一掩膜版；

获取模块，用于获取所述第一图层和所述第二图层之间的套刻补偿量；

修正模块，用于根据所述套刻补偿量对所述第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，以实现所述第二机台与所述第一机台间的套刻匹配。

一种套刻匹配设备，所述设备包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机可读取程序，当所述计算机可读取程序被所述处理器读取时执行如上所述的方法。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当所述计算机程序运行时能够执行如上所述的方法。

上述提供的套刻匹配方法及系统、套刻匹配设备、可读存储介质，通过在第一机台中利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层，在第二机台中利用第二掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第二图层，并获取第一图层和第二图层之间的套刻补偿量，从而根据套刻补偿量对第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，可以简单快速的实现第二机台与第一机台间套刻匹配，且在套刻匹配过程中，步骤相对简单易操作，有利于缩短套刻匹配时间，没有额外增加成本。

附图说明

图1为一实施例中套刻匹配方法的方法流程图；

图2为一实施例中套刻匹配方法的方法流程图；

图3为一实施例中步骤103的具体流程图；

图4为一实施例中第二图层与第一图层形成在测试晶圆上的剖视图；

图5为一实施例中步骤103的具体流程图；

图6为一实施例中步骤103的具体流程图；

图7为一实施例中第二图层与第一图层形成在测试晶圆上的剖视图；

图8为一实施例中第二图层与第一图层上的标记点建立的坐标图；

图9为一实施例中掩膜尺寸信息调整前后的实际曝光测试图；

图10为一实施例中步骤105的具体流程图；

图11为一实施例中执行图1方法的套刻匹配系统的结构示意图；

图12为一实施例中执行图2方法的套刻匹配系统的结构示意图；

图13为一实施例中执行图3步骤的获取模块130的具体结构示意图；

图14为一实施例中执行图5步骤的获取模块130的具体结构示意图；

图15为一实施例中执行图6步骤的获取模块130的具体结构示意图；

图16为一实施例中执行图9步骤的获取模块130的具体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请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申请的公开内容的理解更加透彻全面。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分，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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，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。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

图1为一实施例的套刻匹配方法的方法流程图。

在本实施例中，套刻匹配方法包括步骤101、步骤102、步骤103及步骤104。

步骤101：提供测试晶圆，在第一机台中利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层。

其中，第一机台指用于对测试晶圆进行光刻并形成第一图层的光刻机。

其中，第一掩膜版上可应用于第一机台中，并在第一机台的控制下在测试晶圆上形成第一图层。第一掩膜版可以根据测试晶圆的尺寸选取比较适宜的大小，例如，根据测试晶圆的尺寸选取为5寸、6寸、9寸中的一种。

其中，第一图层为测试晶圆上的前层图层，具有与第一掩膜版掩膜图形相对应。掩膜图形例如可以为圆形、多边形或者其他规则图形，以便于后续步骤中与第二图层形成套刻关系，获取套刻补偿量。第一图层可以是单个整体图层，也可以是包括多个单元图层，多个单元图层可以呈阵列排布。

步骤102：在第二机台中利用第二掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第二图层，第二掩膜版不同于第一掩膜版。

其中，第二机台是指用于对测试晶圆进行光刻并在测试晶圆的第一图层上上形成第二图层的光刻机。第二机台需要与第一机台进行套刻匹配，通常可以是与第一机台不同型号的光刻机，或者是相同型号不同系列的光刻机。在一实施例中，第二机台选用光刻精度较低的光刻机，例如为SUSS机台；第一机台选用光刻精度较高的光刻机，例如为Nikon机台，从而在实现第二机台与第一机台套刻匹配后，第一机台可以执行关键图层的曝光工艺，第二机台可以执行非关键图层的曝光工艺。

其中，第二掩膜版是指需要进行掩膜尺寸信息修正的掩膜版，可应用于第二机台中，并在第二机台的控制下在测试晶圆的第一图层上形成第二图层。第二掩膜版不同于第一掩膜版是指第二掩膜版与第一掩膜版之间具有不同的套刻精度，因此第二掩膜版形成的第二图层与第一掩膜版形成的第一图层存在套刻偏差。第二掩膜版可以根据测试晶圆的尺寸选取比较适宜的大小，例如，根据测试晶圆的尺寸选取为5寸、6寸、9寸中的一种。

在一实施例中，第一掩膜版为石英材质掩膜版，第二掩膜版为玻璃材质掩膜版，石英材质的膨胀系数小制版时不易受温度影响，玻璃材质的膨胀系数大制版时容易受温度影响，所以在制版第二掩膜版时若制版温度与目标温度存在差异将导致第二掩膜版的掩膜尺寸存在偏差，致使套刻精度降低，从而使得第二机台与第一机台的套刻匹配过程中存在套刻偏差。

其中，第二图层为测试晶圆上的本层图层，与第二掩膜版掩膜图形相对应，且与第一图层具有套刻关系。掩膜图形例如可以为圆形、多边形或者其他规则图形，以便于后续步骤中与第一图层形成套刻关系，获取套刻补偿量。第二图层可以是单个整体图层，也可以是包括多个单元图层，多个单元图层可以呈阵列排布。第二图层和第一图层的厚度不受限制，为了便于后续步骤中套刻补偿量的计算，第二图层和第一图层可以尽可能薄，以近似把第二图层和第一图层均形成在测试晶圆的同一平面上。

步骤103：获取第一图层和第二图层之间的套刻补偿量。

其中，套刻补偿量反映第一图层和第二图层之间套刻偏差，同时反映了第二掩膜版的形变量，通过对套刻补偿量的获取，可以使后续步骤根据套刻补偿量对第二掩膜版的掩膜尺寸信息进行修正，从而补偿第二掩膜版在制版过程中产生的形变对套刻精度的影响。

其中，套刻补偿量可以是第二掩膜版的套刻偏差总量，也可以是第二掩膜版某一方向上单位长度范围内的套刻偏差分量，单位长度范围可以根据第二掩膜版的尺寸单元进行选取，例如，掩膜版的尺寸单元为mm，套刻补偿量可以为某方向每1mm间隔范围内的套刻偏差分量。其中，套刻偏差总量可以等于第二图层与第一图层之间的位置偏移总量，套刻偏差分量可以等于某一方向上单位长度范围内的位置偏移分量。

其中，第一图层和第二图层之间具有套刻关系，通过套刻关系可以测量第一图层和第二图层之间的位置偏差量，可以获得套刻补偿量。在一些实施例中，第一图层形成有第一标记点，第二图层形成有第二标记点，第二标记点与第一标记点具有套刻坐标对应关系，从而根据第二标记点与第一标记点之间的套刻坐标对应关系可以计算获得第一图层和第二图层之间的套刻补偿量。

步骤104：根据套刻补偿量对第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，以实现第二机台与第一机台间的套刻匹配。

其中，第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息是指在制版过程由于温度或者其他影响因素导致的形变而产生偏差的尺寸信息，由于第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息存在偏差，使得第二机台与第一机台的套刻匹配过程中存在套刻偏差。套刻补偿量能够反映第二机台与第一机台的套刻匹配过程中存在的套刻偏差，因此根据套刻补偿量对第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，可以补偿第二掩膜版在制版过程中产生的形变对套刻精度的影响，减少套刻差异，使得第二机台与第一机台实现套刻匹配。

在一些实施例中，套刻补偿量包括不同方向上的补偿量，不同方向上的补偿量可能相同或者不同。根据不同方向上的补偿量可以分别针对第二掩膜版不同方向上的形变单独补偿。例如，可以分别对相互垂直的X方向、Y方向上的形变进行单独补偿，从而分别实现X方向上第二机台与第一机台的套刻匹配，实现Y方向上第二机台与第一机台的套刻匹配。

本实施例提供的套刻匹配方法，通过在第一机台中利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层，在第二机台中利用第二掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第二图层，并获取第一图层和第二图层之间的套刻补偿量，从而根据套刻补偿量对第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，可以简单快速的实现第二机台与第一机台间套刻匹配，且在套刻匹配过程中，步骤相对简单易操作，有利于缩短套刻匹配时间，没有额外增加成本。

图2为一实施例的套刻匹配方法的方法流程图。

在本实施例中，套刻匹配方法包括步骤101、步骤102、步骤103及步骤105。

步骤101：提供测试晶圆，在第一机台中利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层。

步骤102：在第二机台中利用第二掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第二图层，第二掩膜版不同于第一掩膜版。

步骤103：获取第一图层和第二图层之间的套刻补偿量。

步骤105：根据套刻补偿量及原始掩膜尺寸信息制备第三掩膜版，以使第三掩膜版实现第二机台与第一机台间的套刻匹配。

其中，步骤101、步骤102及步骤103参见上述实施例中关于步骤101、步骤102及步骤103的相关描述，在此不再赘述。

其中，第三掩膜版为根据套刻补偿量及原始掩膜尺寸信息重新制备的掩膜版，第三掩膜版通过提前预补了形变偏差，可以补偿在制版过程中产生的形变对套刻精度的影响，减少套刻差异，使得第二机台与第一机台实现套刻匹配。在一些实施例中，可以根据套刻补偿量及原始掩膜尺寸信息获得修正掩膜尺寸信息，从而根据修正掩膜尺寸信息制备第三掩膜版。

本实施例提供的套刻匹配方法，通过在第一机台中利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层，在第二机台中利用第二掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第二图层，并获取第一图层和第二图层之间的套刻补偿量，从而根据套刻补偿量及第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息制备第三掩膜版，以使第三掩膜版实现第二机台与第一机台间的套刻匹配，且在套刻匹配过程中，步骤相对简单易操作，有利于缩短套刻匹配时间。

在一些实施例中，第一图层形成有第一标记点，第二图层形成有第二标记点，第二标记点与第一标记点具有套刻坐标对应关系，如图3所示，步骤103可以包括步骤201、步骤202及步骤203。

步骤201：获取第一标记点的第一位置信息及对应的第二标记点的第二位置信息。

其中，第一标记点形成于第一图层中，第二标记点形成于第二图层中。示例性的，可以利用第一掩膜版上的标记图形点在测试晶圆的第一图层上形成第一标记点，利用第二掩膜版上的标记图形点在第二图层上形成第二标记点的。

在一些实施例中，通常第二图层与第一图层之间的位置偏差通常从中心到边缘的套刻偏差逐渐增大，如图4所示(图4以第一图层包括多个第一矩形图层，及第二图层包括多个第二矩形图层为例，图4中400为测试晶圆，401为第一图层，402为第二图层)，因此可以将第二标记点和第一标记点分别形成在第二图层和第一图层的边缘区域上，以重点测量第二图层与第一图层边缘区域的位置偏差量，从而重点获取第二图层与第一图层边缘区域的套刻补偿量。

其中，第一位置信息为第一标记点的套刻坐标信息，套刻坐标信息包括第一标记点的坐标参数；第二位置信息为第二标记点的套刻坐标信息，包括第二标记点的坐标参数。示例性的，第一标记点的坐标参数和第二标记点的坐标参数可以被第一机台和/或第二机台识别，从而可以通过第一机台和/或第二机台的识别获取第一位置信息及第二位置信息。

步骤202：根据第一位置信息和第二位置信息获取第二标记点与对应的第一标记点之间的位置偏差量。

其中，位置偏差量为第二图层相对于第一图层的位移数据，能够反映第二图层相对第一图层的位置偏移情况并确定第二掩膜版的形变情况。

其中，第一标记点和第二标记点具有一一对应的套刻坐标对应关系，位置偏差量可以通过第一标记点的坐标参数与对应的第二标记点的坐标参数进行差值运算获取。当第二标记点为一个时，第一标记点对应为一个，相应的可以获取一个位置偏差量；当第二标记点为多个时，第一标记点对应为多个，相应的可以获取多个位置偏差量。示例性的，当第二图层包括多个第二单元图层时，每个第二单元图层上至少形成有一个第二标记点；对应地，第一图层包括多个第一单元图层，每个第一单元图层上至少形成有一个第一标记点，从而第二图层与第一图层之间具有多个位置偏差量，可以使得第二图层与第一图层间的偏差测量结果更加准确。

步骤203：根据位置偏差量获得套刻补偿量。

其中，套刻补偿量反映第一图层和第二图层之间套刻偏差，同时反映了第二掩膜版的形变量。当第二标记点为一个时，套刻补偿量可以直接等于位置偏差量；当第二标记点为多个时，套刻补偿量可以通过对多个位置偏差量进行求和取平均值计算获取，也可以选取多个位置偏差量中的最大值作为套刻补偿量。根据位置偏移量获得套刻补偿量，可以实现对第二掩膜版掩膜尺寸信息的调整而调整第二机台与第一机台的套刻匹配。示例性的，当第二标记点为多个时，至少两个第二标记点之间的距离超过测试晶圆半径，从而至少可以获得第二图层与第一图层中某一边缘区域的位置偏差量。

进一步地，在一些实施例中，第二图层在第一方向上形成有至少两个第二标记点，套刻补偿量包括第一方向上的第一补偿量；如图5所示，步骤103还可以包括步骤301、步骤302及步骤303。

步骤301：获取第一方向上每个第二标记点的第二位置信息及对应的第一标记点的第一位置信息。

第二图层在第一方向上形成有至少两个第二标记点，从而多个第二标记点之间存在相对应的位置关系，例如，以第一方向为X轴方向为例，X轴方向上的多个第二标记点具有相同的Y轴坐标，从而有利于同时获取第一方向上的多个第二标记点的第二位置信息及对应的多个第一标记点的第一位置信息；同时，可以使后续步骤单独获取第一方向上的第一补偿量，对第二掩膜版的第一方向上的掩模尺寸信息进行单独补偿。

步骤302：根据第一方向上的第一位置信息和第二位置信息获取第一位置偏差量。

其中，第二标记点与第一标记点之间的具有套刻坐标对应关系，第一位置偏差量可以通过第一方向上第一标记点的坐标参数与对应的第二标记点的坐标参数进行差值运算获取。以第一方向为X轴方向为例，第一方向上的第一标记点和第二标记点均映射与X轴坐标上，其中A1(X11，0)和A2(X12，0)为第一标记点，B1(X21，0)和B2(X22，0)为第二标记点，其中A1(X11，0)与B1(X21，0)对应，A2(X12，0)与B2(X22，0)对应，从而A1(X11，0)与B1(X21，0)之间的第一位置偏差量△X1＝(X11-X21)，A2(X12，0)与B2(X22，0)的第一位置偏差量△X2＝(X12-X22)。

步骤303：根据第一位置偏差量获得第一补偿量。

在前述步骤获得第一位置偏差量后，示例性的，可以对多个第一位置偏差量进行求和取平均值，再根据第一位置偏差量的平均值计算获得第一补偿量；也可以取多个第一位置偏差量中的最大值，根据最大值获得第一补偿量。示例性的，也可以先根据多个第一位置偏差量获得对应的多个第一补偿量，再对多个第一补偿量求和取平均值；或者取多个第一补偿量中的的最大值最为第一方向的最终补偿量。根据第一位置偏移量获得第一补偿量，可以实现对第二掩膜版掩膜尺寸信息在第一方向上的调整。

进一步地，在一些实施例中，第二图层在第二方向上形成有至少两个第二标记点，套刻补偿量还包括第二方向上的第二补偿量，第二方向与第一方向交叉；如图6所示，步骤103还可以包括步骤401、步骤402及步骤403。

步骤401：获取第二方向上每个第二标记点的第二位置信息及对应的第一标记点的第一位置信息。

第二图层在第二方向上形成有至少两个第二标记点，从而多个第二标记点之间存在相对应的位置关系，例如，以第二向为Y轴方向为例，Y轴方向上的多个第二标记点具有相同的X轴坐标，从而有利于同时获取第二方向上的多个第二标记点的第二位置信息及对应的多个第一标记点的第二位置信息；同时，可以使后续步骤单独获取第二方向上的第二补偿量，对第二掩膜版的第二方向上的掩模尺寸信息进行单独补偿。

步骤402：根据第二方向上的第一位置信息和第二位置信息获取第二位置偏差量。

其中，第二标记点与第一标记点之间的具有套刻坐标对应关系，第二位置偏差量可以通过第二方向上第一标记点的坐标参数与对应的第二标记点的坐标参数进行差值运算获取。如图所示，以第二方向为Y轴方向为例，第二方向上的第一标记点和第二标记点均映射与Y轴坐标上，其中A3(0，Y11)和A4(0，Y12)为第一标记点，B3(0，Y21)和B4(0，Y22)为第二标记点，其中A3(0，Y11)与B3(0，Y21)对应，A4(0，Y21)与B4(0，Y22)对应，从而A3(0，Y11)与B3(0，Y21)之间的第二位置偏差量△Y1＝(Y11-Y21)，A4(0，Y21)与B4(0，Y22)的第二位置偏差量△Y2＝(Y12-Y22)。

步骤403：根据第二位置偏差量获得第二补偿量。

在前述步骤获得第二位置偏差量后，示例性的，可以对多个第二位置偏差量进行求和取平均值，再根据第二位置偏差量的平均值计算获得第二补偿量；也可以取多个第二位置偏差量中的最大值，根据最大值获得第二补偿量。示例性的，也可以先根据多个第二位置偏差量获得对应的多个第二补偿量，再对多个第二补偿量求和取平均值；或者取多个第二补偿量中的的最大值最为第二方向的最终补偿量。根据第二位置偏移量获得第二补偿量，可以实现对第二掩膜版掩膜尺寸信息在第二方向上的调整。

进一步地，在一些实施例中，第一方向上的多个第二标记点关于第二图层的中心点对称设置，第二方向上的多个第二标记点关于第二图层的中心点对称设置，从而第一方向上的多个第二标记点的坐标参数具有进一步地相关关系，多个第一标记点的坐标参数具有进一步地相关关系，有利于位置偏移量及套刻补偿量的计算，大大节省了测试时间。示例性的，关于第二图层的中心点对称设置的两个第二标记点之间的距离超过晶圆的半径，从而第二标记点形成在第二图层的边缘区域上，以重点测量第二图层与第一图层边缘区域的位置偏差量，从而重点获取第二图层与第一图层边缘区域的套刻补偿量。可以理解，在其他实施例中，多个第二标记点也可以不关于第二图层的中心点对称设置。

在一些实施例中，如图7所示，在测试晶圆上形成包括多个第一矩形单元图层的第一图层，在第一图层上个形成包括多个第二矩形单元图层的第二图层，并测量第一图层和第二图层的位置偏移量并计算获得套刻补偿量。其中，在第二图层的第一方向上形成有两个第二标记点(分别为B1和B2点，且对应的第一标记点分别为A1和A2)，在第二方向上形成有两个第二标记点(分别为B3和B4点，且对应的第一标记点分别为A3和A4)。建立如图8所示的坐标系后，获取各个标记点的位置坐标。其中，第一标记点的位置坐标为A1(74，0)、A2(-74，0)、A3(0，64)和A2(0，-64)。

通过对各个点的坐标参数进测量后，得出A1与B1之间的第一位置偏差量△X1＝(X11-X21)＝-0.02um，A2与B2的第一位置偏差量△X2＝2.57um，A3与B3之间的第二位置偏差量△Y1＝2.68um，A4与B4的第二位置偏差量△Y2＝-1.86um。通过第一位置偏差量△X1和第一位置偏差量△X2的计算处理获得第二掩膜版第一方向的形变量为31.01ppm，即第一补偿量为31.01ppm；通过第二位置偏差量△Y1和第二位置偏差量△Y2的计算处理获得第二掩膜版第二方向的形变量为30.68ppm，即第二补偿量为30.68ppm。具体如下表所示及公式所示(表格中Overlay代表位置偏差量，涨缩量表示形变量，其中涨缩量为正数表示第二图层与第一图层对比为缩小，涨缩量中1ppm＝1nm/mm)。

公式如下：

第一补偿量＝((-2.02)-2.57)*1000/((-74)-74)＝31.01ppm

第二补偿量＝(2.68-(-1.86))*1000/(64-(-64))＝30.68ppm

从而可以看出，在对第二掩膜版的掩膜尺寸信息进行调整前，第一图层和第二图层之间的位置偏差量为+/-3um。本实施例还对掩膜尺寸信息进行调整后的第一图层和第二图层之间的位置偏差量进行测量，获得的数据为小于+/-0.5um(如图9所示)，从而基本解决由于第一机台与第二机台间存在的套刻匹配问题。

在一些实施例中，如图10所示，步骤105包括步骤501和步骤502。

步骤501：根据套刻补偿量及原始掩膜尺寸信息获得修正掩膜尺寸信息。

其中，套刻补偿量及原始掩膜尺寸信息参见上述实施例中的相关描述，在此不再赘述。修正掩膜尺寸信息是指第二掩膜版修正后的掩膜尺寸信息。

步骤502：根据修正掩膜尺寸信息制备第三掩膜版。

其中，在获取了修正掩膜尺寸信息后，根据修正掩膜尺寸信息制备新的掩膜版，从而实现第二机台与第一机台间的套刻匹配。其中，步骤502可以直接采用现有的制备掩膜版的方法制备第三掩膜版，在此不作限定。

图11示出了与图1相关实施例的方法相对应的套刻匹配系统的结构示意图。

在本实施例中，套刻匹配系统10包括第一机台110、第二机台120、获取模块130及修正模块140。

其中，第一机台110用于利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层。

其中，第二机台120用于利用第二掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第二图层，第二掩膜版不同于第一掩膜版。

其中，获取模块130用于获取第一图层和第二图层之间的套刻补偿量。

其中，修正模块140用于根据套刻补偿量对第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，以实现第二机台与第一机台间的套刻匹配。

第一机台110和第二机台120参见上述实施例中的相关描述，在此不再赘述；获取模块130和修正模块140分别用于执行步骤103和步骤104，获取模块130和修正模块140具体可以参见上述实施例中关于步骤103和步骤104中的相关描述，在此不再赘述。

本实施例提供的套刻匹配系统10，包括第一机台110、第二机台120、获取模块130及修正模块140，通过第一机台110中利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层，第二机台120中利用第二掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第二图层，获取模块130获取第一图层和第二图层之间的套刻补偿量，从而修正模块140根据套刻补偿量对第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，可以简单快速的实现第二机台120与第一机台110间套刻匹配，且在套刻匹配过程中，步骤相对简单易操作，有利于缩短套刻匹配时间，没有额外增加成本。

图12示出了与图2相关实施例的方法相对应的套刻匹配系统的结构示意图。

在本实施例中，套刻匹配系统20包括第一机台110、第二机台120、获取模块130及制版模块150。

其中，第一机台110用于利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层。

其中，第二机台120用于利用第二掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第二图层，第二掩膜版不同于第一掩膜版。

其中，获取模块130用于获取第一图层和第二图层之间的套刻补偿量。

其中，制版模块150用于根据套刻补偿量及原始掩膜尺寸信息制备第三掩膜版，以使第三掩膜版实现第二机台与第一机台间的套刻匹配。

第一机台110和第二机台120参见上述实施例中的相关描述，在此不再赘述；获取模块130和制版模块150分别用于执行步骤103和步骤105，获取模块130和制版模块150具体可以参见上述实施例中关于步骤103和步骤105中的相关描述，在此不再赘述。

本实施例提供的套刻匹配系统，包括第一机台110、第二机台120、获取模块130及制版模块150，通过第一机台110中利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层，第二机台120中利用第二掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第二图层，获取模块130获取第一图层和第二图层之间的套刻补偿量，从而制版模块150根据套刻补偿量及第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息制备第三掩膜版，以使第三掩膜版实现第二机台120与第一机台110间的套刻匹配，且在套刻匹配过程中，步骤相对简单易操作，有利于缩短套刻匹配时间。

在一些实施例中，如图13所示，获取模块130包括第一获取单元210、第二获取单元220及第三获取单元230。

第一获取单元210，用于获取第一标记点的第一位置信息及对应的第二标记点的第二位置信息。

第二获取单元220，用于根据第一位置信息和第二位置信息获取第二标记点与对应的第一标记点之间的位置偏差量。

第三获取单元230，用于根据位置偏差量获得套刻补偿量。

其中，第一获取单元210、第二获取单元220及第三获取单元230分别用于执行步骤201、步骤202及步骤203，第一获取单元210、第二获取单元220及第三获取单元230具体参见步骤201、步骤202及步骤203的相关描述，在此不再赘述。

在一些实施例中，如图14所示，获取模块130还包括第四获取单元310、第五获取单元320及第六获取单元330。

第四获取单元310，用于获取第一方向上每个第二标记点的第二位置信息及对应的第一标记点的第一位置信息。

第五获取单元320，用于根据第一方向上的第一位置信息和第二位置信息获取第一位置偏差量。

第六获取单元330，用于根据第一位置偏差量获得第一补偿量。

其中，第四获取单元310、第五获取单元320及第六获取单元330分别用于执行步骤301、步骤302及步骤303，第四获取单元310、第五获取单元320及第六获取单元330具体参见步骤301、步骤302及步骤303的相关描述，在此不再赘述。

在一些实施例中，如图15所示，获取模块130还包括第七获取单元410、第八获取单元420及第九获取单元430。

第七获取单元410，用于获取第二方向上每个第二标记点的第二位置信息及对应的第一标记点的第一位置信息。

第八获取单元420，用于根据第二方向上的第一位置信息和第二位置信息获取第二位置偏差量。

第九获取单元430，用于根据第二位置偏差量获得第二补偿量。

其中，第七获取单元410、第八获取单元420及第九获取单元430分别用于执行步骤401、步骤402及步骤403，第七获取单元410、第八获取单元420及第九获取单元430具体参见步骤401、步骤402及步骤403的相关描述，在此不再赘述。

在一些实施例中，如图16所示，制版模块包括150包括第十获取单元510和制版单元520。

第十获取单元510，用于根据套刻补偿量及原始掩膜尺寸信息获得修正掩膜尺寸信息。

制版单元520，用于根据修正掩膜尺寸信息制备第三掩膜版。

其中，第十获取单元510和制版单元520分别用于执行步骤501和步骤502，第十获取单元510和制版单元520具体参见步骤501和步骤502的相关描述，在此不再赘述。

本申请还提供一种套刻匹配设备。套刻匹配设备包括存储器及处理器。存储器存储有计算机可读取程序。当计算机可读取程序被处理器读取时执行如上套刻匹配方法。

本申请还提供一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质包括计算机程序。当计算机程序运行时能够执行如上套刻匹配方法。

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 (10)

1.一种套刻匹配方法，其特征在于，包括：

提供测试晶圆，在第一机台中利用第一掩膜版对所述测试晶圆进行光刻形成第一图层；

在第二机台中利用第二掩膜版对所述测试晶圆进行光刻形成第二图层，所述第二掩膜版不同于所述第一掩膜版；

获取所述第一图层和所述第二图层之间的套刻补偿量；

根据所述套刻补偿量对所述第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，以实现所述第二机台与所述第一机台间的套刻匹配。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一图层形成有第一标记点，所述第二图层形成有第二标记点，所述第二标记点与所述第一标记点具有套刻坐标对应关系；

所述获取所述第一图层和所述第二图层之间的套刻补偿量，包括：

获取所述第一标记点的第一位置信息及对应的所述第二标记点的第二位置信息；

根据所述第一位置信息和所述第二位置信息获取所述第二标记点与对应的所述第一标记点之间的位置偏差量；

根据所述位置偏差量获得所述套刻补偿量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二图层在第一方向上形成有至少两个所述第二标记点，所述套刻补偿量包括所述第一方向上的第一补偿量；

所述获取所述第一图层和所述第二图层之间的套刻补偿量，还包括：

获取所述第一方向上每个所述第二标记点的所述第一位置信息及对应的所述第一标记点的所述第二位置信息；

根据所述第一方向上的所述第一位置信息和所述第二位置信息获取第一位置偏差量；

根据所述第一位置偏差量获得所述第一补偿量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二图层在第二方向上形成有至少两个所述第二标记点，所述套刻补偿量还包括所述第二方向上的第二补偿量，所述第二方向与所述第一方向交叉；

所述获取所述第一图层和所述第二图层之间的套刻补偿量，还包括：

获取所述第二方向上每个所述第二标记点的所述第一位置信息及对应的所述第一标记点的所述第二位置信息；

根据所述第二方向上的所述第一位置信息和所述第二位置信息获取第二位置偏差量；

根据所述第二位置偏差量获得所述第二补偿量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一方向上的多个所述第二标记点关于所述第二图层的中心点对称设置，所述第二方向上的多个所述第二标记点关于所述中心点对称设置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述套刻补偿量及所述原始掩膜尺寸信息制备第三掩膜版，以使所述第三掩膜版实现所述第二机台与所述第一机台间的套刻匹配。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述套刻补偿量及所述原始掩膜尺寸信息制备第三掩膜版，以使所述第三掩膜版实现所述第二机台与所述第一机台间的套刻匹配，包括：

根据所述套刻补偿量及所述原始掩膜尺寸信息获得修正掩膜尺寸信息；

根据所述修正掩膜尺寸信息制备所述第三掩膜版。

8.一种套刻匹配系统，其特征在于，包括：

第一机台，用于利用第一掩膜版对测试晶圆进行光刻形成第一图层；

第二机台，用于利用第二掩膜版对所述测试晶圆进行光刻形成第二图层，所述第二掩膜版不同于所述第一掩膜版；

获取模块，用于获取所述第一图层和所述第二图层之间的套刻补偿量；

修正模块，用于根据所述套刻补偿量对所述第二掩膜版的原始掩膜尺寸信息进行修正，以实现所述第二机台与所述第一机台间的套刻匹配。

9.一种套刻匹配设备，其特征在于，所述设备包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机可读取程序，当所述计算机可读取程序被所述处理器读取时执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当所述计算机程序运行时能够执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

Images