專利名稱：曝光能量的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種曝光能量的控制方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造工藝的發(fā)展，半導(dǎo)體芯片的面積越來越小，因此半導(dǎo)體工藝的精度也變得更加重要。在半導(dǎo)體制造工藝中，其中一個重要的工藝就是光刻，光刻是將掩膜版圖案轉(zhuǎn)移為晶片上的光刻圖案的工藝過程，因此光刻圖案的質(zhì)量會直接影響到最終形成的芯片的性能。曝光能量是影響光刻圖案質(zhì)量的一個重要參數(shù)，如果曝光能量控制得不恰當(dāng)，將會使得光刻圖案的實際關(guān)鍵尺寸(CD)與標(biāo)準(zhǔn)CD之間存在比較大的差異，通常我們將實際 ⑶與標(biāo)準(zhǔn)⑶的差值稱為⑶偏差。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了盡可能地減小CD偏差，一般采用如下的曝光能量控制方法；步驟一，預(yù)先確定曝光能量偏差與⑶偏差的第一比例系數(shù)。在實際應(yīng)用中，曝光能量偏差與CD偏差具有線性比例關(guān)系，若ΔΕ表示曝光能量偏差，Δ⑶表示⑶偏差，a表示曝光能量偏差與⑶偏差的線性比例系數(shù)，則AE = a*ACD。為了確定第一比例系數(shù)a，可預(yù)先使用控片進(jìn)行如下實驗Α:每改變一次曝光能量后，在光阻(PR)上施加相同的掩膜版，然后進(jìn)行曝光和顯影，從而生成光刻圖案，然后采用激光量測機(jī)臺量測光刻圖案中I3R的實際CD，這樣就獲得了一組曝光能量和實際CD的數(shù)值；B 然后保持其他條件不變，僅改變曝光能量，再次重復(fù)步驟A，這樣就可獲得多組曝光能量和實際CD的數(shù)值；C 最后采用線性最小二乘擬合法進(jìn)行直線擬合，直線上每一點(diǎn)的縱坐標(biāo)為曝光能量的數(shù)值，橫坐標(biāo)為實際CD的數(shù)值，直線的斜率即為曝光能量偏差ΔΕ與CD 偏差Δ⑶的第一比例系數(shù)a。步驟二，根據(jù)當(dāng)前批次的上一批次晶片光刻圖案的CD偏差和所確定的第一比例系數(shù)，確定當(dāng)前批次的上一批次晶片的光刻圖案的曝光能量偏差，將當(dāng)前批次的上一批次晶片的光刻圖案的曝光能量偏差作為當(dāng)前批次晶片的曝光能量校正因子，以對當(dāng)前批次晶片的預(yù)設(shè)曝光能量進(jìn)行校正。具體地說，在實際生產(chǎn)過程中，當(dāng)需要對晶片進(jìn)行光刻時，一般將晶片分為若干個組(lot)進(jìn)行，一個組通常包括25個晶片。一個組又被分為兩個批次依次進(jìn)行光刻，一個組中的第一批次(也稱子批)包括1個晶片，一個組的第二批次(也稱母批)包括對個晶片，其中，需要說明的是，第二批次的M個晶片是同時進(jìn)行光刻的，不按時間先后順序進(jìn)行，一個組中只有第一批次的1個晶片是先于其他M個晶片進(jìn)行光刻的。另外，預(yù)設(shè)曝光能量為預(yù)先設(shè)定的曝光能量的經(jīng)驗值，在實際生產(chǎn)中，對于每一批次晶片的光刻，都預(yù)設(shè)了曝光能量的經(jīng)驗值，但是，所設(shè)定的曝光能量的經(jīng)驗值不一定能夠最大可能地克服CD偏差，因此還需根據(jù)實際情況進(jìn)行修正，現(xiàn)有技術(shù)中采用曝光能量校正因子對預(yù)設(shè)曝光能量校正的過程即為修正的過程。下面以兩組(共四批)晶片為例對步驟二進(jìn)行舉例說明，為了方便起見，將第一組中的第一批次記為Ll批，將第一組中的第二批次記為L2批，將第二組中的第一批次記為L3 批，將第二組中第二批次記為L4批。對于Ll批，首先，按照Ll批的預(yù)設(shè)曝光能量El對Ll批進(jìn)行曝光和顯影，生成光刻圖案，然后采用激光量測機(jī)臺量測光刻圖案中I3R的實際CD1，并計算實際CDl與標(biāo)準(zhǔn)CD的 ⑶偏差，將Ll批的⑶偏差記為Δ^Ι ；然后，計算Ll批的曝光能量偏差Δ El = a*AOTl， 將Ll批的曝光能量偏差Δ El作為L2批的曝光能量校正因子e2。對于L2批，首先，按照L2批的校正后的曝光能量E2’對L2批進(jìn)行曝光和顯影，生成光刻圖案，然后采用激光量測機(jī)臺量測光刻圖案中I3R的實際CD2，并計算實際CD2與標(biāo)準(zhǔn) ⑶的⑶偏差，將L2批的⑶偏差記為Δ⑶2，其中，L2批的校正后的曝光能量Ε2’ = E2+e2, E2為L2批的預(yù)設(shè)曝光能量；然后，計算L2批的曝光能量偏差ΔΕ2 = a* Δ⑶2，將L2批的曝光能量偏差ΔΕ2作為L3批的曝光能量校正因子e3。需要說明的是，L2批包括M個同時進(jìn)行光刻的晶片，可選擇任意一個晶片作為研究對象，也就是說，實際CD2為L2批中任意一個晶片的實際CD，E2為L2批中同一個任意晶片的預(yù)設(shè)曝光能量。在實際應(yīng)用中，一般將一組中第一批次的一個晶片編號為1，將第二批次的M個晶片進(jìn)行從2至25的編號，優(yōu)選地，通常將編號為2的晶片作為第二批次的研究對象，也就是說，當(dāng)獲取L2批的實際CD2和E2時，通常以編號為2的晶片為研究對象。對于L3批，首先，按照L3批的校正后的曝光能量E3’對L3批進(jìn)行曝光和顯影，生成光刻圖案，然后采用激光量測機(jī)臺量測光刻圖案中I3R的實際CD3，并計算實際CD3與標(biāo)準(zhǔn) ⑶的⑶偏差，將L3批的⑶偏差記為Δ⑶3，其中，L3批的校正后的曝光能量Ε3’ = E3+e3, E3為L3批的預(yù)設(shè)曝光能量；然后，計算L3批的曝光能量偏差ΔΕ3 = a* Δ⑶3，將L3批的曝光能量偏差ΔΕ3作為L4批的曝光能量校正因子e4。對于L4批，首先，按照L4批的校正后的曝光能量E4’對L4批進(jìn)行曝光和顯影，生成光刻圖案，然后采用激光量測機(jī)臺量測光刻圖案中I3R的實際CD4，并計算實際CD4與標(biāo)準(zhǔn) ⑶的⑶偏差，將L4批的⑶偏差記為Δ⑶4，其中，L4批的校正后的曝光能量Ε4’ = E4+e3, E4為L4批的預(yù)設(shè)曝光能量；然后，計算L4批的曝光能量偏差Δ E4 = a* Δ⑶4，將L4批的曝光能量偏差ΔΕ4作為下一批的曝光能量校正因子e5。另外，還需要對步驟二進(jìn)一步說明的是，上述說明是針對同一結(jié)構(gòu)層來說的，也就是說，將當(dāng)前批次的上一批次的同一結(jié)構(gòu)層的光刻圖案的曝光能量偏差作為當(dāng)前批次的同一結(jié)構(gòu)層的曝光能量校正因子。舉例進(jìn)行說明，例如，通常集成電路的制作包括八個金屬互連層，可將這八個金屬互連層記為Ml、M2……M8，當(dāng)確定校正因子時，將Ll批的M2的曝光能量偏差作為L2批的M2的曝光能量校正因子，將Ll批的M4的曝光能量偏差作為L2批的 M4的曝光能量校正因子，其他金屬互連層也是類似的。至此，本流程結(jié)束?？梢?，在現(xiàn)有技術(shù)所提供的曝光能量控制方法中，將當(dāng)前批次晶片的上一批次的同一結(jié)構(gòu)層的光刻圖案的曝光能量偏差作為當(dāng)前批次晶片的同一結(jié)構(gòu)層的曝光能量校正因子，從而對每一批次晶片的每一結(jié)構(gòu)層的曝光能量進(jìn)行了控制，但是，CD偏差還會受到其他因素的影響，比如，CD偏差還會受到ra的厚度的影響，若當(dāng)前批次晶片的ra的厚度與上一批次不同，但是依然按照現(xiàn)有技術(shù)的方法進(jìn)行曝光能量控制，則不能有效地對CD偏差進(jìn)行控制，總之，現(xiàn)有技術(shù)所提供的曝光能量控制方法對CD偏差的控制精度比較低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種曝光能量的控制方法，能夠提高CD偏差的控制精度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種曝光能量的控制方法，該方法包括A、預(yù)先確定曝光能量偏差與關(guān)鍵尺寸⑶偏差的第一比例系數(shù)a ；獲取第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的⑶偏差Δ⑶m，其中，i為大于等于 1的正整數(shù)，j為大于等于1且小于等于結(jié)構(gòu)層總層數(shù)的正整數(shù)；根據(jù)Δ⑶υ和預(yù)先確定的第一比例系數(shù)a，確定第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差A(yù)EyIf ΔΕ"與第一百分比系數(shù)a’的乘積作為第i批次之后的第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量校正因子ei+1,j，其中，第一百分比系數(shù)a’為大于0且小于1的常數(shù)；B、預(yù)先確定曝光能量偏差與光阻ra厚度偏差的第二比例系數(shù)b ；獲取第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的ra厚度偏差A(yù)Liij ；根據(jù)ALm和預(yù)先確定的第二比例系數(shù)b，確定第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量偏差A(yù)Fu，將Δ U與第二百分比系數(shù)b’的乘積作為第i批次之后的第 i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量校正因子fi+1,j，其中，第二百分比系數(shù) b’為大于0且小于1的常數(shù)；C、計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量第一曝光能量校正因子em」與第二曝光能量校正因子fi+1,j的和，將結(jié)果作為校正后的曝光能量，采用校正后的曝光能量進(jìn)行曝光。步驟A中所述確定曝光能量偏差與關(guān)鍵尺寸CD偏差的第一比例系數(shù)a的方法包括Al、在控片上旋涂ra;A2、設(shè)置曝光能量的數(shù)值后，進(jìn)行曝光和顯影，生成光刻圖案，然后測量光刻圖案中I3R的實際CD，獲得一組曝光能量和實際CD的數(shù)值；A3、保持其他條件不變，僅改變曝光能量的數(shù)值，然后多次重復(fù)執(zhí)行步驟Al和A2， 獲得多組曝光能量和實際CD的數(shù)值；A4、采用線性最小二乘擬合法進(jìn)行直線擬合，直線上每一點(diǎn)的縱坐標(biāo)為曝光能量的數(shù)值，橫坐標(biāo)為實際CD的數(shù)值，將直線的斜率作為曝光能量偏差與CD偏差的第一比例系數(shù)a。步驟A中所述確定第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差Δ Ei, j的方法包括計算ACDm和預(yù)先確定的第一比例系數(shù)a的乘積，將結(jié)果作為第i批次晶片的第 j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差A(yù)Ei,jt)第一百分比系數(shù)a，的取值范圍為10% -70%。步驟B中所述確定曝光能量偏差與光阻I3R厚度偏差的第二比例系數(shù)b的方法包括Bi、在控片上旋涂ra，并測量ra的實際厚度；
B2、設(shè)置曝光能量的數(shù)值后，進(jìn)行曝光和顯影，生成光刻圖案，獲得一組曝光能量和實際I3R厚度的數(shù)值；B3、保持其他條件不變，改變在控片上旋涂的ra的厚度，并相應(yīng)地調(diào)整曝光能量的數(shù)值，使實際CD與步驟B2的光刻圖案中ra的實際CD相同，然后多次重復(fù)執(zhí)行步驟B 1 和B2，獲得多組曝光能量和實際ra厚度的數(shù)值；B4、采用線性最小二乘擬合法進(jìn)行直線擬合，直線上每一點(diǎn)的縱坐標(biāo)為曝光能量的數(shù)值，橫坐標(biāo)為實際ra厚度的數(shù)值，將直線的斜率作為曝光能量偏差與ra厚度偏差的第二比例系數(shù)b。步驟B中所述確定第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量偏差A(yù)Fi, j的方法包括計算ALi, j和預(yù)先確定的第二比例系數(shù)a的乘積，將結(jié)果作為第i批次晶片的第 j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量偏差A(yù)FiJ第二百分比系數(shù)b，的取值范圍為10% -50%。步驟C之前進(jìn)一步包括D、按照從下到上的順序，預(yù)先將結(jié)構(gòu)層中的第kl層至第k2層設(shè)置為相似結(jié)構(gòu)層， 其中，kl為大于等于1且小于k2的正整數(shù)，k2為大于1且小于等于結(jié)構(gòu)層總層數(shù)的正整數(shù)；若第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層為按照從下到上順序的相似結(jié)構(gòu)層中的第一層相似結(jié)構(gòu)層，則計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差與第三百分比系數(shù)C’的乘積，將乘積作為第i+Ι批次晶片的第j+Ι結(jié)構(gòu)層至第j+k2_kl結(jié)構(gòu)層中每一層光刻圖案的第三曝光能量校正因子，其中，第三百分比系數(shù)C’為大于0且小于 1的常數(shù)；否則，結(jié)束流程；步驟C進(jìn)一步包括計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量 Ei+1,j、第一曝光能量校正因子ei+1,j、第二曝光能量校正因子fi+1,j與第三曝光能量校正因子 gi+1的和，將結(jié)果作為校正后的曝光能量。第三百分比系數(shù)C，的取值范圍為10% -80%。根據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，根據(jù)當(dāng)前批次的上一批次的同一結(jié)構(gòu)層的光刻圖案的CD偏差和第一比例系數(shù)a確定當(dāng)前批次的同一結(jié)構(gòu)層的第一曝光能量偏差，將第一曝光能量偏差與第一百分比系數(shù)a’的乘積作為第一曝光能量校正因子，還根據(jù)當(dāng)前批次的上一批次的同一結(jié)構(gòu)層的光刻圖案的I3R厚度偏差和第二比例系數(shù)b確定當(dāng)前批次的同一結(jié)構(gòu)層的第二曝光能量偏差，將第二曝光能量偏差與第二百分比系數(shù)b’的乘積作為第一曝光能量校正因子，采用第一曝光能量校正因子和第二曝光能量校正因子對預(yù)設(shè)曝光能量進(jìn)行校正，能夠精確地控制曝光能量，提高CD偏差的控制精度。


圖1為本發(fā)明所提供的一種曝光能量的控制方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明所述方案作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明所提供的一種曝光能量的控制方法的流程圖。如圖1所示，該方法包括以下步驟步驟101，預(yù)先確定曝光能量偏差與⑶偏差的第一比例系數(shù)a。步驟102，獲取第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的⑶偏差Δ⑶μ，其中，i為大于等于1的正整數(shù)，j為大于等于1且小于等于結(jié)構(gòu)層總層數(shù)的正整數(shù)。步驟103，根據(jù)ACDm和預(yù)先確定的第一比例系數(shù)a，確定第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差A(yù)EqJf ΔΕμ與第一百分比系數(shù)a’的乘積作為第i 批次之后的第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量校正因子ei+1d，其中，第一百分比系數(shù)a’為大于0且小于1的常數(shù)。上述步驟101至103用于獲取第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量校正因子ei+1d，其中，確定第一曝光能量偏差ΔΕυ的方法與現(xiàn)有技術(shù)相同，此處不予贅述。第一百分比系數(shù)a，的取值范圍為10% -70%。步驟201，預(yù)先確定曝光能量偏差與I3R厚度偏差的第二比例系數(shù)b。在實際應(yīng)用中，曝光能量偏差與ra厚度偏差也具有線性比例關(guān)系，若ΔΕ表示曝光能量偏差，Δ L表示ra厚度偏差，ra厚度偏差為實際ra厚度與標(biāo)準(zhǔn)ra厚度的差值，b表示曝光能量偏差與ra厚度偏差的線性比例系數(shù)，則δ ε = b* δ l。為了確定第二比例系數(shù)b，可預(yù)先使用控片進(jìn)行如下實驗:A 每改變一次ra厚度后，保持實際CD基本不變的前提下，調(diào)整曝光能量，這樣就獲得了一組曝光能量和實際 PR厚度的數(shù)值；B 然后保持實際CD基本不變，改變ra厚度，并調(diào)整曝光能量，再次重復(fù)步驟A，這樣就可獲得多組曝光能量和實際ra厚度的數(shù)值；c 最后采用線性最小二乘擬合法進(jìn)行直線擬合，直線上每一點(diǎn)的橫坐標(biāo)為ra厚度偏差的數(shù)值，縱坐標(biāo)為曝光能量偏差的數(shù)值，直線的斜率即為曝光能量偏差ΔΕ與I^R厚度偏差A(yù)L的第二比例系數(shù)b。步驟202，獲取第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的I3R厚度偏差A(yù)Ly?？刹捎眉す饬繙y機(jī)臺量測光刻圖案中實際ra厚度，并計算實際ra厚度與標(biāo)準(zhǔn)ra 厚度的差值，將結(jié)果作為光刻圖案的ra厚度偏差。步驟203，根據(jù)ALi, j和預(yù)先確定的第二比例系數(shù)b，確定第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量偏差八&』將AFq與第二百分比系數(shù)b’的乘積作為第i 批次之后的第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量校正因子fi+M，其中，第二百分比系數(shù)b’為大于0且小于1的常數(shù)。上述步驟用于獲取第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量校正因
子 fi+l, j。其中，AFiij = 13*ΔΙ^.。第二百分比系數(shù)b，的取值范圍為10% -50%。步驟301，按照從下到上的順序，預(yù)先將結(jié)構(gòu)層中的第kl層至第k2層設(shè)置為相似結(jié)構(gòu)層，其中，kl為大于等于1且小于k2的正整數(shù)，k2為大于1且小于等于結(jié)構(gòu)層總層數(shù)的正整數(shù)。相似結(jié)構(gòu)層為基本相似的結(jié)構(gòu)層，按照從下到上的順序，若將相似結(jié)構(gòu)層依次記為第一相似結(jié)構(gòu)層、第二相似結(jié)構(gòu)層……第k2_kl+l相似結(jié)構(gòu)層，可根據(jù)第一相似結(jié)構(gòu)層的曝光能量偏差對其他相似結(jié)構(gòu)層的曝光能量進(jìn)行修正。其中，相似結(jié)構(gòu)層的設(shè)置視具體結(jié)構(gòu)而定，例如，由于八個金屬互連層Ml、M2…… M8中的M2至M7具有相似的結(jié)構(gòu)，因此將M2至M7設(shè)置為相似結(jié)構(gòu)層，可依據(jù)M2的曝光能量偏差對M3至M7的曝光能量進(jìn)行修正。步驟302，若第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層為按照從下到上順序的相似結(jié)構(gòu)層中的第一層相似結(jié)構(gòu)層，則計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差Δ&+1,」與第三百分比系數(shù)c’的乘積，將乘積作為第i+Ι批次晶片的第j+1結(jié)構(gòu)層至第 j+k2_kl結(jié)構(gòu)層中每一層光刻圖案的第三曝光能量校正因子，其中，第三百分比系數(shù)c’ 為大于0且小于1的常數(shù)；否則，結(jié)束流程。第三百分比系數(shù)C，的取值范圍為10% -80%。步驟401，計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量Ei+1,j、第一曝光能量校正因子、第二曝光能量校正因子fi+1,」與第三曝光能量校正因子的和， 將結(jié)果作為校正后的曝光能量，采用校正后的曝光能量進(jìn)行曝光。需要說明的是，上述步驟101至103、步驟201至203、步驟301至302的執(zhí)行順序僅為舉例說明，優(yōu)選地，上述步驟101至103、步驟201至203、步驟301至302并行執(zhí)行。另外，計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量第一曝光能量校正因子ei+1,」、第二曝光能量校正因子fi+1,」與第三曝光能量校正因子Ku的和，將結(jié)果作為校正后的曝光能量為最優(yōu)實施方式。在實際應(yīng)用中，也可僅計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量Ei+1,」、第一曝光能量校正因子ei+1, j和第二曝光能量校正因子fi+1, j的和，將結(jié)果作為校正后的曝光能量，也可僅計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量Ei+1, ρ第一曝光能量校正因子ei+1,j和第三曝光能量校正因子Ku的和，將結(jié)果作為校正后的曝光能量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，以上兩種實施方式也可提高CD偏差的控制精度。至此，本流程結(jié)束。下面通過一個實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。在本實施例中，不妨假設(shè)需進(jìn)行光刻的晶片為兩批，晶片包括兩個結(jié)構(gòu)層，其中， 按照從下到上的順序，這兩個結(jié)構(gòu)層分別為第一結(jié)構(gòu)層和第二結(jié)構(gòu)層，第一結(jié)構(gòu)層和第二結(jié)構(gòu)層為相似結(jié)構(gòu)層，本發(fā)明所提供的一種曝光能量的控制方法的實施例包括以下步驟步驟一，預(yù)先確定曝光能量偏差與CD偏差的第一比例系數(shù)a。步驟二，獲取第一批次晶片的第一結(jié)構(gòu)層光刻圖案的⑶偏差A(yù)OTu。步驟三，計算第一批次晶片的第一結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差A(yù)E1,工= a* Δ⑶u，則第二批次晶片的第一結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量校正因子= a’* Δ E1, 1 °步驟四，預(yù)先確定曝光能量偏差與ra厚度偏差的第二比例系數(shù)b。步驟五，獲取第一批次晶片的第一結(jié)構(gòu)層光刻圖案的ra厚度偏差Δ Lu。步驟六，計算第一批次晶片的第一結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量偏差A(yù)Flil = b* Δ Llil，則第二批次晶片的第一結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量校正因子f2>1 = b’ * Δ F1,
步驟七，第二批次晶片的第一結(jié)構(gòu)層光刻圖案的校正后曝光能量E2,lcOTre。t = E2, i+eu+f^，其中，E2,工為第二批次晶片的第一結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量。至此，對第二批次晶片的第一結(jié)構(gòu)層光刻圖案的曝光能量校正完畢。步驟八，獲取第一批次晶片的第二結(jié)構(gòu)層光刻圖案的⑶偏差Δ^1>2。步驟九，計算第一批次晶片的第二結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差ΔΕ"= a* Δ⑶u，則第二批次晶片的第二結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量校正因子= a’* Δ E1, 1 °步驟十，獲取第一批次晶片的第二結(jié)構(gòu)層光刻圖案的ra厚度偏差A(yù)L1,步驟十一，計算第一批次晶片的第二結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量偏差A(yù)F1, 2 = b*ALu，則第二批次晶片的第二結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量校正因子f2,2 = b，^AFlj20步驟十二，計算第二批次晶片的第二結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第三曝光能量校正因子& =C，* Δ E2a = c，* (a* Δ CD2il)。步驟十三，第二批次晶片的第二結(jié)構(gòu)層光刻圖案的校正后曝光能量E2,2。。 e。t = E2, 2+e2,2+f2,2+g2，其中，E2,2為第二批次晶片的第二結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量。至此，對第二批次晶片的第二結(jié)構(gòu)層光刻圖案的曝光能量校正完畢。至此，對本實施例介紹完畢?？梢?，在本發(fā)明所提供的一種曝光能量的控制方法中，根據(jù)當(dāng)前批次的上一批次的同一結(jié)構(gòu)層的光刻圖案的CD偏差和第一比例系數(shù)a確定當(dāng)前批次的同一結(jié)構(gòu)層的第一曝光能量偏差，將第一曝光能量偏差與第一百分比系數(shù)a’的乘積作為第一曝光能量校正因子，還根據(jù)當(dāng)前批次的上一批次的同一結(jié)構(gòu)層的光刻圖案的I3R厚度偏差和第二比例系數(shù)b 確定當(dāng)前批次的同一結(jié)構(gòu)層的第二曝光能量偏差，將第二曝光能量偏差與第二百分比系數(shù) b’的乘積作為第一曝光能量校正因子，采用第一曝光能量校正因子和第二曝光能量校正因子對預(yù)設(shè)曝光能量進(jìn)行校正，能夠精確地控制曝光能量，提高了 CD偏差的控制精度。另外，還可計算第一結(jié)構(gòu)層的第一曝光能量偏差與第三百分比系數(shù)C’的乘積，將乘積作為相似結(jié)構(gòu)層中除第一結(jié)構(gòu)層之外的其他相似結(jié)構(gòu)層的每一層光刻圖案的第三曝光能量校正因子，以對其他相似結(jié)構(gòu)層的曝光能量進(jìn)一步進(jìn)行校正，進(jìn)一步提高了 CD偏差的控制精度。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種曝光能量的控制方法，該方法包括A、預(yù)先確定曝光能量偏差與關(guān)鍵尺寸CD偏差的第一比例系數(shù)a；獲取第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的⑶偏差Δ⑶m，其中，i為大于等于1的正整數(shù)，j為大于等于1且小于等于結(jié)構(gòu)層總層數(shù)的正整數(shù)；根據(jù)ACDy和預(yù)先確定的第一比例系數(shù)a，確定第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差ΔΕμ，將ΔΕ"與第一百分比系數(shù)a’的乘積作為第i批次之后的第 i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量校正因子ei+1,j，其中，第一百分比系數(shù) a'為大于0且小于1的常數(shù)；B、預(yù)先確定曝光能量偏差與光阻ra厚度偏差的第二比例系數(shù)b；獲取第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的I3R厚度偏差A(yù)Liij ；根據(jù)ALq和預(yù)先確定的第二比例系數(shù)b，確定第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量偏差A(yù)FyIf AFy與第二百分比系數(shù)b’的乘積作為第i批次之后的第 i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量校正因子fi+1,j，其中，第二百分比系數(shù) b’為大于0且小于1的常數(shù)；C、計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量第一曝光能量校正因子與第二曝光能量校正因子fi+1,j的和，將結(jié)果作為校正后的曝光能量，采用校正后的曝光能量進(jìn)行曝光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中所述確定曝光能量偏差與關(guān)鍵尺寸⑶偏差的第一比例系數(shù)a的方法包括Al、在控片上旋涂ra;A2、設(shè)置曝光能量的數(shù)值后，進(jìn)行曝光和顯影，生成光刻圖案，然后測量光刻圖案中ra 的實際CD，獲得一組曝光能量和實際CD的數(shù)值；A3、保持其他條件不變，僅改變曝光能量的數(shù)值，然后多次重復(fù)執(zhí)行步驟Al和A2，獲得多組曝光能量和實際⑶的數(shù)值；A4、采用線性最小二乘擬合法進(jìn)行直線擬合，直線上每一點(diǎn)的縱坐標(biāo)為曝光能量的數(shù)值，橫坐標(biāo)為實際CD的數(shù)值，將直線的斜率作為曝光能量偏差與CD偏差的第一比例系數(shù)a。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟A中所述確定第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差ΔΕυ的方法包括計算ACDm和預(yù)先確定的第一比例系數(shù)a的乘積，將結(jié)果作為第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差A(yù)Ei,jt)
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，第一百分比系數(shù)a’的取值范圍為 10% -70%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B中所述確定曝光能量偏差與光阻 PR厚度偏差的第二比例系數(shù)b的方法包括Bi、在控片上旋涂PR，并測量ra的實際厚度；B2、設(shè)置曝光能量的數(shù)值后，進(jìn)行曝光和顯影，生成光刻圖案，獲得一組曝光能量和實際I3R厚度的數(shù)值；B3、保持其他條件不變，改變在控片上旋涂的ra的厚度，并相應(yīng)地調(diào)整曝光能量的數(shù)值，使實際CD與步驟B2的光刻圖案中I3R的實際CD相同，然后多次重復(fù)執(zhí)行步驟Bl和B2，獲得多組曝光能量和實際ra厚度的數(shù)值；B4、采用線性最小二乘擬合法進(jìn)行直線擬合，直線上每一點(diǎn)的縱坐標(biāo)為曝光能量的數(shù)值，橫坐標(biāo)為實際ra厚度的數(shù)值，將直線的斜率作為曝光能量偏差與ra厚度偏差的第二比例系數(shù)b。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟B中所述確定第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量偏差A(yù)Fy的方法包括計算ALi, j和預(yù)先確定的第二比例系數(shù)a的乘積，將結(jié)果作為第i批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第二曝光能量偏差A(yù)Fi,jt)
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，第二百分比系數(shù)b’的取值范圍為 10% -50%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C之前進(jìn)一步包括D、按照從下到上的順序，預(yù)先將結(jié)構(gòu)層中的第kl層至第k2層設(shè)置為相似結(jié)構(gòu)層，其中，kl為大于等于1且小于k2的正整數(shù)，k2為大于1且小于等于結(jié)構(gòu)層總層數(shù)的正整數(shù)；若第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層為按照從下到上順序的相似結(jié)構(gòu)層中的第一層相似結(jié)構(gòu)層，則計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量偏差ΔΕ +1,」與第三百分比系數(shù)C’的乘積，將乘積作為第i+Ι批次晶片的第j+Ι結(jié)構(gòu)層至第j+k2-kl結(jié)構(gòu)層中每一層光刻圖案的第三曝光能量校正因子，其中，第三百分比系數(shù)c’為大于0且小于1的常數(shù)；否則，結(jié)束流程；步驟C進(jìn)一步包括計算第i+Ι批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量Ei+1, ρ第一曝光能量校正因子ei+1,j、第二曝光能量校正因子fi+1,」與第三曝光能量校正因子gi+1 的和，將結(jié)果作為校正后的曝光能量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，第三百分比系數(shù)C’的取值范圍為 10% -80%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種曝光能量的控制方法，該方法包括確定第i批次之后的第i+1批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的第一曝光能量校正因子ei+1，j和第二曝光能量校正因子fi+1，j，計算第i+1批次晶片的第j結(jié)構(gòu)層光刻圖案的預(yù)設(shè)曝光能量Ei+1，j、第一曝光能量校正因子ei+1，j與第二曝光能量校正因子fi+1，j的和，將結(jié)果作為校正后的曝光能量，采用校正后的曝光能量進(jìn)行曝光。采用本發(fā)明公開的方法能夠提高CD偏差的控制精度。
文檔編號G03F7/20GK102200692SQ20101013667
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者冷繼斌, 羅大杰 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司