專利名稱：套刻規(guī)范驗證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種套刻規(guī)范驗證方法，尤其是涉及一種在集成電路生產(chǎn)中的套刻規(guī)范驗證方法。
背景技術(shù)：
在集成電路的生產(chǎn)中，產(chǎn)品的套刻規(guī)范雖然在設(shè)計規(guī)則中有定義，但還是必須根據(jù)生產(chǎn)線的實際情況進(jìn)行驗證。其方法是準(zhǔn)備多片套刻偏移量不同的圓片，根據(jù)最終成品率確認(rèn)合適的套刻規(guī)范。半導(dǎo)體生產(chǎn)中的兩個層次的疊對如圖1所示，在理想狀況下，第一層次10和第二層次20應(yīng)完全重疊，但實際上疊對偏差永遠(yuǎn)是存在的，為驗證產(chǎn)品所允許的最大偏差，需準(zhǔn)備很多套刻偏移量不同的圓片，用以驗證不同套刻偏移量所對應(yīng)的成品率，以最終確定一定成品率下所允許的最大套刻偏移量，即是套刻規(guī)范。而采用這樣的方法，會產(chǎn)生以下不足1、需要準(zhǔn)備多片圓片分片，曝光時每片圓片施加不同的偏移量，這樣增加了圓片的使用量和生產(chǎn)線上的工作量；2、生產(chǎn)線的同一工藝過程通常具有多臺設(shè)備或多個腔體，因此多臺設(shè)備/空體對圓片的成品率有潛在的影響，干擾套刻偏移量和成品率對應(yīng)關(guān)系的分析。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種套刻規(guī)范驗證方法，使得可減少圓片的使用量，只使用一片圓片驗證光刻套刻規(guī)范。本發(fā)明的目的通過提供以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種套刻規(guī)范驗證方法，其中，包括以下步驟第一步、維持優(yōu)化參數(shù)中的X/Y方向偏移量不變，在曝光時額外加入旋轉(zhuǎn)偏移量， 正交偏移量，X/Y方向伸縮偏移量，使同一片圓片不同的位置得到的第二層次相對于第一層次的偏差不一致；第二步、控制額外加入的參數(shù)的數(shù)值，得到套刻驗證所需要的偏移范圍；第三步、根據(jù)偏移范圍驗證出產(chǎn)品的套刻規(guī)范。進(jìn)一步地，在第一步時，需先確保第二層次和第一層次完美疊對，再根據(jù)套刻驗證的需求加入旋轉(zhuǎn)偏移量，正交偏移量，X/Y方向伸縮偏移量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是只使用一片圓片，減少成本及工作量；且該圓片不受后續(xù)同一工藝多設(shè)備多腔體的影響，保證了套刻規(guī)范驗證的準(zhǔn)確性。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明圖1為現(xiàn)有的半導(dǎo)體生產(chǎn)中兩個層次的疊對示意圖。
圖2為本發(fā)明圓片上兩層次疊對X/Y方向伸縮偏移量的示意圖。圖3為本發(fā)明圓片上兩層次疊對旋轉(zhuǎn)偏移量的示意圖。圖4為本發(fā)明圓片上兩層次正交偏移量的示意圖。圖5為本發(fā)明圓片上X/Y對稱偏移的示意圖。圖6為本發(fā)明圓片上X/Y非對稱偏移的示意圖。圖7為本發(fā)明套刻規(guī)范驗證方法流程圖。
具體實施例方式以下參照

本發(fā)明的最佳實施方式。本發(fā)明是用于準(zhǔn)備兩個層次不同套刻偏移量，以驗證產(chǎn)品可以接受的套刻規(guī)范。圓片上兩個層次疊對，一般可以用以下幾個參數(shù)來描述X/Y方向偏移量(wafer translation-χ, wafer translation-y),方寵轉(zhuǎn)偏移量(wafer rotation),正交偏移量 (wafer orthogonality)，X/Y 方向伸縮偏移量(scaling-χ，scaling-y)。如圖2所示，X/Y方向伸縮偏移量一種對稱的圖形伸縮是指圓片上第二層次21 相對于第一層次11的偏移量，隨第二層次21相對于圓片中心位置而變化，離圓片中心越遠(yuǎn)，偏移量越大。如圖3所示，旋轉(zhuǎn)偏移量對稱的圓片旋轉(zhuǎn)偏移量是指第二層次22的圖形以圓片中心為旋轉(zhuǎn)軸相對于第一層次12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。從圓片中心到圓片邊緣，第二層次22相對于第一層次12的偏移逐漸變大。如圖4所示，正交偏移量圓片正交性偏差描述了一種非對稱的旋轉(zhuǎn)偏差，主要原因是光刻機步進(jìn)曝光時，X方向和Y方向不垂直，而是有一個固定的非90度的角度。同樣的，離圓片中心越遠(yuǎn)，第二層次23相對于第一層次13的偏移量越大。如圖5、圖6所示，X/Y方向偏移有兩種情況一種是對稱的，如圖5所示，即在整片圓片上第二層次M相對于第一層次14的偏移時一致的；另一種是非對稱隨機的，如圖6 所示，即在圓片各位置上第二層次25相對于第一層次15的偏移是變化的。一般圓片上兩個層次的疊對偏差是上述幾個參數(shù)共同作用的結(jié)果，利用套刻測試設(shè)備測試圓片上多個位置的套刻，利用軟件就可以計算出上述優(yōu)化參數(shù)，然后在曝光中加入計算出的各優(yōu)化參數(shù)偏移量，就可以基本保證第二層次對第一層次的套刻偏差為零。傳統(tǒng)的套刻驗證是在上述計算出的各參數(shù)偏移量上，再額外加上不同的X/Y方向偏移量，曝光多片圓片進(jìn)行驗證。即同一片圓片各位置，第二層次相對第一層次的偏差是一致的，而相對于不同的圓片，第二層次對第一層次的偏差是不一致的。如圖7所示，本發(fā)明是維持優(yōu)化參數(shù)中的X/Y方向偏移量不變，而是在曝光時額外加入旋轉(zhuǎn)偏移量，正交偏移量，χ/γ方向伸縮偏移量，這樣在同一片圓片不同的位置得到的第二層次相對于第一層次的偏差是不一致的；控制額外加入的參數(shù)的數(shù)值就可以得到套刻驗證所需要的偏移范圍；再根據(jù)偏移范圍驗證出產(chǎn)品的套刻規(guī)范，因該驗證過程為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所習(xí)知，故在此不再累述。以χ/Υ方向伸縮偏移量為例，設(shè)8英寸圓片半徑為 10cm，X方向伸縮偏移量為lppm，Y方向伸縮偏移量為2ppm，則在圓片中心一行的圖形，其Y 方向的偏移量為0，X方向的偏移量從中心的0逐漸變化到兩側(cè)邊緣的10*l*10_6cm，即100 納米；在圓片中心一列的圖形，其X方向的偏移量為0，Y方向的偏移量從中心的0逐漸變化到兩側(cè)邊緣的l(^2*10_6cm，即200納米；在圓片其他地方，同時存在X方向和Y方向的偏移。值得一提的是需先行確定曝光所需的最優(yōu)化條件，即保證第二層次和第一層次完美疊對的條件，然后根據(jù)套刻驗證的需求加入旋轉(zhuǎn)偏移量，正交偏移量，χ/γ方向伸縮偏移量。本發(fā)明適用于任何尺寸的圓片，對于同一數(shù)值的偏移量，圓片半徑越大，圓片邊緣和中心的套刻偏移量差值就越大。盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改進(jìn)、增加以及取代是可能的。
權(quán)利要求
1.一種套刻規(guī)范驗證方法，其特征在于，包括以下步驟第一步、維持優(yōu)化參數(shù)中的χ/Υ方向偏移量不變，在曝光時額外加入旋轉(zhuǎn)偏移量，正交偏移量，X/Y方向伸縮偏移量，使同一片圓片不同的位置得到的第二層次相對于第一層次的偏差不一致；第二步、控制額外加入的參數(shù)的數(shù)值，得到套刻驗證所需要的偏移范圍； 第三步、根據(jù)偏移范圍驗證出產(chǎn)品的套刻規(guī)范。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套刻規(guī)范驗證方法，其特征在于在第一步時，需先確保第二層次和第一層次完美疊對，再根據(jù)套刻驗證的需求加入旋轉(zhuǎn)偏移量，正交偏移量，X/Y方向伸縮偏移量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種套刻規(guī)范驗證方法，其中，包括以下步驟第一步、維持優(yōu)化參數(shù)中的X/Y方向偏移量不變，在曝光時額外加入旋轉(zhuǎn)偏移量，正交偏移量，X/Y方向伸縮偏移量，使同一片圓片不同的位置得到的第二層次相對于第一層次的偏差不一致；第二步、控制額外加入的參數(shù)的數(shù)值，得到套刻驗證所需要的偏移范圍；第三步、根據(jù)偏移范圍驗證出產(chǎn)品的套刻規(guī)范。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是只使用一片圓片，減少成本及工作量；且該圓片不受后續(xù)同一工藝多設(shè)備多腔體的影響，保證了套刻規(guī)范驗證的準(zhǔn)確性。
文檔編號H01L21/66GK102543785SQ20101057803
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者劉志成, 張辰明, 段天利, 胡駿, 鄒永祥, 黃瑋 申請人:無錫華潤上華科技有限公司