一种步进式光刻机对位监控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种步进式光刻机对位监控方法。
【背景技术】
[0002]随着步进光刻机的老化，Distort1n(镜头畸变)存在非线性，即不同的Fieldsize (视场)表现出不同的Magnificat1n (倍率)、Rotat1n (旋转)、offset X/Y (偏移量)等，而日常监控一般选择最大视场；芯片设计公司的光刻版视场范围很广，决定了晶圆加工厂的不同产品Field size差异，最终造成晶圆加工时对位较难控制，容易出现对位偏移。
[0003]针对上述缺陷，现有技术的解决方法为:一是调整光刻机镜头，改善镜头畸变程度，但改善程度有限且成本高，镜头畸变还会随时间逐渐变差；二是根据不同产品测出来的overlay (套准)值进行补偿，但晶圆代工厂产品更新换代快且产品品种多，需耗费大量人力，效率低；而且新产品第一次加工时，无法提前预估补偿量，牺牲了新品的对位精度与流通速度(超出规格需要返工)。
[0004]请参阅图1，其为业内目前常用的步进式光刻机对位监控视图。通过该方法在进行日常对位监控时，即选择一个视场I进行监控，对准量测图形11放在所述视场I的四个角，根据四个角的对准量测图形11测出的overlay值，对机台(未图示)进行旋转、倍率、偏移量等补偿。现有的方法能对与其视场I接近的产品进行精确补偿，而当产品视场偏离监控机台选用的视场时，容易出现Misalignment (对位偏移)。并且,现有技术成本高、效率低，对位控制难。
[0005]因此，有必要对现有技术做进一步的改进
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷提供一种步进式光刻机对位监控方法，其在不增加成本的前提下，改善对位控制。
[0007]为达成前述目的，本发明一种步进式光刻机对位监控方法，其包括:
[0008]提供包括多个视场的测试版，基于每个视场得出一组overlay值；
[0009]根据每个视场的overlay值计算一组补偿量；
[0010]将产品的对位补偿值与每一个视场的每组补偿量进行比较，利用产品的对位补偿值对该产品进行对位补偿，其中，该产品的对位补偿值与其中一个视场的一组补偿量接近。
[0011]作为本发明一个优选的实施例，所述视场的数量至少为两个。
[0012]作为本发明一个优选的实施例，所述视场的数量为四个，其分别为第一视场、第二视场、第三视场和第四视场。
[0013]作为本发明一个优选的实施例，所述第一视场的规格为20mmX20mm，第二视场的规格为17.5mmX 17.5mm,第三视场的规格为15mmX 15mm,第四视场的规格为12.5mm X 12.5mm□
[0014]作为本发明一个优选的实施例，每个视场包括四个对准量测图形，该四个对准量测图形分别设置于每个视场的四个角，根据每个视场的四个角的对准量测图形测出一组overlay 值。
[0015]作为本发明一个优选的实施例，每组补偿量包括旋转、倍率及偏移量。
[0016]作为本发明一个优选的实施例，所述产品为晶圆片。
[0017]作为本发明一个优选的实施例，所述步进式光刻机对位监控方法还包括:当所述产品的对位补偿值同时与两组补偿量相接近时，基于与该产品的尺寸相近的视场的一组补偿量得到该产品的对位补偿值。
[0018]有益效果:本发明采用对多个视场进行监控，如果镜头畸变存在非线性，那么根据不同视场测出的overlay值单独计算的旋转、倍率、偏移量等补偿量会不同；通过制作一块测试版，用不同的视场分别进行计算，各计算一组补偿量，产品的对位补偿值可根据与其视场较接近的一组进行补偿，这样可以比较精确地区分产品对位补偿值，弥补机台镜头畸变带来的影响；本发明兼顾了各种视场的产品，不论视场大小，均可以做到精确补偿，可以加工前就给出预估补偿值，大大降低对位偏移发生的概率，本发明在不增加成本与人力的基础上，有效的改善对位控制。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
[0020]图1是业内目前常用的步进式光刻机对位监控视图；
[0021]图2是本发明的步进式光刻机对位监控方法；
[0022]图3是本发明的步进式光刻机对位监控视图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0024]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0025]请参阅图2，其为本发明的步进式光刻机对位监控方法。请参阅图3，其为本发明的步进式光刻机对位监控视图。本发明一种步进式光刻机对位监控方法，其包括如下步骤:
[0026]步骤S1:提供一测试版，其包括多个视场，基于每个视场测试出一组overlay值。请参阅图3，在该实施例中，所述测试版包括四个视场，其分别为第一视场100、第二视场200、第三视场300和第四视场400。所述第一视场100的规格为20mmX 20mm，第二视场200的规格为17.5mmX17.5mm，第三视场300的规格为15mmX 15mm，第四视场400的规格为12.5mmX 12.5mm。该第一视场100、第二视场200、第三视场300和第四视场400的四个角分别设置有对准量测图形101，201，301，401，根据每个视场的四个角的对准量测图形测出一组overlay (套准)值。在其他实施例中，所述视场的数量至少为两个，具体可根据实际情况而定。在其他实施例中，对每个视场的规格也不做限制，可根据实际情况而定。
[0027]步骤S2:计算补偿量,根据每个视场的overlay值单独计算一组补偿量。请继续参阅图3,所述规格为20mmX20mm的第一视场100单独计算一组补偿量,所述规格为17.5mmX 17.5mm的第二视场200单独计算一组补偿量,规格为15mmX 15mm的第三视场300单独计算一组补偿量，所述规格为12.5mmX 12.5mm的第四视场400单独计算一组补偿量。产品的对位补偿值可根据与其视场较接近的一组进行补偿，这样可以比较精确的区分产品对位补偿值，弥补机台镜头畸变带来的影响。本发明中，所述补偿量包括但不限于旋转、倍率及偏移量。本发明中，所述产品包括但不限于晶圆片。
[0028]步骤S3:将产品的对位补偿值与每一个视场的每组补偿量进行比较，对产品进行对位补偿，其中，所述产品对位补偿值与其中一个视场的一组补偿量接近。请继续参阅图3，下述根据图3中的四个视场举例说明对产品的对位补偿，假定步进式光刻机机台的日常监控只测量四个角。首先，单独计算规格为20mmX20mm的第一视场100补偿量:第一视场100的四个角分别对应一个对准量测图形101，根据每个对准量测图形101测出一个overlay (套准)值,该四个 overlay (套准)值为一组记为(ml, nl)、(m2, n2)、(m3, n3)、(m4, n4),其中所述ml、m2、m3、m4是X轴方向的数值,所述nl、n2、n3、n4是Y轴方向的数值；则机台的第一视场100的X方向的偏移量为(ml+m2+m3+m4)/4，机台的第一视场100的Y方向的补偿量为(nl+n2+n3+n4)/4 ;然后单独计算规格为17.5mmX 17.5mm的第二视场200的补偿量、规格为15mmX 15mm的第三视场300的补偿量、规格为12.5mmX 12.5mm的第四视场400的补偿量。然后选择一组与产品对位补偿值较接近的一组补偿量进行补偿。当所述产品的对位补偿值同时与两组补偿量相接近时，可基于与该产品的尺寸相近的视场的一组补偿量得到该产品的对位补偿值。
[0029]本发明采用对多个视场进行监控，如果镜头畸变存在非线性，那么根据不同视场测出的overlay值单独计算的旋转、倍率、偏移量等补偿量会不同；通过制作一块测试版，用不同的视场分别进行计算，各计算一组补偿量，产品的对位补偿值可根据与其视场较接近的一组进行补偿，这样可以比较精确地区分产品对位补偿值，弥补机台镜头畸变带来的影响；本发明兼顾了各种视场的产品，不论视场大小，均可以做到精确补偿，可以在加工前就给出预估补偿值，大大降低对位偏移发生的概率，本发明能在不增加成本与人力的基础上，有效的改善对位控制。
[0030]上述说明已经充分揭露了本发明的【具体实施方式】。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的【具体实施方式】所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述【具体实施方式】。
【主权项】
1.一种步进式光刻机对位监控方法，其特征在于:包括: 提供包括多个视场的测试版，基于每个视场得出一组overlay值； 根据每个视场的overlay值计算一组补偿量； 将产品的对位补偿值与每一个视场的每组补偿量进行比较，利用产品的对位补偿值对该产品进行对位补偿，其中，该产品的对位补偿值与其中一个视场的一组补偿量接近。2.根据权利要求1所述的步进式光刻机对位监控方法，其特征在于:所述视场的数量至少为两个。3.根据权利要求2所述的步进式光刻机对位监控方法，其特征在于:所述视场的数量为四个，其分别为第一视场、第二视场、第三视场和第四视场。4.根据权利要求3所述的步进式光刻机对位监控方法，其特征在于:所述第一视场的规格为20mmX 20mm,第二视场的规格为17.5mmX 17.5mm,第三视场的规格为15mmX15mm,第四视场的规格为12.5mmX 12.5mm。5.根据权利要求1所述的步进式光刻机对位监控方法，其特征在于:每个视场包括四个对准量测图形，该四个对准量测图形分别设置于每个视场的四个角，根据每个视场的四个角的对准量测图形测出一组overlay值。6.根据权利要求1所述的步进式光刻机对位监控方法，其特征在于:每组补偿量包括旋转、倍率及偏移量。7.根据权利要求1所述的步进式光刻机对位监控方法，其特征在于:所述产品为晶圆片。8.根据权利要求1所述的步进式光刻机对位监控方法，其特征在于:所述步进式光刻机对位监控方法还包括:当所述产品的对位补偿值同时与两组补偿量相接近时，基于与该产品的尺寸相近的视场的一组补偿量得到该产品的对位补偿值。
【专利摘要】本发明提供了一种步进式光刻机对位监控方法，包括提供包括多个视场的测试版，基于每个视场得出一组overlay值；根据每个视场的overlay值计算一组补偿量；将产品的对位补偿值与每一个视场的每组补偿量进行比较，利用产品的对位补偿值对该产品进行对位补偿，其中，该产品的对位补偿值与其中一个视场的一组补偿量接近。本发明兼顾了各种视场的产品，不论视场大小，均可以做到精确补偿，可以加工前就给出预估补偿值，大大降低对位偏移发生的概率，本发明在不增加成本与人力的基础上，有效的改善对位控制。
【IPC分类】G03F7/20, G03F9/00
【公开号】CN105223781
【申请号】CN201410295485
【发明人】姚振海
【申请人】无锡华润上华科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月26日
【公告号】WO2015197023A1