本發(fā)明涉及光刻工藝領(lǐng)域，特別涉及補償由光刻鏡頭散射光導(dǎo)致曝光誤差的方法。

背景技術(shù)：

集成電路技術(shù)的發(fā)展就是對物理極限地不斷挑戰(zhàn)，對于光刻工藝來說，光刻機的鏡頭是其最核心的部件，而光刻機的底部鏡頭由于長期受到光刻膠揮發(fā)物或者受到浸沒式光刻機水汽影響，會導(dǎo)致鏡頭呈現(xiàn)霧化。霧化的后果是在整條曝光區(qū)域的各個位置由于鏡頭霧化程度不同，產(chǎn)生不同程度的散射光，由此各個區(qū)域的曝光所得的特征尺寸CD(Critical Dimension)會隨其產(chǎn)生變化。

現(xiàn)有的光刻曝光條件的設(shè)定是不考慮量測點(feedback point)在整條曝光區(qū)域(slit)內(nèi)的位置的，僅僅以此量測點的CD值反饋曝光能量，但是由于此量測點所在位置受到的散射光和其他位置差異過大，因此在整條曝光區(qū)域內(nèi)的特征尺寸CD會有較大差異，現(xiàn)有的處理方法是忽略散射光在曝光區(qū)域的影響，這樣會導(dǎo)致量測點的特征尺寸產(chǎn)生較大的誤差，從而使得曝光結(jié)果也產(chǎn)生相應(yīng)的誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種補償由光刻鏡頭散射光導(dǎo)致曝光誤差的方法，用于補償上述光刻鏡頭霧化產(chǎn)生的散射光帶來的誤差，從而解決上述問題。

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種補償由光刻鏡頭散射光導(dǎo)致曝光誤差的方法，包括以下步驟：

步驟一：提供一掩模板和測試硅片，將其使用光刻機曝光，所述掩模板上劃分若干個曝光區(qū)域，每個曝光區(qū)域在至少在同一方向上具有至少兩個重復(fù)圖形；

步驟二：在同一方向上，對每個曝光區(qū)域內(nèi)所有的重復(fù)圖形進行特征尺寸量測；

步驟三：根據(jù)步驟二的量測結(jié)果，計算出每個曝光區(qū)域內(nèi)雜散光的平均值；

步驟四：根據(jù)步驟三的計算結(jié)果，計算每個曝光區(qū)域內(nèi)雜散光的平均值補償?shù)皆撈毓鈪^(qū)域內(nèi)實時曝光時曝光劑量的補償量，然后計算出每個曝光區(qū)域內(nèi)實時曝光時的曝光劑量，在實時曝光時，使用計算出的曝光劑量進行曝光。

作為優(yōu)選，在光刻機中定義光刻機掃描的方向為掃描向，在水平面上與掃描向正交的方向為非掃描向，每個曝光區(qū)域至少在非掃描向上具有至少兩個重復(fù)圖形。

作為優(yōu)選，步驟一中所述的光刻機為浸沒式光刻機或Arf 193nm光刻機或Krf 248nm深亞微米光刻機。

作為優(yōu)選，步驟二中使用掃描電鏡來量測特征尺寸。

作為優(yōu)選，所述測試硅片為裸硅片。

作為優(yōu)選，所述裸硅片為8英寸或12英寸或18英寸。

作為優(yōu)選，步驟四中該曝光區(qū)域內(nèi)實時曝光時曝光劑量的補償量包括該曝光區(qū)域內(nèi)每個特征尺寸量測點所在的區(qū)域?qū)崟r曝光時曝光劑量的補償量，其計算方法為：先計算出步驟二中每個特征尺寸量測點的特征尺寸量測值與整個曝光區(qū)域內(nèi)所有特征尺寸量測值的平均值的差值，將所述差值除以能量補償系數(shù)系數(shù)R即可，所述能量補償系數(shù)R可通過該曝光區(qū)域內(nèi)的能量梯度計算得到。

作為優(yōu)選，步驟四中實時曝光時曝光劑量包括該曝光區(qū)域內(nèi)每個特征尺寸量測點所在的區(qū)域的曝光劑量，其為每個特征尺寸量測點所在的區(qū)域?qū)?yīng)的原始曝光劑量與實時曝光劑量的補償量之和。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供一種補償由光刻鏡頭散射光導(dǎo)致曝光誤差的方法，其通過量測每個曝光區(qū)域內(nèi)受到散射光影響的特征尺寸CD大小，從而計算出該曝光區(qū)域內(nèi)由于光刻鏡頭霧化產(chǎn)生的散射光在整個曝光區(qū)域內(nèi)的分布情況，換算補償?shù)綄崟r曝光時該區(qū)域所對應(yīng)的曝光劑量中，通過補償曝光劑量來減少由于散射光造成的特征尺寸CD的過大差異，從而減少曝光誤差。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的掩模板示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的曝光區(qū)域每個特征尺寸量測點所在區(qū)域特征尺寸的量測值。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。

本發(fā)明提供一種補償由光刻鏡頭散射光導(dǎo)致曝光誤差的方法，包括以下步驟：

步驟一：提供一如圖1所示的掩模板和測試硅片，將其使用光刻機曝光，具體地，定義光刻機掃描的方向為掃描向，在水平面上與掃描向正交的方向為非掃描向，掩模板上劃分若干個曝光區(qū)域，相應(yīng)地，測試硅片上則劃分為若干個與每個曝光區(qū)域?qū)?yīng)的被曝光區(qū)域，如在圖1中，掩模板上劃分了兩個曝光區(qū)域1和2，在掩模板上，每個曝光區(qū)域在非掃描向上具有至少兩個重復(fù)圖形，較佳地，掩模板上在非掃描向上具有的重復(fù)圖形越多，測量越精準，所述測試硅片選用8英寸或者12英寸或者18英寸的裸硅片，光刻機指的是浸沒式光刻機或Arf 193nm光刻機或Krf 248nm深亞微米光刻機。

步驟二：在非掃描向上，使用CDSEM量測機對每個曝光區(qū)域內(nèi)所有的重復(fù)圖形進行特征尺寸量測，具體地，在每個曝光區(qū)域內(nèi)設(shè)置若干個產(chǎn)品量測點，如圖1所示，設(shè)置了16個產(chǎn)品量測點，量測每個產(chǎn)品量測點的特征尺寸，繪制成圖2，由此來確定光刻鏡頭霧化導(dǎo)致的散射光在整個曝光區(qū)域內(nèi)的分布情況。

步驟三：根據(jù)步驟二的量測結(jié)果，計算出每個曝光區(qū)域內(nèi)雜散光的平均值；

步驟四：根據(jù)步驟三的計算結(jié)果，計算每個曝光區(qū)域內(nèi)雜散光的平均值補償?shù)皆撈毓鈪^(qū)域內(nèi)實時曝光時曝光劑量的補償量，具體地，也就是計算每個曝光區(qū)域內(nèi)每個產(chǎn)品量測點所在區(qū)域的實時曝光劑量的補償量，其計算方法為：每個產(chǎn)品量測點所在區(qū)域的實時曝光劑量的補償量＝(產(chǎn)品量測點所在區(qū)域的CD量測值–整個曝光區(qū)域內(nèi)所有16個CD量測值的平均值)÷R，其中R為能量補償系數(shù)，其可通過該曝光區(qū)域內(nèi)能量梯度計算得到。

然后計算出每個曝光區(qū)域內(nèi)實時曝光時的曝光劑量，具體地也就是計算每個曝光區(qū)域內(nèi)每個產(chǎn)品量測點所在區(qū)域?qū)崟r曝光時的曝光劑量，其計算方法為：每個產(chǎn)品量測點所在區(qū)域內(nèi)實時曝光時的曝光劑量＝該區(qū)域的原始曝光劑量+該區(qū)域的實時曝光劑量的補償量，其中該區(qū)域的原始曝光劑量根據(jù)該區(qū)域在待曝光物體(一般為晶圓)上所處的位置，找到原定的曝光參數(shù)即可。

在實時曝光時，對每個產(chǎn)品量測點所在的區(qū)域使用上述計算出的曝光劑量進行曝光即可。

本發(fā)明提供一種補償由光刻鏡頭散射光導(dǎo)致曝光誤差的方法，其通過量測每個曝光區(qū)域內(nèi)受到散射光影響的特征尺寸CD大小，從而計算出該曝光區(qū)域內(nèi)由于光刻鏡頭霧化產(chǎn)生的散射光在整個曝光區(qū)域內(nèi)的分布情況，換算補償?shù)綄崟r曝光時該區(qū)域所對應(yīng)的曝光劑量中，通過補償曝光劑量來減少由于散射光造成的特征尺寸CD的過大差異，從而減少曝光誤差。

本發(fā)明對上述實施例進行了描述，但本發(fā)明不僅限于上述實施例。顯然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。