一种检测光刻机焦距偏移量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造工艺领域，尤其涉及一种检测光刻机焦距偏移量的方法。
【背景技术】
[0002]LVT(Leveling Verificat1n Test)焦距检测方法是一种检测光刻机焦距偏移量的方法，通过光罩上的楔角把垂直Z方向的距离转化为水平X/Y方向，光罩上设计了 OVLmark (套刻精度量测标记)，通过两次偏移曝光，把有楔角的OVL mark叠到没有楔角的OVLmark上，再量测这两个OVL mark之间的套刻精度得出X/Y的偏移量，来计算出Z方向的偏移量，得出光刻机焦距的偏移量。
[0003]现有技术中检测光刻机焦距偏移量的方法通常如下，图1为LVT光罩的结构原理图，如图1所示，光罩上有若干不同方向楔角和没有楔角的模块，分布在光照的不同位置，每个模块内有放置OVL mark (套刻精度量测标记)。垂直入射的光经过楔角后变成倾斜，垂直Z方向的变化量△ Z就可以转化成水平X/Y方向变化量△ X/ △ Y。使用LVT光罩在硅片上曝光，曝完第一层后，相对于第一层做一定偏移直接继续曝光第二层，偏移量为使有楔角模块的OVL mark和没有楔角模块的OVL mark正好内外框重叠在一起，例如模块A套在模块B上。曝光显影完成后，选择若干重叠后的OVL mark进行套刻精度量测。在不同的焦距条件下曝光，量测重叠位置的套刻精度，建立套刻精度和焦距的线性关系。在检测光刻机焦距时，用量测出来的套刻精度套用线性关系，就得出光刻的焦距偏移量。在曝光第一层和第二层时，光刻机载片台会有移动偏差，使用现有检测方法，这部分移动偏差被量测到套刻精度中，最终被计算成焦距偏移，降低了焦距检测的准确性。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种检测光刻机焦距偏移量的方法，以提尚检测的准确性。
[0005]本发明采用如下技术方案:
[0006]—种检测光刻机焦距偏移量的方法，所述方法包括:
[0007]步骤SI，建立焦距偏移量与相对于套刻精度的线性模型；
[0008]步骤S2，检测光刻机焦距偏移量时，量测套刻精度，并将所述套刻精度代入所述线性模型，计算焦距偏移量。
[0009]优选的，所述步骤SI中包括:
[0010]步骤S11，使用光罩对硅片进行第一层曝光；每个曝光单元(shot)的焦距条件设定不一致；
[0011]步骤S12，施加一个X方向和Y方向的偏移量后，直接继续对所述硅片进行第二层曝光；其中所述偏移量为方向相反的楔角模块的套刻精度的内外框重叠在一起；每个曝光单元(shot)的焦距条件设定不一致；
[0012]步骤S13，量测每个曝光单元(shot)叠在一起楔角相反的模块之间的套刻精度为ΔΧ1、ΔΥ1 ；
[0013]步骤S14，量测每个曝光单元(shot)叠在一起没有楔角的模块之间的套刻精度为ΔΧ2、ΔΥ2。
[0014]优选的，所述步骤SI中:
[0015]建立所述线性模型时，每个曝光单元(shot) Δ X’ =ΔΧ1-ΔΧ2;ΔΥ’ =Δ Yl-ΔΥ2，并根据每个曝光单元(shot)焦距条件建立ΔΧ’、ΔΥ’分别和焦距条件Z的线性模型。
[0016]优选的，所述步骤S2中:
[0017]检测光刻机焦距偏移量时，量测叠在一起楔角相反的模块之间的套刻精度为Δχ?和Ayl，没有叠在一起没有楔角的模块之间的套刻精度Δχ2和Ay2，根据Δχ’ =A χ?- Δ χ2和Ay’ = Δ yl- Δ y2计算出Δ χ’和Δ y’，将Δ χ’和Δ γ,代入所述线性模型，计算所述焦距偏移量。
[0018]优选的，所述方法中包括:
[0019]进行第一层曝光和第二层曝光时，相同的曝光单元的所述焦距条件一致。
[0020]优选的，所述方法中包括:
[0021]建立所述线性模型时，不同曝光单元的所述焦距条件不同。
[0022]优选的，所述方法中包括:
[0023]检测光刻机焦距偏移量时，各个曝光单元的焦距条件相同。
[0024]本发明的有益效果是:
[0025]本发明通过消除了因两次曝光光刻机载片台移动偏差而引入的套刻精度差异；同时可以把焦距偏差和套刻精度偏差的比例关系降低一半，减小了因OVL量测系统误差而带来的焦距检测误差，提升了焦距检测的准确性。
【附图说明】
[0026]图1为现有技术中LVT光罩的结构示意图；
[0027]图2为本发明一种检测光刻机焦距偏移量的方法的示意图；
[0028]图3为本发明LVT光罩的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。
[0030]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明:
[0031]实施例一
[0032]如图1图2所示，一种检测光刻机焦距偏移量的方法，方法包括:
[0033]步骤SI，建立焦距偏移量与相对于套刻精度的线性模型；
[0034]步骤S2，检测光刻机焦距偏移量时，量测套刻精度，并将套刻精度代入线性模型，计算焦距偏移量。
[0035]本发明一个较佳的实施例，步骤SI中包括:
[0036]步骤S11，使用光罩对硅片进行第一层曝光；每个曝光单元(shot)的焦距条件设定不一致；
[0037]步骤S12，施加一个X方向和Y方向的偏移量后，直接继续对硅片进行第二层曝光；其中偏移量为方向相反的楔角模块的套刻精度的内外框重叠在一起；每个曝光单元(shot)的焦距条件设定不一致；
[0038]步骤S13，量测每个曝光单元(shot)叠在一起楔角相反的模块之间的套刻精度为ΔΧ1、ΔΥ1 ；
[0039]步骤S14，量测每个曝光单元(shot)叠在一起没有楔角的模块之间的套刻精度为ΔΧ2、ΔΥ2。
[0040]本发明一个较佳的实施例，步骤SI中:
[0041]建立所述线性模型时，每个曝光单元(shot) Δ X’ =ΔΧ1-ΔΧ2;ΔΥ’ =Δ Yl-ΔΥ2，并根据每个曝光单元(shot)焦距条件建立ΔΧ’、ΔΥ’分别和焦距条件Z的线性模型。
[0042]本发明一个较佳的实施例，步骤S2中:
[0043]检测光刻机焦距偏移量时，量测叠在一起楔角相反的模块之间的套刻精度为Δχ?和Ayl，没有叠在一起没有楔角的模块之间的套刻精度Δχ2和Ay2，根据Δχ’ =A χ?- Δ χ2和Ay’ = Δ yl- Δ y2计算出Δ χ’和Δ y’，将Δ χ’和Δ γ,代入所述线性模型，计算所述焦距偏移量。