专利名称：监测dmr性能的方法
技术领域：
本发明涉及集成电路加工制造技术，具体涉及监测曝光能量分布程式(Dose Mapper Recipe, DMR)性能的方法。
背景技术：
目前，集成电路技术已经进入超大规模集成电路时代，随着集成电路的工艺尺 寸越来越精细，对于从晶圆(wafer)加工到各种后续处理工艺都提出了更高更细致的技 术要求。其中，wafer的多晶硅薄膜(Poly)的关键尺寸均勻度(Critical Dimensional Uniformity,⑶U)正日益成为Poly刻蚀(Etch)过程中的重要参数，所述的关键尺寸是否 均勻，会在很大程度上影响wafer的产量(yield)以及最终加工得到的门电路的工作性能， 因此各集成电路制造工艺商都在努力寻找提高CDU的方法。在对wafer进行加工的工艺流程中，需要多次进行曝光和Etch，所述每次的曝光 过程都会对poly的关键尺寸(CD)产生影响，因此，目前广泛采用的方法是在每次对wafer 进行曝光时，采用针对该流程预先生成的DMR对曝光能量进行控制，来补偿后续Etch过程 造成的⑶不均勻，从而提高wafer的⑶U。这种方法在实际应用中，又具体分为几种实现方式1) 一种方法是对于同一批次的所有wafer，一旦设定某个曝光流程的DMR之后，统 一采用该DMR对所有wafer进行曝光处理，并且，定期或者在每次对wafer加工设备进行维 护或更换之后重新生成新的DMR。2)另一种方法是在设定某个曝光流程的DMR之后，按照该DMR对wafer进行曝光， 并且在每个wafer曝光后进一步检测曝光后得到的wafer中的指定参数的值是否符合预设 的加工工艺标准范围，如果符合则继续进行后续的Etch流程，否则重新生成新的DMR。然而，上述两种方法均存在着较大的潜在风险，原因在于所述的两种方法都无法在影响CD的因素发生变化时及时根据最新的加工环境生 成新的DMR，其中，所述影响CD的因素发生变化既有可能是内因(比如不同wafer之间内在 的个体差异)，也有可能是外因(比如外部加工环境或加工条件的细微变动)，具体来说所述第一种方法没有考虑到同一批次的多个wafer之间所存在的个体差异，而这 些个体差异也同样会对最终得到的CD造成影响；其次，在对同一批次的多个wafer进行加 工的过程中，即使前后两片wafer曝光后完全相同，且相继进行加工的时间间隔不长(或者 在此期间内并未对wafer加工设备进行维护或更换)，但是，影响CD的众多参数中的部分或 全部仍然可能发生改变——比如两个wafer在各自曝光之后的Etch流程中Etch气体的浓 度、压力、流量或速度等的变动，或者wafer加工设备本身的系统误差造成的加工条件的微 小差异，这些都有可能出现在前后两片wafer的加工过程中，从而使得采用同一 DMR的两片 wafer加工后得到的⑶U差异却很大；因此，这种方法忽略了同一批次的wafer加工过程中 各种影响⑶因素可能出现的动态变化，因此此时通过DMR提高加工得到的wafer的⑶U的 机制可能失效——即，无法保证采用该方法加工得到的wafer具有较高的CDU，使得最终得到的wafer的合格率和工作性能都很难满足要求。而采用所述第二种方法对同一批次的多个wafer进行加工时，虽然可以在一定程 度上检测出由于wfaer个体差异和两次加工时加工条件的差异所造成的差别并进行补偿 (即根据此时的加工条件重新生成DMR)，但是仍然存在一定的缺陷影响最终得到的CDU的因素很多且这些因素并非只在曝光阶段发挥作用，如前所 述，即使曝光后完全相同的两片wafer，分别执行Etch之后也可能由于Etch过程中的差异 而具有不同的CDU——比如两次Etch过程中，Etch气体的浓度、压力、流量或速度等发生 改变。该方法只在曝光后测量指定参数的值是否符合预设的加工工艺标准范围，无法检测 出由于曝光后的Etch过程所导致的CDU降低，从而无法及时调整此时的DMR，因此此时通 过DMR提高加工得到的wafer的CDU的机制仍然可能失效，从而采用这种方法加工得到的 wafer仍旧难以具备较高的⑶U，相应的其合格率和工作性能也难以得到保证。
发明内容
本发明提供一种监测DMR性能的方法，能够在加工环境中影响CD的因素发生变化 时及时根据最新的加工环境生成新的DMR，确保通过DMR提高wafer的⑶U这一机制的有效 性。为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种监测曝光能量分布程式DMR性能的方法，该方法包括任选一片待加工晶圆，采用各处相同且均勻分布的曝光能量对其整片进行曝光并 继续执行后续的刻蚀流程；采集该晶圆在刻蚀后的关键尺寸数据，根据预设算法生成当前曝光及刻蚀流程对 应的DMR ；另选一片待加工晶圆作为基准晶圆，将所述基准晶圆作为当前晶圆，利用生成的 DMR对其进行曝光，测量曝光后该晶圆的关键尺寸数据并作为基准数据进行保存；计算当前晶圆的关键尺寸数据与基准数据间的皮尔森相关系数的平方，如果所述 皮尔森相关系数的平方大于预设门限值，所述预设门限值大于0小于1，则对当前晶圆执行 曝光流程之后的刻蚀流程，并测量该晶圆经过刻蚀流程后的关键尺寸；否则，返回本方法的 起始位置开始重新执行；判断当前晶圆经过刻蚀流程后的各项关键尺寸是否均符合预设的加工工艺标准 范围，如果是，选择新的待加工晶圆作为当前晶圆，利用生成的DMR对当前晶圆进行曝光， 测量曝光后该晶圆的关键尺寸数据，返回执行所述计算当前晶圆的关键尺寸数据与基准数 据间的皮尔森相关系数的平方的步骤；否则，返回本方法的起始位置开始重新执行。所述计算当前晶圆的关键尺寸数据与基准数据间的皮尔森相关系数的平方的方 法包括
nT"1 XiVi - / XiV y根据公式、=I ^ 2% I ^T2 、2计算当前晶圆的关键尺寸数据
VnLx. vnz,yi -(Σι)
与基准数据间的皮尔森相关系数的平方；其中，rxy为所述皮尔森相关系数，两组数据的样 本个数相同且等于η，η为大于1的自然数；Xi为基准数据中的第i个样本点，Yi为当前晶 圆的关键尺寸数据中的第i个样本点，1 < i < η且i为自然数。
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由上述的技术方案可见，本发明实施例的这种监测DMR性能的方法，利用所述DMR 对wafer进行曝光得到基准数据，之后将利用所述DMR对待加工wafer进行曝光后得到的 当前CD数据与基准数据进行相关性计算，能够检测出当前条件下能否继续使用生成的DMR 对wafer进行曝光处理，一旦当前CD数据与基准数据的相关性指数小于等于预设门限值， 就重新生成新的DMR ；同时，若当前CD数据与基准数据的相关性指数大于预设门限值，还能 够在执行曝光后的Etch流程之后进一步检测Etch之后得到的CD是否符合预设的加工工 艺标准范围，并在所述Etch之后得到的CD不符合预设的加工工艺标准范围时发起重新生 成新的DMR的流程，因此，该方法能够及时发现曝光及Etch过程中影响CD的因素发生的变 化并根据新的加工条件重新生成DMR，从而确保了通过DMR提高wafer的⑶U这一机制的有 效性，进而能够避免此时由于继续使用原先的DMR而导致的最终wafer的CDU的降低。
图1为本发明实施例中监测DMR性能的方法的流程示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对 本发明进一步详细说明。本发明实施例提供一种监测DMR性能的方法，用于wafer加工工艺的每个曝光及 Etch流程当中，如图1所示，其中包括步骤101 任选一片待加工wafer，采用各处相同且均勻分布的曝光能量对其整片 进行曝光并继续执行后续的Etch流程；步骤102 采集该wafer在Etch后的⑶数据，根据预设算法生成当前曝光及Etch 流程对应的DMR ；对于一批待加工wafer，由于需要首先生成加工该批wafer时使用的DMR，因此需 要先通过样本wafer采集相关数据，而具体生成DMR的方法不是本发明关注的重点，且目前 各集成电路加工制造商都有各自的DMR生成算法，故此处不进行详细介绍。步骤103 另选一片待加工wafer作为基准wafer，将所述基准wafer作为当前 wafer,利用生成的DMR对其进行曝光，测量曝光后该wafer的CD数据并作为基准数据进行 保存；步骤104 计算当前wafer的⑶数据与基准数据间的皮尔森相关系数(Pearson Correlation Coefficient, PCC)的平方，如果所述PCC的平方大于预设门限值，则执行步 骤105，否则，返回步骤101，所述预设门限值大于0小于1 ；所述PCC，是用于度量一组数据相对于另一组数据的相关性或偏离程度的指标，其 取值范围为0到1，越接近1表示两组数据的相关性越强(即两组数据的接近程度越高)， 其计算公式为
权利要求
一种监测曝光能量分布程式DMR性能的方法，其特征在于，该方法包括任选一片待加工晶圆，采用各处相同且均匀分布的曝光能量对其整片进行曝光并继续执行后续的刻蚀流程；采集该晶圆在刻蚀后的关键尺寸数据，根据预设算法生成当前曝光及刻蚀流程对应的DMR；另选一片待加工晶圆作为基准晶圆，将所述基准晶圆作为当前晶圆，利用生成的DMR对其进行曝光，测量曝光后该晶圆的关键尺寸数据并作为基准数据进行保存；计算当前晶圆的关键尺寸数据与基准数据间的皮尔森相关系数的平方，如果所述皮尔森相关系数的平方大于预设门限值，所述预设门限值大于0小于1，则对当前晶圆执行曝光流程之后的刻蚀流程，并测量该晶圆经过刻蚀流程后的关键尺寸；否则，返回本方法的起始位置开始重新执行；判断当前晶圆经过刻蚀流程后的各项关键尺寸是否均符合预设的加工工艺标准范围，如果是，选择新的待加工晶圆作为当前晶圆，利用生成的DMR对当前晶圆进行曝光，测量曝光后该晶圆的关键尺寸数据，返回执行所述计算当前晶圆的关键尺寸数据与基准数据间的皮尔森相关系数的平方的步骤；否则，返回本方法的起始位置开始重新执行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算当前晶圆的关键尺寸数据与基 准数据间的皮尔森相关系数的平方的方法包括根据公式
全文摘要
本发明公开了一种监测DMR性能的方法计算当前晶圆的关键尺寸数据与基准数据间的皮尔森相关系数的平方，如果所述皮尔森相关系数的平方大于预设门限值，对当前晶圆执行曝光流程之后的刻蚀流程，否则，返回本方法的起始位置重新执行；判断当前晶圆刻蚀流程后的各项关键尺寸是否均符合预设的标准范围，如果是，继续利用所述DMR对其它待加工晶圆进行加工；否则，返回本方法的起始位置开始重新执行。本发明是实力提供的监测DMR性能的方法，监测DMR性能的方法，能够及时发现曝光及Etch过程中影响CD的因素发生的变化并根据新的加工条件重新生成DMR，确保了通过DMR提高wafer的CDU这一机制的有效性，进而能够避免由于继续使用原先的DMR而导致的最终wafer的CDU的降低。
文档编号H01L21/00GK101995774SQ20091005676
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者覃柳莎 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司