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光刻回馈系统及方法

2023-02-19 01:04:12

光刻回馈系统及方法

  技术领域

  本发明属于集成电路技术领域,特别是涉及一种光刻回馈系统及方法。

  背景技术

  光刻是半导体制造工艺中最为重要的步骤之一,它决定了整个集成电路工艺的技术水平。光刻机台的状态并不是一成不变的,例如会随着光刻机台的运行时间而导致光刻机台关键部件的老化而引起机台状态的动态改变,或者由于光刻机台当机或者停机维护而引起机台状态的动态改变,这些都会导致光刻机台的状态发生动态的偏移,这会导致前层光刻过程中出现不同的工艺制程问题,而针对前层光刻过程中出现的不同工艺制程问题,在对当层光刻参数进行补偿时,所需要的回馈补偿值并不完全一致,如果仍然采用现有技术中完全相同的回馈补偿值(不区别前层机台状态),就会导致当层的光刻参数偏离最优的光刻参数所允许的范围,从而导致产品产出率低下、成品率较低等问题,尤其随着半导体组件尺寸日趋微缩,各层的临界尺寸(Critical dimension,CD)也随之不断的缩小,这种影响更显著。

  发明内容

  鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种光刻回馈系统和方法,用于解决现有技术中的曝光回馈工艺中不区分前层机台状态而导致的的返工率高、产出率低下及成品率低等问题。

  为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种光刻回馈方法,所述光刻回馈方法包括如下步骤:

  提供基底历史数据,至少包括预处理批次基底的前层机台状态,所述前层机台状态指所述预处理批次基底的前层在曝光显影时前层光刻机台所处的机台状态;

  提供光刻机台历史数据,至少包括与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应当层曝光显影后的历史量测数据;

  对所述预处理批次基底的当层进行曝光显影时,从所述基底历史数据中获取所述预处理批次基底的前层机台状态,从所述光刻机台历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据来校正光刻参数,以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  可选地,所述从所述光刻机台历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据来校正光刻参数的步骤包括:

  从所述光刻机台历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据;

  依据与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据,计算出曝光显影补偿值;

  根据所述曝光显影补偿值来校正光刻参数。

  可选地,所述历史量测数据包括历史对准量测数据和历史线宽量测数据中的至少一个。

  可选地,所述以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影的步骤之后,还包括步骤:

  对所述预处理批次基底曝光显影后的所述当层进行量测,以获得所述预处理批次基底的所述当层曝光显影后的量测数据;

  将所述预处理批次基底的所述当层曝光显影后的量测数据反馈并存储在所述光刻机台历史数据中,作为所述预处理批次基底之后批次基底的当层曝光显影后的历史量测数据。

  为实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供另一种光刻回馈方法,所述光刻回馈方法包括如下步骤:

  提供基底历史数据,至少包括预处理批次基底的前层特征以及前层机台状态,所述前层机台状态指所述预处理批次基底的前层在曝光显影时前层光刻机台所处的机台状态;

  提供光刻机台历史数据,至少与所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据;

  对所述预处理批次基底的当层进行曝光显影时,从所述基底历史数据中获取所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态,从所述光刻机台历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据来校正光刻参数,以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  可选地,所述从所述光刻机台历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据来校正光刻参数的步骤之后还包括:

  从所述光刻机台历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据;

  依据与所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据,计算出曝光显影补偿值;

  根据所述曝光显影补偿值来校正光刻参数,以校正后的光刻参数对预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  可选地,所述前层包括单层结构或者多层结构。

  可选地,所述历史量测数据包括历史对准量测数据和历史线宽量测数据中的至少一种。

  可选地,所述以校正后的光刻参数对预处理批次基底的所述当层进行曝光显影的步骤之后,还包括:

  对所述预处理批次基底曝光显影后的所述当层进行量测,以获得所述预处理批次基底的所述当层曝光显影后的量测数据;

  将所述预处理批次基底的所述当层曝光显影后的量测数据反馈并存储在所述光刻机台历史数据中,作为所述预处理批次基底之后批次基底的当层曝光显影后的历史量测数据。

  为实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供一种光刻回馈系统,所述光刻回馈系统包括:

  数据库,包括:

  基底历史数据,至少包括预处理批次基底的前层特征及前层机台状态,所述前层机台状态指所述预处理批次基底的前层在曝光显影时前层光刻机台所处的机台状态;以及

  光刻机台历史数据,至少包括预处理批次基底的当层曝光显影后的历史量测数据;

  量测装置,所述量测装置用于对曝光显影后的所述预处理批次基底的当层进行量测,以获得所述预处理批次基底的所述当层曝光显影后的量测数据,并上传存储于所述数据库中;

  光刻机台,与所述数据库相连,所述光刻机台用于依据光刻参数进行曝光显影,所述数据库用于获取所述光刻机台的机台状态;

  补偿校正装置,分别与所述数据库和所述光刻机台连接,所述补偿校正装置从所述数据库中基底历史数据中获取所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态,从所述光刻机台历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据来校正所述光刻机台的光刻参数。

  可选地,所述量测装置包括线宽量测装置和对准量测装置。

  利用本发明,对预处理批次基底当层进行曝光显影时,可针对预处理批次基底的前层光刻机台状态不同而造成的工艺制程问题对光刻参数进行不同的回馈补偿,实现自动分流,以对预处理批次基底的当层进行曝光显影,不仅可以提高预处理批次基底曝光显影后当层与前层的套准精度,而且可以有效改善预处理批次基底曝光显影后当层的线宽精度,降低返工率,提高产品良率;

  进一步地,对预处理批次基底的当层进行曝光显影时,可针对预处理批次基底的前层特征不同以及前层光刻机台状态不同造成的工艺制程问题来对光刻参数进行不同的补偿,实现自动分流,以对预处理批次基底的当层进行曝光显影,不仅可以提高预处理批次基底曝光显影后当层与前层的套准精度,而且可有效改善预处理批次基底曝光显影后当层的线宽精度,降低返工率,提高产品良率。

  附图说明

  图1显示为本发明一种光刻回馈方法的流程示意图。

  图2显示为图1所示光刻回馈方法的工作原理图。

  图3显示为本发明又一种光刻回馈方法的流程示意图。

  图4显示为图3所示光刻回馈方法的工作原理图。

  图5显示为本发明的一种光刻回馈系统的结构框图。

  元件标号说明

  1 光刻机台

  21对准量测装置

  22线宽量测装置

  3 数据库

  4 补偿校正装置

  S11-S14,S21-S24 步骤

  具体实施方式

  以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

  请参阅图1至图5。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局形态也可能更为复杂。

  本发明的精神在于,当要对预处理批次基底进行某一层(例如当前层,以下简称当层)曝光显影时,光刻机台的光刻参数,不仅仅是受该光刻机台处理过的数批基底的当层曝光显影后的测量数据影响,也会受到在前层曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状态(简称前层机台状态)的影响。这是因为前层机台状态不同会造成不同工艺制程问题,导致最优的光刻补偿值发生改变,为了提高基底当层曝光显影后的套准精度和线宽精度,在对光刻参数进行补偿时,有必要将前层机台状态考虑进去,根据造成的不同工艺制程问题对光刻参数进行不同的回馈补偿,以对预处理批次基底的当层进行光刻。所述基底可以是晶元(wafer)、显示器基板、光学组件基板、印刷电路板或其它利用光刻处理完成的材料。

  需要说明的是,本发明中,所述前层机台状态指前层在曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状态。

  请参阅图1,图2,以及5,在本发明的一个实施例中,提供一种可根据预处理批次基底的前层机台状态的不同给予自动分流,以对光刻参数进行不同的回馈补偿的光刻回馈方法。如图1和图2所示,所述光刻回馈方法包括以下步骤。

  为了根据预处理批次基底的前层机台状态不同给予自动分流,以对光刻参数进行不同的回馈补偿,就必须提供基底历史数据(步骤S11)以及光刻机台1的历史数据(步骤S12),所述基底历史数据和所述光刻机台历史数据存储于数据库3中。

  具体地,在步骤S11中、所述基底历史数据中至少包括预处理批次基底的前层机台状态,所述前层机台状态指预处理批次基底的前层在曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状态。

  具体地,在基底的历史数据中,包括多个批次基底的前层机台状态,这其中至少包括预处理批次基底的前层机台状态,也可包括与预处理批次基底相同的其它批次基底的前层机台状态,当然也可包括与预处理批次基底不同的其它批次基底的前层机台状态。需要说明的是,在本实施例中,“基底相同或不同”是根据基底的前层特征相同和不同进行区分,两个基底的前层一致(前层特征一致),则两个基底相同,反之则不相同;相同的两批基底的前层机台状态可以相同也可以不同。在其他实施例中,本领域技术人员也可以根据其他方式来区分“基底相同或不同”,本发明对此不进行限制。

  作为示例,获取与预处理批次基底相同某一批次基底的前层机台状态的方法包括,根据对该批次基底的前层进行曝光显影时前层光刻机台的状态数据(例如状态时间轴)分析判断而获取该批次基底的前层机台状态。所述前层机台状态例如可根据前层光刻机台随着运行时间而导致机台部件的老化而引起机台状态的改变来区分,也可根据机台当机或者停机维护后机台状态不同(时间断点的不同)而将前层光刻机台的机台状态划分为多个不同前层机台状态(如图2所示的前层机台状态P1,前层机台状态P2,前层机台状态P3,......)。

  具体地,在步骤S12中,所述光刻机台1的历史数据中至少包括与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据。

  需要说明的是,所述光刻机台1的历史数据中,包括多个批次基底的当层曝光显影后的历史量测数据,这其中除了包括与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据,也可包括与预处理批次基底相同但前层机台状态不同的其它批次基底相对应的当层曝光显影后的历史量测数据。

  当预处理批次基底的前层机台状态为P1,获取预处理批次基底的前层机台状态为P1时当层曝光显影后的历史量测数据的方法可以包括两种不同的实施方式。

  如图2和图5所示,在一实施方式中,光刻机台1根据预设光刻参数对前层机台状态为P1且与预处理批次基底相同特定批次基底的当层进行曝光显影;使用量测装置(例如线宽量测装置22,对准量测装置21)对该特定批次基底的曝光显影后的当层进行量测(线宽量测或对准量测),以获取量测数据(线宽量测数据或对准量测数据),量测装置(例如线宽量测装置22,对准量测装置21)将获取的量测数据上传给数据库3,存储在光刻机台1的历史数据中作为预处理批次基底的前层机台状态为P1时当层曝光显影后的历史量测数据(历史线宽量测数据或历史对准量测数据)。

  如图2和图5所示,在又一实施方式中,光刻机台1根据使用本发明方法校正后的光刻参数对前层机台状态也为P1且与预处理批次基底相同特定批次基底的当层进行曝光显影;使用量测装置(例如线宽量测装置22,对准量测装置21)对该特定批次基底的曝光显影后的当层进行量测(线宽量测或对准量测),以获取量测数据(线宽量测数据或对准量测数据),量测装置(例如线宽量测装置22,对准量测装置21)将获取的量测数据上传给数据库3,存储在光刻机台1的历史数据中作为预处理批次基底的前层机台状态为P1时当层曝光显影后的历史量测数据(历史线宽量测数据或历史对准量测数据)。

  类似上述方法,可以分别获得所述预处理基底的前层机台状态为P2,P3,.....时,当层曝光显影后的历史量测数据,需要说明的是,所述前层机台状态的个数至少包括两个,图2中示出了3个前层机台状态的情形。

  执行步骤S13,对所述预处理批次基底的当层进行曝光显影时,从所述基底历史数据中获取所述预处理批次基底的前层机台状态,从所述光刻机台1的历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据来校正光刻参数,以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  如图2所示,作为示例,当预处理批次基底的前层机台状态为P1时,从所述光刻机台1历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层机台状态P1相对应的当层曝光显影后的历史量测数据来校正光刻参数,以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  具体地,补偿校正装置4从所述光刻机台1历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层机台状态P1相对应的当层曝光显影后的历史量测数据;所述补偿校正装置4中存放了工程师依据经验而定义的数学运算规则,依据该数学运算规则,以与所述预处理批次基底的前层机台状态P1相对应的当层曝光显影后的历史量测数据为输入变量,计算出曝光显影补偿值;根据所述曝光显影补偿值来校正光刻机台1的光刻参数,光刻机台1以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  当预处理批次基底的前层机台状态为P2,P3,.....时,也可通过与上述示例相似方法来校正光刻机台1的光刻参数,光刻机台1以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  执行步骤S14,对所述预处理批次基底曝光显影后的所述当层进行量测,以获得所述预处理批次基底的所述当层曝光显影后的量测数据;将所述预处理批次基底的所述当层曝光显影后的量测数据反馈并存储在所述光刻机台1的历史数据中,作为所述预处理批次基底之后批次基底的当层曝光显影后的历史量测数据。

  对所述预处理批次基底的所述当层进行量测例如可包括对准量测和线宽量测中的至少一种,通过对准量测装置21量测曝光显影后所述当层和前层的对准数据,以获得曝光显影后对准量测数据,所述对准量测装置21将获取的对准量测数据上传给数据库3中,作为所述预处理批次基底之后批次基底的当层曝光显影后的历史对准量测数据;通过线宽量测装置22对曝光显影后所述当层进行线宽量测,以获得曝光显影后的线宽量测数据,所述线宽量测装置22将获取的线宽量测数据上传给数据库3中,作为所述预处理批次基底之后批次基底的当层曝光显影后的历史线宽量测数据。

  需要说明的是,光刻机台1对预处理批次基底的当层进行曝光显影完成之后,对后续批次的基底的当层进行曝光显影时,所述预处理批次基底曝光显影后的当层量测数据可作为与预处理批次的基底相同(前层相同),且前层机台状态也相同的后续批次基底的当层曝光显影后的历史量测数据用以校正光刻参数。

  作为示例,所述线宽量测装置22和所述对准量测装置21及其相关的具体量测方法为本领域技术人员所知晓,在此不再赘述。

  对准量测数据可以反应出所述当层和前层的套准精度,套准精度就是光刻制程中,当层与前层之间的叠对精度,如果光刻制程的套准精度超过误差容忍度,则层间设计电路可能会因为位移产生短路或短路,从而影响产品良率。

  以晶圆的生产过程为例,在晶圆生产过程中,在晶圆的每一层做一个专用的标记(Overlay mark),可以用对准量测装置21量测出层与层之间的套准误差,标记可以是Framein Frame,Box in Box,和Bar in Bar中的一种,如何量测套准误差为本领域技术人员所知晓中,在此不做赘述。

  需要说明的是,上述实施例的光刻回馈方法适用于具有相同前层特征,前层机台状态可能相同也可能不同的多批次基底的当层进行曝光显影时的光刻回馈补偿。

  请参阅图3-图5,在实际的光刻工艺中,光刻机台1中处理的基底的前层特征并不完全相同,根据前层机台状态的不同进行自动分流时还必须考虑前层特征不同的情形。因此,在本发明的又一实施例中,提供一种可根据预处理批次基底的前层特征及前层机台状态的不同给予自动分流,以对光刻参数进行不同的回馈补偿的光刻回馈方法,所述光刻回馈方法包括以下步骤:

  为了根据预处理批次基底的前层特征及前层机台状态不同给予自动分流,以对光刻参数进行不同的回馈补偿,就必须提供基底历史数据(步骤S21)以及光刻机台1的历史数据(步骤S22),所述基底历史数据和所述光刻机台1历史数据存储于数据库3中。

  具体地,在步骤S21中,所述基底历史数据中至少包括预处理批次基底的前层特征以及前层机台状态,所述前层机台状态指预处理批次基底的前层在曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状台。

  需要说明的是,在基底的历史数据中,包括多个批次基底的前层特征及前层机台状态,这其中至少包括预处理批次基底的前层特征及前层机台状态,当然也可包括与预处理批次基底的前层特征相同(前层机台状态相同或不同)的其它批次基底的前层机台状态,也可包括与预处理批次基底的前层特征不同的其它批次基底的前层机台状态。

  获取具有特定前层的某一批次基底的前层机台状态的方法包括,根据对该批次基底的前层进行曝光显影时前层光刻机台的状态数据(例如状态时间轴)分析判断而获取该批次基底的前层机台状态。所述前层机台状态例如可根据前层光刻机台随着运行时间而导致机台部件的老化而引起机台状态的改变来区分,也可根据机台当机或者停机维护后机台状态不同(时间断点的不同)而将前层光刻机台的机台状态划分为多个不同前层机台状态(如图4所示的前层机台状态P1,前层机台状态P2,前层机台状态P3,......)。

  需要说明的是,所述前层特征可通过调取前层光刻机台光刻显影时的数据进行判定,前层不同的基底具有不同的识别信息。

  具体地,在步骤S22中,所述光刻机台1历史数据中至少包括与所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据。

  需要说明的是,所述光刻机台1历史数据中,包括多个批次基底的当层曝光显影后的历史量测数据,这其中除了包括与所述预处理批次基底的前层特征和前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据,也可包括与预处理批次基底的前层特征相同但前层机台状态不同的其它批次基底相对应的当层曝光显影后的历史量测数据,也可包括与预处理批次基底的前层特征不同的其它批次基底相对应的当层曝光显影后的历史量测数。

  当预处理批次基底的前层为前层1,前层机台状态为Pi时,获取与预处理批次基底的前层特征(前层1)和前层机台状态(Pi)对应的当层曝光显影后的历史量测数据的方法包括两种不同的实施方式,其中,i为大于等于1的任一整数。

  如图4和图5所示,在一实施方式中,光刻机台1根据预设光刻参数对前层机台状态为Pi且与预处理批次基底相同的一批特定基底(特定基底的前层为前层1)的当层进行曝光显影;使用量测装置(例如线宽量测装置22,对准量测装置21)对该特定批次基底的曝光显影后的当层进行量测(线宽量测或对准量测),以获取量测数据(线宽量测数据或对准量测数据),量测装置(例如线宽量测装置22,对准量测装置21)将获取的量测数据上传给数据库3,存储在光刻机台1历史数据中作为与预处理批次基底相对应的当层曝光显影后的历史量测数据(历史线宽量测数据或历史对准量测数据)。

  如图4和图5所示,在又一实施方式中,光刻机台1使用根据本实施例的方法校正后的光刻参数对前层机台状态为Pi且与预处理批次基底相同的一批特定基底(特定基底的前层为前层1)的当层进行曝光显影,其中i为大于等于1的任一整数;使用量测装置(例如线宽量测装置22,对准量测装置21)对该特定批次基底的曝光显影后的当层进行量测(线宽量测或对准量测),以获取量测数据(线宽量测数据或对准量测数据),量测装置(例如线宽量测装置22,对准量测装置21)将获取的量测数据上传给数据库3,存储在光刻机台1历史数据中作为预处理批次基底的相对应的当层曝光显影后的历史量测数据(历史线宽量测数据或历史对准量测数据)。

  类似的,可以分别获得与所述预处理基底的前层为前层2,前层3,......中的一个,且前层机台状态为Pi相对应的当层曝光显影后的历史量测数据,其中i为大于等于1的任一整数。需要说明的是,所述前层机台状态的个数至少包括两个,所述前层特征至少包括两个,图4中分别示出了3个前层机台状态以及3个前层特征(3种前层)的情形。

  执行步骤S23,对所述预处理批次基底的当层进行曝光显影时,从所述基底历史数据中获取所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态,从所述光刻机台1历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据来校正光刻参数,以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  作为示例,如图4所示,当预处理批次基底的前层为前层1,前层机台状态为Pi,从所述光刻机台1历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层特征(前层1)及前层机台状态Pi相对应的当层曝光显影后的历史量测数据,来校正光刻参数,以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  具体地,补偿校正装置4从所述光刻机台1历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层特征(前层1)及前层机台状态Pi相对应的当层曝光显影后的历史量测数据;所述补偿校正装置4中存放了工程师依据经验而定义的数学运算规则,依据该数学运算规则,以与所述预处理批次基底的前层特征(前层1)及前层机台状态Pi相对应的当层曝光显影后的历史量测数据为输入变量,计算出曝光显影补偿值;根据所述曝光显影补偿值来校正光刻机台1的光刻参数,光刻机台1以校正后的光刻参数对预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  如图4所示,当预处理批次基底的前层为前层2,前层3,......中的一个,且前层机台状态为Pi时,也可通过上述类似的方法来校正光刻机台1的光刻参数,光刻机台1以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  执行步骤S24,对所述预处理批次基底曝光显影后的所述当层进行量测,以获得所述预处理批次基底的所述当层曝光显影后的量测数据;将所述预处理批次基底的所述当层曝光显影后的量测数据反馈并存储在所述光刻机台1历史数据中,作为所述预处理批次基底之后批次基底的当层曝光显影后的历史量测数据。

  对所述预处理批次基底的所述当层进行量测例如可包括对准量测和线宽量测中的至少一种,通过对准量测装置21量测曝光显影后所述当层和前层的对准数据,以获得曝光显影后对准量测数据,所述对准量测装置21将获取的对准量测数据上传给数据库3中,作为所述预处理批次基底之后批次基底的当层曝光显影后的历史对准量测数据;通过线宽量测装置22对曝光显影后所述当层进行线宽量测,以获得曝光显影后的线宽量测数据,所述线宽量测装置22将获取的线宽量测数据上传给数据库3中,作为所述预处理批次基底之后批次基底的当层曝光显影后的历史线宽量测数据。

  光刻机台1对预处理批次基底的当层进行曝光显影完成之后,对后续批次的基底的当层进行曝光显影时,所述预处理批次基底曝光显影后的当层量测数据可作为与预处理批次的前层特征相同,且前层机台状态也相同的后续批次基底的当层曝光显影后的历史量测数据,用以校正光刻参数。

  可以理解的是,本发明的前层(例如前层1,前层2,前层3,......,中的任意一个)可以为单层结构,也可以为多层结构。当前层为单层结构时,前层机台状态(例如前层机台状态Pi)也即该单层结构曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状态;当前层为多层结构时,前层机台状态(例如前层机台状态Pi,其中i为大于等于1的任一整数)是指前层中每一层结构曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状态的组合。

  可以理解的是,当前层为单层结构时,前层特征相同的两批次基底指两批次基底的单层结构特征相同,前层机台状态相同的两批次基底指该单层结构曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状态相同的两个批次基底。当前层为多层结构时,两批次基底的前层的多层结构中对应的每一层结构特征均相同,则该两个批次基底相同,反之,两个批次基底的前层的多层结构中只要有对应的一层结构特征不同,则该两个批次基底不同;两个批次基底的前层的多层结构中对应的每一层结构曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状态均相同,则该两个批次基底的前层机台状态相同,反之,两个批次基底的前层的多层机构中的只要有对应的一层结构曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状态不同,则该两个批次基底的前层机台状态不同。

  如图5所示,本发明还提供一种光刻回馈系统,所述光刻回馈系统包括:

  数据库3,包括:基底历史数据,至少包括预处理批次基底的前层特征及前层机台状态,所述前层机台状态指所述预处理批次基底的前层在曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状态;以及光刻机台历史数据,至少包括与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据;

  量测装置,所述量测装置用于对曝光显影后的所述预处理批次基底的当层进行量测,以获得所述预处理批次基底的所述当层曝光显影后的量测数据,并上传存储于所述数据库3中;

  光刻机台1,与所述数据库3相连,所述光刻机台1用于依据光刻参数进行曝光显影,所述数据库3用于获取所述光刻机台1的机台状态;以及

  补偿校正装置4,分别与所述数据库3和所述光刻机台1连接,所述补偿校正装置4从所述数据库3中基底历史数据中获取所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态,从所述光刻机台历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层特征及前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据来校正所述光刻机台1的光刻参数,所述光刻机台1依据所述补偿校正装置4中校正后的光刻参数对预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。

  作为示例,所述量测装置可以包括线宽量测装置22,也可以包括对准量测装置21,还可以包括线宽量测装置22和对准量测装置21,所述线宽量测装置22和所述对准量测装置21分别与所述数据库3相连接。

  作为示例,所述线宽量测装置22和所述对准量测装置21及其相关的具体检测方法为本领域技术人员所知晓,在此不再赘述。

  需要说明的是,所述光刻回馈系统各单元的具体作用可详见上文中光刻回馈方法中的描述,在次不做赘述。

  综上所述,本发明提供一种光刻回馈系统和方法,所述光刻回馈方法包括如下步骤:提供基底历史数据,至少包括预处理批次基底的前层机台状态,所述前层机台状态指所述预处理批次基底的前层在曝光显影时所使用的光刻机台所处的机台状态;提供光刻机台历史数据,至少包括与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应当层曝光显影后的历史量测数据;对所述预处理批次基底的当层进行曝光显影时,从所述基底历史数据中获取所述预处理批次基底的前层机台状态,从所述光刻机台历史数据中调取与所述预处理批次基底的前层机台状态相对应的当层曝光显影后的历史量测数据来校正光刻参数,以校正后的光刻参数对所述预处理批次基底的所述当层进行曝光显影。利用本发明,对预处理批次基底当层进行曝光显影时,可针对预处理批次基底的前层光刻机台状态不同而造成的工艺制程问题对光刻参数进行不同的回馈补偿,实现自动分流,以对预处理批次基底的当层进行曝光显影,不仅可以提高预处理批次基底曝光显影后当层与前层的套准精度,而且可以有效改善预处理批次基底曝光显影后当层的线宽精度,降低返工率,提高产品良率;进一步地,对预处理批次基底的当层进行曝光显影时,可针对预处理批次基底的前层特征不同以及前层光刻机台状态不同造成的工艺制程问题来对光刻参数进行不同的补偿,实现自动分流,以对预处理批次基底的当层进行曝光显影,不仅可以提高预处理批次基底曝光显影后当层与前层的套准精度,而且可有效改善预处理批次基底曝光显影后当层的线宽精度,降低返工率,提高产品良率。

  上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

《光刻回馈系统及方法.doc》
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