光刻機(jī)曝光參數(shù)的獲取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光刻技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光刻機(jī)曝光參數(shù)的獲取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 如圖1所示為光刻處理過程的示意圖，其中，光刻版102上的圖形經(jīng)過光刻機(jī)104 的曝光處理后，被顯示在硅片106上。由于半導(dǎo)體行業(yè)（以及其他如LED、光伏電池、IXD、PCB 等有關(guān)光刻工藝的制造領(lǐng)域）采用平面光刻工藝，一層層逐次作業(yè)，作業(yè)到第二層以后才可 能發(fā)現(xiàn)第一層次的錯(cuò)誤，因而曝光程序的參數(shù)計(jì)算至關(guān)重要，且要求不能出任何錯(cuò)誤，否則 將會(huì)直接導(dǎo)致產(chǎn)品的報(bào)廢。
[0003] 光刻機(jī)本身只能支持一種曝光作業(yè)方式，即對(duì)單版形式的光刻版的簡(jiǎn)單曝光；在 實(shí)踐過程中，通過行業(yè)內(nèi)的不斷摸索，逐漸發(fā)現(xiàn)了一種通過對(duì)曝光參數(shù)的設(shè)置，使得光刻機(jī) 仍然以原本的方式工作，但卻能夠支持如復(fù)合光刻版和特殊設(shè)計(jì)的曝光方式，比如插花設(shè) 計(jì)等。
[0004] 然而，由于各種曝光情況紛繁復(fù)雜，使得相關(guān)技術(shù)中對(duì)于曝光參數(shù)的設(shè)置，一種情 況下，主要是基于技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)置，對(duì)于技術(shù)人員的要求較高；另一種情況下，則是需 要反復(fù)的試探、實(shí)踐，容易造成大量設(shè)備、材料、人工的浪費(fèi)，且效率低下、效果不一。
[0005] 因此，如何提出一種通用、簡(jiǎn)單的曝光參數(shù)設(shè)置方式，使得提高工作效率和計(jì)算準(zhǔn) 確性，成為行業(yè)目前亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明正是基于上述問題，提出了一種新的技術(shù)方案，可以根據(jù)用戶對(duì)于硅片上 的實(shí)際光刻需求，推算對(duì)于光刻機(jī)的曝光參數(shù)設(shè)置，從而提供一種通用、準(zhǔn)確的曝光參數(shù)計(jì) 算方式，簡(jiǎn)化了曝光參數(shù)的計(jì)算過程。
[0007] 有鑒于此，本發(fā)明提出了一種光刻機(jī)曝光參數(shù)的獲取方法，包括：解析接收到的參 數(shù)輸入指令，以獲取在硅片上沿水平方向的第一期望步進(jìn)長(zhǎng)度和沿堅(jiān)直方向的第二期望步 進(jìn)長(zhǎng)度；根據(jù)所述第一期望步進(jìn)長(zhǎng)度和所述第二期望步進(jìn)長(zhǎng)度，計(jì)算對(duì)應(yīng)的光刻機(jī)曝光參 數(shù)。
[0008] 在該技術(shù)方案中，鑒于對(duì)光刻版及硅片的參數(shù)設(shè)置的結(jié)果，需要在硅片上進(jìn)行體 現(xiàn)，因而直接根據(jù)技術(shù)人員對(duì)于硅片上的步進(jìn)需求，推算出光刻機(jī)的曝光參數(shù)，一方面滿足 技術(shù)人員的使用需求和使用心理，另一方面能夠準(zhǔn)確地計(jì)算曝光參數(shù)，沒有經(jīng)驗(yàn)方面的要 求，也不需要反復(fù)試探性地執(zhí)行光刻操作，有助于提高參數(shù)的設(shè)置效率，避免試探操作時(shí)造 成對(duì)光刻過程中機(jī)臺(tái)、材料、人工的浪費(fèi)。
[0009] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述光刻機(jī)曝光參數(shù)包括：所述硅片上的曝光區(qū)域的 在水平方向上的第一排列個(gè)數(shù)和在堅(jiān)直方向上的第二排列個(gè)數(shù)。
[0010] 在該技術(shù)方案中，第一期望步進(jìn)長(zhǎng)度和第二期望步進(jìn)長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)于每個(gè)曝光區(qū)域 在硅片上的長(zhǎng)度(水平方向）和寬度(堅(jiān)直方向）情況，即實(shí)際上反應(yīng)了技術(shù)人員希望以何種 具體圖形(光刻版上的圖形選取全部或者一部分曝光轉(zhuǎn)移到硅片）和布局(硅片上的圖形的 實(shí)際布局)，對(duì)光刻版及硅片上的圖形進(jìn)行光刻處理。因而，基于技術(shù)人員所期望的步進(jìn)距 離和硅片的實(shí)際大小，能夠確定在硅片上的曝光區(qū)域的數(shù)量。其中，光刻機(jī)以每個(gè)曝光區(qū)域 為單位操作，將光刻版上的圖形曝光生成在每個(gè)曝光區(qū)域內(nèi)。
[0011] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第一排列個(gè)數(shù)
所述第二排列個(gè)數(shù)
;其中，〇為所述光刻版的直徑長(zhǎng)度，PX為所述第一期望步進(jìn)長(zhǎng)度，Py為所述第 二期望步進(jìn)長(zhǎng)度。
[0012] 在該技術(shù)方案中，由于硅片的形狀為圓形(底部有一平邊，相當(dāng)于在整個(gè)圓形的底 部截去一部分)，使得在邊緣位置的區(qū)域在水平/垂直距離上小于第一 /第二期望步進(jìn)長(zhǎng) 度，但仍將該區(qū)域作為一個(gè)曝光區(qū)域。
[0013] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述光刻機(jī)曝光參數(shù)包括：所述硅片上沿堅(jiān)直方向的 偏差補(bǔ)償值（Map offset):
[0015] 其中，
為中間值，Y為所述硅片上的曝光區(qū)域的在堅(jiān)直方向上的排 列個(gè)數(shù)，Py為所述第二期望步進(jìn)長(zhǎng)度，〇為所述硅片的直徑長(zhǎng)度，1為所述光刻版上的平邊 長(zhǎng)度，h為所述光刻版上的激光打碼高度，INT (a)為小于或等于a的最大整數(shù)。
[0016] 在該技術(shù)方案中，提出了對(duì)于整個(gè)硅片表面所有曝光圖形完全相同情況下，對(duì)于 偏差補(bǔ)償值的計(jì)算公式。其中，硅片的平邊部分存在激光打碼，h具體為打上的激光碼的最 高點(diǎn)與平邊的距離。
[0017] 在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括：解析所述參數(shù)輸入指令，獲取光刻版上 的待曝光圖形中的測(cè)試圖形在堅(jiān)直方向上的實(shí)際高度；根據(jù)所述第一期望步進(jìn)長(zhǎng)度、所述 第二期望步進(jìn)長(zhǎng)度和所述實(shí)際高度，計(jì)算所述光刻機(jī)曝光參數(shù)。
[0018] 在該技術(shù)方案中，對(duì)于更多的曝光方式下，光刻版上都會(huì)同時(shí)存在測(cè)試圖形和主 體圖形，則需要進(jìn)一步根據(jù)測(cè)試圖形的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)在這些情況下的曝光參數(shù)的準(zhǔn) 確計(jì)算。
[0019] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述光刻機(jī)曝光參數(shù)包括：所述光刻版上沿堅(jiān)直方向 的偏差補(bǔ)償值（Map offset):
[0023] 其中，c和f為中間值，Y為所述硅片上的曝光區(qū)域的在堅(jiān)直方向上的排列個(gè)數(shù)， Py為所述第二期望步進(jìn)長(zhǎng)度，〇為所述硅片的直徑長(zhǎng)度，1為所述光刻版上的平邊長(zhǎng)度，h 為所述光刻版上的激光打碼高度，INT (a)為小于或等于a的最大整數(shù)，&為所述光刻版上 的待曝光圖形中的測(cè)試圖形在堅(jiān)直方向上的實(shí)際高度。
[0024]具體地，h為以無(wú)插花的形式僅曝光所述待曝光圖形中的主體圖形或同時(shí)曝光所 述待曝光圖形中的主體圖形和測(cè)試圖形時(shí)，或以插花形式曝光所述主體圖形全部或部分和 所述測(cè)試圖形時(shí)，所述待曝光圖形中的測(cè)試圖形在堅(jiān)直方向上的實(shí)際高度。
[0025] 在該技術(shù)方案中，提出了對(duì)于硅片表面所有曝光單元圖形不一定相同（若有不相 同，則命名為"插花"）的情況下(如"僅曝光Main且不插花"和"插花"的情形)，對(duì)于偏差補(bǔ) 償值的計(jì)算公式，以實(shí)現(xiàn)更為準(zhǔn)確的參數(shù)計(jì)算。
[0026] 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，計(jì)算所述光刻機(jī)曝光參數(shù)的過程包括：建立以光刻版 的中心點(diǎn)為原點(diǎn)、所述水平方向?yàn)榈谝惠S、所述堅(jiān)直方向?yàn)榈诙S的第一直角坐標(biāo)系；建立 以硅片的中心點(diǎn)為原點(diǎn)、所述水平方向?yàn)榈谝惠S、所述堅(jiān)直方向?yàn)榈诙S的第二直角坐標(biāo) 系；根據(jù)所述光刻版中的任一完整圖形中的每個(gè)待曝光區(qū)域在所述第一直角坐標(biāo)系和所述 第二直角坐標(biāo)系中的位置信息，確定所述光刻機(jī)曝光參數(shù)。
[0027] 在該技術(shù)方案中，光刻版可以為單版或復(fù)合版，則復(fù)合版中的每個(gè)版面或該單版 即為一個(gè)完整圖形（即一個(gè)frame)，通過獲取待曝光區(qū)域的位置信息，即確定了當(dāng)前需要曝 光在光刻版上的圖案，以及該圖案相對(duì)于直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)的偏移情況，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地 光刻處理。
[0028] 針對(duì)單版的光刻處理過程，本發(fā)明提出了下述處理方式：
[0029] 優(yōu)選地，所述光刻機(jī)曝光參數(shù)包括：遮光坐標(biāo)和中心變換值；當(dāng)所述光刻版上僅 包含一個(gè)完整圖形時(shí)，按照如下方式計(jì)算所述光刻機(jī)曝光參數(shù)：
[0030] 當(dāng)所述完整圖形僅包含主體圖形時(shí)，該主體圖形的遮光坐標(biāo)點(diǎn)為Xm=(a_Px)/2、 Xp= (Px+a) /2、Ym=- (Py-b) /2、Yp= (Py+b) /2，且中心變換值為 X=0、Y=0 ;
[0031] 當(dāng)所述完整圖形包含主體圖形和測(cè)試圖形時(shí)，若以無(wú)插花的形式，僅曝光主體 圖形，則該主體圖形的遮光坐標(biāo)點(diǎn)為Xm= (a-Px) /2、Xp= (Px+a) /2、Ym=_ (Py+t+dl-b) /2、 Yp=(Py+t+dl+b)/2-t-dl，且中心變換值為 X=0、Y=0 ;
[0032] 當(dāng)所述完整圖形包含主體圖形和測(cè)試圖形時(shí)，若以無(wú)插花的形式，曝光主體圖形 和測(cè)試圖形，則該主體圖形的遮光坐標(biāo)點(diǎn)為Xm= (a-Px) /2、Xp= (Px+a) /2、Ym=_ (Py+d 1 -b) /2、 Yp=(Py+dl+b)/2-t-dl，且中心變換值為X=0、Y=0 ;以及，相應(yīng)的測(cè)試圖形的遮光坐標(biāo)點(diǎn)為 Xm=(a_Px)/2、Xp=(Px+a)/2、Ym=(Py+dl+b)/2_t、Yp=(Py+dl+b)/2,且中心變換值為 X=0、 Y=-dl ；
[0033] 當(dāng)所述完整圖形包含主體圖形和測(cè)試圖形時(shí)，若以插花的形式，僅曝光主體圖 形，則該主體圖形的遮光坐標(biāo)點(diǎn)為 Xm= (a-Px) /2、Xp= (Px+a) /2、Ym=_ (Py+t+dl-b) /2、 Yp=(Py+t+dl+b)/2-t-dl，且中心變換值為 X=0、Y=0 ;
[0034] 當(dāng)所述完整圖形包含主體圖形和測(cè)試圖形時(shí)，若以插花的形式，曝光主體圖形和 測(cè)試圖形，則該主體圖形的遮光坐標(biāo)點(diǎn)為Xm= (a-Px)/2、Xp= (Px+a)/2、Ym=_(Py+t+dl_b)/2、 Yp=(Py+t+dl+b)/2-t-dl-t-d4,且中心變換值為X=0、Y=0 ;以及，相應(yīng)的測(cè)試圖形的遮光坐 標(biāo)點(diǎn)為 Xm=(a_Px)/2、Xp=(Px+a)/2、Ym=(Py+t+dl+b)/2_t、Yp=(Py+t+dl+b)/2,且中心變換 值為 X=0、Y=-t-dl ;
[0035] 其中，（Xm，Ym)為第一遮光坐標(biāo)點(diǎn)，（Xp，Yp)為第二遮光坐標(biāo)點(diǎn)，Xm和Xp為對(duì)應(yīng) 于所述第一軸的參數(shù)值、Ym和Yp為對(duì)應(yīng)于所述第二軸的參數(shù)值，X為沿所述第一軸的變換 值、Y為沿所述第二軸的變換值，Px為所述第一期望步進(jìn)長(zhǎng)度、Py為所述第二期望步進(jìn)長(zhǎng) 度，a為所述一個(gè)完整圖形上的左側(cè)緩沖區(qū)在所述第一軸方向上的寬度、b為所述一個(gè)完整 圖形上的下側(cè)緩沖區(qū)在所述第二軸方向上的高度，t為所述實(shí)際高度，dl為所述主體圖形 和所述測(cè)試圖形在所述光刻版上的間距，d4為所述測(cè)試圖形和部分所述主體圖形在所述光 刻版上的間距。
[0036] 針對(duì)二合一版的光刻處理過程，本發(fā)明提出了下述處理方式：
[0037] 優(yōu)選地，所述光刻機(jī)曝光參數(shù)包括：遮光坐標(biāo)和中心變換值；若所述光刻版上包 含沿所述第一軸對(duì)稱的兩個(gè)完整圖形，且第一圖形位于所述第一軸的上方、第二圖形位于 所述第一軸的下方，則按照如下方式計(jì)算所述光刻機(jī)曝光參數(shù)：
[0038] 當(dāng)所述完整圖形僅包含主體圖形時(shí)，第一圖形的主體圖形的遮光坐標(biāo)點(diǎn) 為 Xm=-(Px+a)/2、Xp=(Px+a)/2、Ym=d3/2、Yp=(Py+b)+d3/2，且中心變換值為 X=0、 Y=- (Py+b+d3) /2 ;以及，第二圖形的主體圖形的遮光坐標(biāo)點(diǎn)為Xm=- (Px+a) /2、Xp= (Px+a) /2、 Ym=-(Py+b)-d3/2、Yp=-d3/2,且中心變換值為 X=0、Y= (Py+b+d3)/2 ;
[0039] 當(dāng)所述完整圖形包含主體圖形和測(cè)試圖形時(shí)，若以無(wú)插花的形式僅曝光主體 圖形，則第一圖形的主體圖形的遮光坐標(biāo)點(diǎn)為Xm=- (Px+a) /2、Xp= (Px+a) /2、Ym=d3/2、 Yp=(Py+b)+d3/2,且中心變換值為X=0、Y=-(Py+t+dl+b+d3)/2 ;以及，第二圖形的主體圖形 的遮光坐標(biāo)點(diǎn)為 Xm=_(Px+a)/2、Xp=(Px+a)/2、Ym=-(Py+t+dl+b)_d3/2、Yp=-t-dl_d3/2,且 中心變換值為 X=0、Y=(Py+t+dl+b+d3)/2 ;
[0040] 當(dāng)所述完整圖形包含主體圖形和測(cè)試圖形時(shí)，若以無(wú)插花的形式曝光主體圖形和 測(cè)試圖形，貝1J第一圖形的主體圖形的遮光坐標(biāo)點(diǎn)為Xm=-(Px+a)/2、Xp=(Px+a)/2、Ym=d3/2、 Yp=(Py+b)+d3/2,且中心變換值為X=0、Y=-(Py+t+dl+b+d3)/2 ;第一圖形的測(cè)試圖形的遮 光坐標(biāo)點(diǎn)為 Xm=-(Px+a)/2、Xp=(Px+a)/2、Ym=(Py+dl+b)-t+d3/2、Yp=(Py+dl+b)+d3/2,且 中心變換值為X=0、Y=-dl-(Py+dl+b+d3