專利名稱：光刻中曝光條件設置方法
技術領域：
本發(fā)明屬于半導體光刻技術領域，涉及光刻中曝光條件設置方法，尤其涉及在同一工藝平臺下初次使用的光刻版的第一次光刻的過程中的曝光條件設置方法，在該方法中考慮了光刻版的供應商的不同所導致的第一次光刻的晶片的特征尺寸(CD)差異。
背景技術：
光刻是半導體制造技術中主要用來構(gòu)圖的方法之一，其中，通過光刻版將圖案轉(zhuǎn)移至晶片的光刻膠上，因此，光刻版是光刻過程的常用工具。在光刻的過程中，所光刻構(gòu)圖形成的晶片的特征尺寸(Critical Dimension，又稱為“⑶”或“特征線寬”)是光刻過程中的關鍵工藝參數(shù)，其主要由光刻版的CD決定。在光刻的過程中，通過設置曝光條件中的曝光能量，可以控制晶片的CD不超出特定的工藝規(guī)范。在當前的光刻系統(tǒng)中，各個產(chǎn)品(由晶片制造得到)是按不同的工藝平臺(同一工藝平臺是指除使用的光刻版不同外、其他工藝過程(例如光刻、腐蝕等)是相同的，且工藝規(guī)范也一致(例如包括CD、0VL也一致)的其他各個步驟均相同的)進行分類的，同一工藝平臺下的產(chǎn)品的⑶工藝規(guī)范也是一致的。當在同一工藝平臺下開始生產(chǎn)一個全新的產(chǎn)品時，必然會使用一套新的光刻版(其圖案不同于同一工藝平臺下的其他產(chǎn)品的光刻版的圖案)。該新的產(chǎn)品的光刻版在進行初次光刻時，曝光條件中的初始曝光能量必須被設置以滿足晶片的CD的工藝規(guī)范要求(也即CD精度要求)。一般地，在設置初始曝光能量時，其并未考慮該批新的光刻版的供應商(或稱為光刻版生產(chǎn)廠家)不同于同一工藝平臺下的其他產(chǎn)品的光刻版的供應商，因此，在設置初始曝光能量時，會直接選擇同一工藝平臺下其他產(chǎn)品的曝光能量參數(shù)來設置初始曝光能量參數(shù)。但是，芯片制造廠會選擇多家供應商來供應光刻版，特別是對于不同產(chǎn)品的光刻版(一個產(chǎn)品對應使用一套光刻版)，即使是在同一工藝平臺下完成，其光刻版的供應商通常不同的；同時，不同供應商對其所生產(chǎn)的光刻版的CD測試設備是不匹配或互不相同的，即使同一工藝平臺下不同產(chǎn)品所對應的各個供應商提供的光刻版的CD被標稱為一致，但實際上光刻版的CD實際上是有所差異的，這種差異會傳導至晶片的CD而產(chǎn)生差異。因此，如果采用相同的曝光條件(例如初始曝光能量)，可能會導致同一工藝平臺下的不同產(chǎn)品在第一次光刻過程中、晶片的CD會超出特定的工藝規(guī)范，從而會要求該新產(chǎn)品的第一次光刻工藝過程返工，提高了返工率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于，避免光刻版在某一工藝平臺上初次使用用來制備新產(chǎn)品時、第一次光刻的過程中未考慮光刻版的供應商差異因素導致的晶片的CD超出特定的工藝規(guī)范的問題。本發(fā)明的又一目的在于，降低光刻過程的返工率。
為實現(xiàn)以上目的或者其他目的，本發(fā)明提供一種曝光條件設置方法，用于第一工藝平臺下初次使用的光刻版的第一次光刻過程中，其中，至少根據(jù)該光刻版的供應商信息而對應設置所述曝光條件中的初始曝光能量。按照本發(fā)明一優(yōu)選實施例的曝光條件設置方法，其中，在第一次光刻的過程中，還根據(jù)該光刻版的供應商信息而對應設置所述曝光條件中的初始套刻參數(shù)。按照本發(fā)明又一優(yōu)選實施例的曝光條件設置方法，還包括建立光刻版數(shù)據(jù)庫；其中，
所述光刻版數(shù)據(jù)庫包括多個所述光刻版的名稱、每個所述光刻版所對應的供應商信息、每個供應商信息對應的曝光能量補償值。在之前所述實施例的曝光條件設置方法中，優(yōu)選地，所述光刻版數(shù)據(jù)庫還包括每個供應商信息對應的套刻參數(shù)補償值。在之前所述實施例的曝光條件設置方法中，優(yōu)選地，所述套刻參數(shù)包括X/Y方向偏移量、X/Y膨脹系數(shù)、旋轉(zhuǎn)度和/或正交性。在之前所述實施例的曝光條件設置方法中，優(yōu)選地，所述每個供應商信息對應的曝光能量補償值是由與該光刻版的供應商信息相同的其他光刻版在第一工藝平臺下光刻過程中獲得。在之前所述實施例的曝光條件設置方法中，優(yōu)選地，所述每個供應商信息對應的套刻參數(shù)補償值是由與該光刻版的供應商信息相同的其他光刻版在第一工藝平臺下光刻過程中獲得。在之前所述實施例的曝光條件設置方法中，優(yōu)選地，所述曝光條件設置方法應用于先進工藝控制系統(tǒng)中。在之前所述實施例的曝光條件設置方法中，優(yōu)選地，還包括步驟:將所述光刻版數(shù)據(jù)庫導入所述先進工藝控制系統(tǒng)中。本發(fā)明的技術效果是，該曝光條件設置方法應用于某一工藝平臺下初次使用的光刻版的第一次光刻，以在該工藝平臺下光刻制造新產(chǎn)品，在設置過程中，至少根據(jù)光刻版的供應商信息而對應設置曝光條件中的初始曝光能量，從而避免了第一次光刻的過程中未考慮光刻版的供應商差異因素導致的晶片的CD超出特定的工藝規(guī)范的問題，提高了第一次光刻的成品率，也大大降低了光刻的返工率，尤其適用于在某一成熟工藝平臺下制造新產(chǎn)品的光刻過程中。


從結(jié)合附圖的以下詳細說明中，將會使本發(fā)明的上述和其他目的及優(yōu)點更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標號表示。圖1是按照本發(fā)明實施例提供的光刻的曝光條件設置方法的流程示意圖。圖2是圖1所示實施例的方法所使用的曝光條件設置裝置的基本模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面介紹的是本發(fā)明的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本發(fā)明的基本了解，并不旨在確認本發(fā)明的關鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術方案，在不變更本發(fā)明的實質(zhì)精神下，本領域的一般技術人員可以提出可相互替換的其他實現(xiàn)方式。因此，以下具體實施方式
以及附圖僅是對本發(fā)明的技術方案的示例性說明，而不應當視為本發(fā)明的全部或者視為對本發(fā)明技術方案的限定或限制。在本文中，光刻條件包⑶參數(shù)和套刻(Overlay)參數(shù)部分，其中，⑶參數(shù)是指光刻條件中主要影響光刻的晶片的CD，例如，曝光能量(dose)對晶片的CD影響很大，其屬于CD參數(shù)；套刻參數(shù)是指光刻條件中主要影響光刻過程中套刻的精準度的參數(shù)，例如，套刻參數(shù)包括X/Y方向偏移量(tran-x, tran-Y)、X/Y膨脹系數(shù)(scaling-X, scaling-Y)、旋轉(zhuǎn)度(rot)和/或正交性(ort)等。當然，⑶參數(shù)通常還包括曝光焦距(focus)等。在本文中，產(chǎn)品是指在晶片上經(jīng)過多道半導體工藝所形成的裸片(die)，晶片的⑶即反映產(chǎn)品的⑶。圖1所示為按照本發(fā)明實施例提供的光刻的曝光條件設置方法的流程示意圖；圖
2所示為圖1所示實施例的方法所使用的曝光條件設置裝置的基本模塊結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，以APC (Advanced Process Control)系統(tǒng)中的曝光條件設置裝置為例進行說明，APC系統(tǒng)在各種型號的光刻機中被使用來控制光刻過程，以獲得良好的光刻質(zhì)量；光刻的質(zhì)量要求包括但不限于:(I) CD精度符合相應指標要求(也即工藝規(guī)范要求)，(2 )套刻精度符合相應指標要求。首先地，如圖1所示，步驟S210，建立光刻版數(shù)據(jù)庫。考慮到不同供應商的CD測試設備的不匹配性，例如，供應商A和B的CD測試設備分別在測試同一光刻版的同一圖形時，可能分別得到CD數(shù)值a和b，a與b之間的差值大于一定的誤差范圍，則表示兩者的CD測試設備不匹配。因此，不同供應商分別所提供的相同類型的光刻版(相同圖案的光刻版)，光刻版之間的實際CD是有所差異的。如圖2所示，在本發(fā)明中，為對不同光刻版的供應商進行區(qū)分，曝光條件設置裝置10中建立了光刻版數(shù)據(jù)庫110，光刻版數(shù)據(jù)庫110包括在光刻過程中所使用的每塊光刻版的版名以及相應的供應商信息，當然也可以還包括與該光刻版相關的其他信息?？梢栽诿繅K新的光刻版進入半導體制造廠中時，在光刻版數(shù)據(jù)庫110中增加該新光刻版的信息。通常，對于不同供應商的光刻版，其可以通過廠家標志來區(qū)分其供應商；當然，在有些情況下，也可以通過光刻版的版名進行區(qū)分，而光刻版的版名同時以文字和條碼進行表不。光刻版數(shù)據(jù)庫110還包括每個供應商信息對應的曝光能量補償值。對于在某一工藝平臺下初次使用的光刻版C為例(例如用來在該工藝平臺下制造新的產(chǎn)品D時)，假如其由供應商F生成制造，在該工藝平臺下，之前一般地還使用過同樣由供應商F的另一光刻版G(其用于制造產(chǎn)品H)。通常地，現(xiàn)有的APC系統(tǒng)在使用光刻版G在該工藝平臺下制造產(chǎn)品H時，可以根據(jù)每次曝光后測試得到的晶片的CD，對固定設置的曝光能量進行修正補償，從而調(diào)整曝光能量(dose)，因此，調(diào)整后的曝光能量用于光刻版G的下一次曝光中時能提供晶片的CD精度；該修正補償即反映了該供應商F的光刻版G的CD誤差值，該誤差值通過該曝光能量補償值來彌補。由于光刻版C與G是同一光刻版供應商F并在同一工藝平臺下(用于制備不同產(chǎn)品而已)，因此，通過之前的光刻版G曝光過程中所獲得的對應于供應商F的曝光能量補償值可以用作光刻版C的曝光能量補償值?；谕瑯舆^程，同一工藝平臺下的各個供應商的不同光刻版的曝光能量補償值均可以獲得，從而在APC系統(tǒng)中建立起光刻版數(shù)據(jù)庫。同樣地，對于套刻參數(shù)，如果在一個工藝平臺下，供應商F的光刻版C在初次使用用來制造新產(chǎn)品D時，如果未考慮光刻版C的供應商因素，例如，采用其他供應商的光刻版(同一工藝平臺下使用的用于制造其他產(chǎn)品的光刻版)光刻時所使用的套刻參數(shù)部分，其套刻的精度也可能難以保證。因此，優(yōu)選地，在光刻版數(shù)據(jù)庫110中，還包括每個供應商信息對應的套刻參數(shù)補償值。該套刻參數(shù)補償值的獲取方法與以上曝光能量補償值的獲取方法相類似，例如，通過之前的光刻版G曝光過程中所獲得的供應商F的套刻參數(shù)補償值可以用作光刻C的套刻參數(shù)補償值。進一步，如圖1所示，步驟S230，將光刻版數(shù)據(jù)庫導入APC系統(tǒng)中。需要理解的是，如圖2所示實施例中，光刻版數(shù)據(jù)庫110內(nèi)嵌于APC系統(tǒng)中，在其他實施例中，光刻版數(shù)據(jù)庫110也可以獨立于APC系統(tǒng)，其通過導入的方式，在設置曝光條件時導入到APC系統(tǒng)的曝光條件設置裝置10中。 進一步，如圖1所示，步驟S251，根據(jù)光刻版的供應商信息對應設置CD參數(shù)的初始曝光能量。如圖2所示，在設置光刻條件120的CD參數(shù)121中的初始曝光能量時，根據(jù)當前初次使用的光刻版的供應商，從光刻版數(shù)據(jù)庫110調(diào)取該供應商的光刻版在該工藝平臺下的曝光能量補償值，根據(jù)相應工藝平臺的相應層次(該光刻版所應用的層次)的固定曝光能量值，疊加該曝光能量補償值即可以設置初始曝光能量。同步地，如圖1所示，在執(zhí)行步驟S251時，優(yōu)選地，還可以同步地執(zhí)行步驟S253，根據(jù)光刻版的供應商信息對應設置初始套刻參數(shù)。如圖2所示，在設置光刻條件120的套刻參數(shù)122，根據(jù)當前初次使用的光刻版的供應商，從光刻版數(shù)據(jù)庫110調(diào)取該供應商的光刻版在該工藝平臺下的套刻參數(shù)補償值，根據(jù)相應工藝平臺的相應層次(該光刻版所應用的層次)的固定套刻參數(shù)值，疊加該參數(shù)補償值即可以設置初始套刻參數(shù)。以上步驟S210至253，可以通過曝光條件設置裝置10的控制模塊130控制實現(xiàn)。進一步，如圖1所示，步驟S270，進行第一次曝光。依據(jù)以上設置的初始曝光能量以及初始套刻參數(shù)進行第一次曝光。進而，可以按照其他常規(guī)步驟完成第一次光刻過程。至此，圖1所示的曝光條件設置方法基本結(jié)束。需要理解的是，以上過程僅是新引入的光刻版在舊的工藝平臺上進行第一次光刻時的曝光條件設置過程，在進行第一次光刻后，該光刻版還需要同樣地執(zhí)行多批次的光刻，但是，之后的曝光可以根據(jù)第一次光刻后所得到的晶片的CD測試結(jié)果來調(diào)整設置。需要說明的是，以上所述的“工藝平臺”是指在半導體芯片制備過程中生產(chǎn)某一器件類型所使用的某一特定工藝流程，器件的工作電壓參數(shù)一致、生產(chǎn)過程中的各個工藝步驟完全一致、在線控制規(guī)范一致的工藝流程可以規(guī)范稱為一個工藝平臺；“同一工藝平臺”是指指除使用的光刻版不同外(例如為生產(chǎn)不同器件產(chǎn)品)、其他工藝過程(例如光刻、腐蝕等)是相同的，且工藝規(guī)范也一致(例如包括CD、OVL也一致)的其他各個步驟均相同的。以上例子主要說明了本發(fā)明的曝光條件設置方法。盡管只對其中一些本發(fā)明的實施方式進行了描述，但是本領域普通技術人員應當了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
權(quán)利要求
1.一種曝光條件設置方法，用于第一工藝平臺下初次使用的光刻版的第一次光刻過程中，其特征在于，至少根據(jù)該光刻版的供應商信息而對應設置所述曝光條件中的初始曝光倉tfi。
2.如權(quán)利要求1所述的曝光條件設置方法，其特征在于，在第一次光刻的過程中，還根據(jù)該光刻版的供應商信息而對應設置所述曝光條件中的初始套刻參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的曝光條件設置方法，其特征在于，還包括建立光刻版數(shù)據(jù)庫；其中， 所述光刻版數(shù)據(jù)庫包括多個所述光刻版的名稱、每個所述光刻版所對應的供應商信息、每個供應商信息對應的曝光能量補償值。
4.如權(quán)利要求3所述的曝光條件設置方法，其特征在于，所述光刻版數(shù)據(jù)庫還包括每個供應商信息對應的套刻參數(shù)補償值。
5.如權(quán)利要求2所述的曝光條件設置方法，其特征在于，所述套刻參數(shù)包括X/Y方向偏移量、X/Y膨脹系數(shù)、旋轉(zhuǎn)度和/或正交性。
6.如權(quán)利要求3所述的曝光條件設置方法，其特征在于，所述每個供應商信息對應的曝光能量補償值是由與該光刻版的供應商信息相同的其他光刻版在第一工藝平臺下光刻過程中獲得。
7.如權(quán)利要求4所述的曝光條件設置方法，其特征在于，所述每個供應商信息對應的套刻參數(shù)補償值是由與該光刻版的供應商信息相同的其他光刻版在第一工藝平臺下光刻過程中獲得。
8.如權(quán)利要求3所述的曝光條件設置方法，其特征在于，所述曝光條件設置方法應用于先進工藝控制系統(tǒng)中。
9.如權(quán)利要求8所述的曝光條件設置方法，其特征在于，還包括步驟:將所述光刻版數(shù)據(jù)庫導入所述先進工藝控制系統(tǒng)中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光刻中曝光條件設置方法，屬于半導體光刻技術領域。該曝光條件設置方法應用于第一工藝平臺下初次使用的光刻版的第一次光刻過程中，在設置過程中，至少根據(jù)光刻版的供應商信息而對應設置曝光條件中的初始曝光能量。因此，避免了第一次光刻過程中未考慮光刻版的供應商差異因素導致的晶片的CD超出特定的工藝規(guī)范的問題，提高了第一次光刻的成品率，也大大降低了光刻的返工率。
文檔編號G03F7/20GK103186051SQ20111044383
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者黃瑋 申請人:無錫華潤上華科技有限公司