曝光能量的控制方法
2023-09-19 19:35:35 1
專利名稱：曝光能量的控制方法
技術領域：
本發明涉及半導體製造領域，特別涉及一種曝光能量的控制方法。
背景技術：
隨著半導體製造工藝的發展，半導體晶片的面積越來越小，因此半導體工藝的精度也變得更加重要。在半導體製造工藝中，其中一個重要的工藝就是光刻，光刻是將掩膜版圖案轉移為晶片上的光刻圖案的工藝過程，因此光刻圖案的質量會直接影響到最終形成的晶片的性能。曝光能量是影響光刻圖案質量的一個重要參數，如果曝光能量控制得不恰當，將會使得光刻圖案的實際關鍵尺寸(CD)與標準CD之間存在比較大的差異，通常我們將實際 ⑶與標準⑶的差值稱為⑶偏差。在現有技術中，為了儘可能地減小CD偏差，一般採用如下的曝光能量控制方法；步驟一，預先確定曝光能量偏差與⑶偏差的第一比例係數。在實際應用中，曝光能量偏差與CD偏差具有線性比例關係，若ΔΕ表示曝光能量偏差，Δ⑶表示⑶偏差，a表示曝光能量偏差與⑶偏差的線性比例係數，則AE = a*ACD。為了確定第一比例係數a，可預先使用控片進行如下實驗Α:每改變一次曝光能量後，在光阻(PR)上施加相同的掩膜版，然後進行曝光和顯影，從而生成光刻圖案，然後採用雷射量測機臺量測光刻圖案中I3R的實際CD，這樣就獲得了一組曝光能量和實際CD的數值；B 然後保持其他條件不變，僅改變曝光能量，再次重複步驟A，這樣就可獲得多組曝光能量和實際CD的數值；C 最後採用線性最小二乘擬合法進行直線擬合，直線上每一點的縱坐標為曝光能量的數值，橫坐標為實際CD的數值，直線的斜率即為曝光能量偏差ΔΕ與CD 偏差Δ⑶的第一比例係數a。步驟二，根據當前批次的上一批次晶片光刻圖案的CD偏差和所確定的第一比例係數，確定當前批次的上一批次晶片的光刻圖案的曝光能量偏差，將當前批次的上一批次晶片的光刻圖案的曝光能量偏差作為當前批次晶片的曝光能量校正因子，以對當前批次晶片的預設曝光能量進行校正。具體地說，在實際生產過程中，當需要對晶片進行光刻時，一般將晶片分為若干個組(lot)進行，一個組通常包括25個晶片。一個組又被分為兩個批次依次進行光刻，一個組中的第一批次(也稱子批)包括1個晶片，一個組的第二批次(也稱母批)包括對個晶片，其中，需要說明的是，第二批次的M個晶片是同時進行光刻的，不按時間先後順序進行，一個組中只有第一批次的1個晶片是先於其他M個晶片進行光刻的。另外，預設曝光能量為預先設定的曝光能量的經驗值，在實際生產中，對於每一批次晶片的光刻，都預設了曝光能量的經驗值，但是，所設定的曝光能量的經驗值不一定能夠最大可能地克服CD偏差，因此還需根據實際情況進行修正，現有技術中採用曝光能量校正因子對預設曝光能量校正的過程即為修正的過程。下面以兩組(共四批)晶片為例對步驟二進行舉例說明，為了方便起見，將第一組中的第一批次記為Ll批，將第一組中的第二批次記為L2批，將第二組中的第一批次記為L3 批，將第二組中第二批次記為L4批。對於Ll批，首先，按照Ll批的預設曝光能量El對Ll批進行曝光和顯影，生成光刻圖案，然後採用雷射量測機臺量測光刻圖案中I3R的實際CD1，並計算實際CDl與標準CD的 ⑶偏差，將Ll批的⑶偏差記為Δ^Ι ；然後，計算Ll批的曝光能量偏差Δ El = a*AOTl， 將Ll批的曝光能量偏差Δ El作為L2批的曝光能量校正因子e2。對於L2批，首先，按照L2批的校正後的曝光能量E2』對L2批進行曝光和顯影，生成光刻圖案，然後採用雷射量測機臺量測光刻圖案中I3R的實際CD2，並計算實際CD2與標準 ⑶的⑶偏差，將L2批的⑶偏差記為Δ⑶2，其中，L2批的校正後的曝光能量Ε2』 = E2+e2, E2為L2批的預設曝光能量；然後，計算L2批的曝光能量偏差ΔΕ2 = a* Δ⑶2，將L2批的曝光能量偏差ΔΕ2作為L3批的曝光能量校正因子e3。需要說明的是，L2批包括M個同時進行光刻的晶片，可選擇任意一個晶片作為研究對象，也就是說，實際CD2為L2批中任意一個晶片的實際CD，E2為L2批中同一個任意晶片的預設曝光能量。在實際應用中，一般將一組中第一批次的一個晶片編號為1，將第二批次的M個晶片進行從2至25的編號，優選地，通常將編號為2的晶片作為第二批次的研究對象，也就是說，當獲取L2批的實際CD2和E2時，通常以編號為2的晶片為研究對象。對於L3批，首先，按照L3批的校正後的曝光能量E3』對L3批進行曝光和顯影，生成光刻圖案，然後採用雷射量測機臺量測光刻圖案中I3R的實際CD3，並計算實際CD3與標準 ⑶的⑶偏差，將L3批的⑶偏差記為Δ⑶3，其中，L3批的校正後的曝光能量Ε3』 = E3+e3, E3為L3批的預設曝光能量；然後，計算L3批的曝光能量偏差ΔΕ3 = a* Δ⑶3，將L3批的曝光能量偏差ΔΕ3作為L4批的曝光能量校正因子e4。對於L4批，首先，按照L4批的校正後的曝光能量E4』對L4批進行曝光和顯影，生成光刻圖案，然後採用雷射量測機臺量測光刻圖案中I3R的實際CD4，並計算實際CD4與標準 ⑶的⑶偏差，將L4批的⑶偏差記為Δ⑶4，其中，L4批的校正後的曝光能量Ε4』 = E4+e3, E4為L4批的預設曝光能量；然後，計算L4批的曝光能量偏差Δ E4 = a* Δ⑶4，將L4批的曝光能量偏差ΔΕ4作為下一批的曝光能量校正因子e5。另外，還需要對步驟二進一步說明的是，上述說明是針對同一結構層來說的，也就是說，將當前批次的上一批次的同一結構層的光刻圖案的曝光能量偏差作為當前批次的同一結構層的曝光能量校正因子。舉例進行說明，例如，通常集成電路的製作包括八個金屬互連層，可將這八個金屬互連層記為Ml、M2……M8，當確定校正因子時，將Ll批的M2的曝光能量偏差作為L2批的M2的曝光能量校正因子，將Ll批的M4的曝光能量偏差作為L2批的 M4的曝光能量校正因子，其他金屬互連層也是類似的。至此，本流程結束。可見，在現有技術所提供的曝光能量控制方法中，將當前批次晶片的上一批次的同一結構層的光刻圖案的曝光能量偏差作為當前批次晶片的同一結構層的曝光能量校正因子，從而對每一批次晶片的每一結構層的曝光能量進行了控制，但是，CD偏差還會受到其他因素的影響，比如，CD偏差還會受到ra的厚度的影響，若當前批次晶片的ra的厚度與上一批次不同，但是依然按照現有技術的方法進行曝光能量控制，則不能有效地對CD偏差進行控制，總之，現有技術所提供的曝光能量控制方法對CD偏差的控制精度比較低。
發明內容
有鑑於此，本發明提供一種曝光能量的控制方法，能夠提高CD偏差的控制精度。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的一種曝光能量的控制方法，該方法包括A、預先確定曝光能量偏差與關鍵尺寸⑶偏差的第一比例係數a ；獲取第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的⑶偏差Δ⑶m，其中，i為大於等於 1的正整數，j為大於等於1且小於等於結構層總層數的正整數；根據Δ⑶υ和預先確定的第一比例係數a，確定第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差AEyIf ΔΕ"與第一百分比係數a』的乘積作為第i批次之後的第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量校正因子ei+1,j，其中，第一百分比係數a』為大於0且小於1的常數；B、預先確定曝光能量偏差與光阻ra厚度偏差的第二比例係數b ；獲取第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的ra厚度偏差ALiij ；根據ALm和預先確定的第二比例係數b，確定第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第二曝光能量偏差AFu，將Δ U與第二百分比係數b』的乘積作為第i批次之後的第 i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第二曝光能量校正因子fi+1,j，其中，第二百分比係數 b』為大於0且小於1的常數；C、計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的預設曝光能量第一曝光能量校正因子em」與第二曝光能量校正因子fi+1,j的和，將結果作為校正後的曝光能量，採用校正後的曝光能量進行曝光。步驟A中所述確定曝光能量偏差與關鍵尺寸CD偏差的第一比例係數a的方法包括Al、在控片上旋塗ra;A2、設置曝光能量的數值後，進行曝光和顯影，生成光刻圖案，然後測量光刻圖案中I3R的實際CD，獲得一組曝光能量和實際CD的數值；A3、保持其他條件不變，僅改變曝光能量的數值，然後多次重複執行步驟Al和A2， 獲得多組曝光能量和實際CD的數值；A4、採用線性最小二乘擬合法進行直線擬合，直線上每一點的縱坐標為曝光能量的數值，橫坐標為實際CD的數值，將直線的斜率作為曝光能量偏差與CD偏差的第一比例係數a。步驟A中所述確定第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差Δ Ei, j的方法包括計算ACDm和預先確定的第一比例係數a的乘積，將結果作為第i批次晶片的第 j結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差AEi,jt)第一百分比係數a，的取值範圍為10% -70%。步驟B中所述確定曝光能量偏差與光阻I3R厚度偏差的第二比例係數b的方法包括Bi、在控片上旋塗ra，並測量ra的實際厚度；
B2、設置曝光能量的數值後，進行曝光和顯影，生成光刻圖案，獲得一組曝光能量和實際I3R厚度的數值；B3、保持其他條件不變，改變在控片上旋塗的ra的厚度，並相應地調整曝光能量的數值，使實際CD與步驟B2的光刻圖案中ra的實際CD相同，然後多次重複執行步驟B 1 和B2，獲得多組曝光能量和實際ra厚度的數值；B4、採用線性最小二乘擬合法進行直線擬合，直線上每一點的縱坐標為曝光能量的數值，橫坐標為實際ra厚度的數值，將直線的斜率作為曝光能量偏差與ra厚度偏差的第二比例係數b。步驟B中所述確定第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第二曝光能量偏差AFi, j的方法包括計算ALi, j和預先確定的第二比例係數a的乘積，將結果作為第i批次晶片的第 j結構層光刻圖案的第二曝光能量偏差AFiJ第二百分比係數b，的取值範圍為10% -50%。步驟C之前進一步包括D、按照從下到上的順序，預先將結構層中的第kl層至第k2層設置為相似結構層， 其中，kl為大於等於1且小於k2的正整數，k2為大於1且小於等於結構層總層數的正整數；若第i+Ι批次晶片的第j結構層為按照從下到上順序的相似結構層中的第一層相似結構層，則計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差與第三百分比係數C』的乘積，將乘積作為第i+Ι批次晶片的第j+Ι結構層至第j+k2_kl結構層中每一層光刻圖案的第三曝光能量校正因子，其中，第三百分比係數C』為大於0且小於 1的常數；否則，結束流程；步驟C進一步包括計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的預設曝光能量 Ei+1,j、第一曝光能量校正因子ei+1,j、第二曝光能量校正因子fi+1,j與第三曝光能量校正因子 gi+1的和，將結果作為校正後的曝光能量。第三百分比係數C，的取值範圍為10% -80%。根據本發明所提供的技術方案，根據當前批次的上一批次的同一結構層的光刻圖案的CD偏差和第一比例係數a確定當前批次的同一結構層的第一曝光能量偏差，將第一曝光能量偏差與第一百分比係數a』的乘積作為第一曝光能量校正因子，還根據當前批次的上一批次的同一結構層的光刻圖案的I3R厚度偏差和第二比例係數b確定當前批次的同一結構層的第二曝光能量偏差，將第二曝光能量偏差與第二百分比係數b』的乘積作為第一曝光能量校正因子，採用第一曝光能量校正因子和第二曝光能量校正因子對預設曝光能量進行校正，能夠精確地控制曝光能量，提高CD偏差的控制精度。
圖1為本發明所提供的一種曝光能量的控制方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖並舉實施例，對本發明所述方案作進一步地詳細說明。圖1為本發明所提供的一種曝光能量的控制方法的流程圖。如圖1所示，該方法包括以下步驟步驟101，預先確定曝光能量偏差與⑶偏差的第一比例係數a。步驟102，獲取第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的⑶偏差Δ⑶μ，其中，i為大於等於1的正整數，j為大於等於1且小於等於結構層總層數的正整數。步驟103，根據ACDm和預先確定的第一比例係數a，確定第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差AEqJf ΔΕμ與第一百分比係數a』的乘積作為第i 批次之後的第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量校正因子ei+1d，其中，第一百分比係數a』為大於0且小於1的常數。上述步驟101至103用於獲取第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量校正因子ei+1d，其中，確定第一曝光能量偏差ΔΕυ的方法與現有技術相同，此處不予贅述。第一百分比係數a，的取值範圍為10% -70%。步驟201，預先確定曝光能量偏差與I3R厚度偏差的第二比例係數b。在實際應用中，曝光能量偏差與ra厚度偏差也具有線性比例關係，若ΔΕ表示曝光能量偏差，Δ L表示ra厚度偏差，ra厚度偏差為實際ra厚度與標準ra厚度的差值，b表示曝光能量偏差與ra厚度偏差的線性比例係數，則δ ε = b* δ l。為了確定第二比例係數b，可預先使用控片進行如下實驗:A 每改變一次ra厚度後，保持實際CD基本不變的前提下，調整曝光能量，這樣就獲得了一組曝光能量和實際 PR厚度的數值；B 然後保持實際CD基本不變，改變ra厚度，並調整曝光能量，再次重複步驟A，這樣就可獲得多組曝光能量和實際ra厚度的數值；c 最後採用線性最小二乘擬合法進行直線擬合，直線上每一點的橫坐標為ra厚度偏差的數值，縱坐標為曝光能量偏差的數值，直線的斜率即為曝光能量偏差ΔΕ與I^R厚度偏差AL的第二比例係數b。步驟202，獲取第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的I3R厚度偏差ALy。可採用雷射量測機臺量測光刻圖案中實際ra厚度，並計算實際ra厚度與標準ra 厚度的差值，將結果作為光刻圖案的ra厚度偏差。步驟203，根據ALi, j和預先確定的第二比例係數b，確定第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第二曝光能量偏差八&』將AFq與第二百分比係數b』的乘積作為第i 批次之後的第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第二曝光能量校正因子fi+M，其中，第二百分比係數b』為大於0且小於1的常數。上述步驟用於獲取第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第二曝光能量校正因
子 fi+l, j。其中，AFiij = 13*ΔΙ^.。第二百分比係數b，的取值範圍為10% -50%。步驟301，按照從下到上的順序，預先將結構層中的第kl層至第k2層設置為相似結構層，其中，kl為大於等於1且小於k2的正整數，k2為大於1且小於等於結構層總層數的正整數。相似結構層為基本相似的結構層，按照從下到上的順序，若將相似結構層依次記為第一相似結構層、第二相似結構層……第k2_kl+l相似結構層，可根據第一相似結構層的曝光能量偏差對其他相似結構層的曝光能量進行修正。其中，相似結構層的設置視具體結構而定，例如，由於八個金屬互連層Ml、M2…… M8中的M2至M7具有相似的結構，因此將M2至M7設置為相似結構層，可依據M2的曝光能量偏差對M3至M7的曝光能量進行修正。步驟302，若第i+Ι批次晶片的第j結構層為按照從下到上順序的相似結構層中的第一層相似結構層，則計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差Δ&+1,」與第三百分比係數c』的乘積，將乘積作為第i+Ι批次晶片的第j+1結構層至第 j+k2_kl結構層中每一層光刻圖案的第三曝光能量校正因子，其中，第三百分比係數c』 為大於0且小於1的常數；否則，結束流程。第三百分比係數C，的取值範圍為10% -80%。步驟401，計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的預設曝光能量Ei+1,j、第一曝光能量校正因子、第二曝光能量校正因子fi+1,」與第三曝光能量校正因子的和， 將結果作為校正後的曝光能量，採用校正後的曝光能量進行曝光。需要說明的是，上述步驟101至103、步驟201至203、步驟301至302的執行順序僅為舉例說明，優選地，上述步驟101至103、步驟201至203、步驟301至302並行執行。另外，計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的預設曝光能量第一曝光能量校正因子ei+1,」、第二曝光能量校正因子fi+1,」與第三曝光能量校正因子Ku的和，將結果作為校正後的曝光能量為最優實施方式。在實際應用中，也可僅計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的預設曝光能量Ei+1,」、第一曝光能量校正因子ei+1, j和第二曝光能量校正因子fi+1, j的和，將結果作為校正後的曝光能量，也可僅計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的預設曝光能量Ei+1, ρ第一曝光能量校正因子ei+1,j和第三曝光能量校正因子Ku的和，將結果作為校正後的曝光能量。與現有技術相比，以上兩種實施方式也可提高CD偏差的控制精度。至此，本流程結束。下面通過一個實施例對本發明進行詳細說明。在本實施例中，不妨假設需進行光刻的晶片為兩批，晶片包括兩個結構層，其中， 按照從下到上的順序，這兩個結構層分別為第一結構層和第二結構層，第一結構層和第二結構層為相似結構層，本發明所提供的一種曝光能量的控制方法的實施例包括以下步驟步驟一，預先確定曝光能量偏差與CD偏差的第一比例係數a。步驟二，獲取第一批次晶片的第一結構層光刻圖案的⑶偏差AOTu。步驟三，計算第一批次晶片的第一結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差AE1,工= a* Δ⑶u，則第二批次晶片的第一結構層光刻圖案的第一曝光能量校正因子= a』* Δ E1, 1 °步驟四，預先確定曝光能量偏差與ra厚度偏差的第二比例係數b。步驟五，獲取第一批次晶片的第一結構層光刻圖案的ra厚度偏差Δ Lu。步驟六，計算第一批次晶片的第一結構層光刻圖案的第二曝光能量偏差AFlil = b* Δ Llil，則第二批次晶片的第一結構層光刻圖案的第二曝光能量校正因子f2>1 = b』 * Δ F1,
步驟七，第二批次晶片的第一結構層光刻圖案的校正後曝光能量E2,lcOTre。t = E2, i+eu+f^，其中，E2,工為第二批次晶片的第一結構層光刻圖案的預設曝光能量。至此，對第二批次晶片的第一結構層光刻圖案的曝光能量校正完畢。步驟八，獲取第一批次晶片的第二結構層光刻圖案的⑶偏差Δ^1>2。步驟九，計算第一批次晶片的第二結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差ΔΕ"= a* Δ⑶u，則第二批次晶片的第二結構層光刻圖案的第一曝光能量校正因子= a』* Δ E1, 1 °步驟十，獲取第一批次晶片的第二結構層光刻圖案的ra厚度偏差AL1,步驟十一，計算第一批次晶片的第二結構層光刻圖案的第二曝光能量偏差AF1, 2 = b*ALu，則第二批次晶片的第二結構層光刻圖案的第二曝光能量校正因子f2,2 = b，^AFlj20步驟十二，計算第二批次晶片的第二結構層光刻圖案的第三曝光能量校正因子& =C，* Δ E2a = c，* (a* Δ CD2il)。步驟十三，第二批次晶片的第二結構層光刻圖案的校正後曝光能量E2,2。。 e。t = E2, 2+e2,2+f2,2+g2，其中，E2,2為第二批次晶片的第二結構層光刻圖案的預設曝光能量。至此，對第二批次晶片的第二結構層光刻圖案的曝光能量校正完畢。至此，對本實施例介紹完畢。可見，在本發明所提供的一種曝光能量的控制方法中，根據當前批次的上一批次的同一結構層的光刻圖案的CD偏差和第一比例係數a確定當前批次的同一結構層的第一曝光能量偏差，將第一曝光能量偏差與第一百分比係數a』的乘積作為第一曝光能量校正因子，還根據當前批次的上一批次的同一結構層的光刻圖案的I3R厚度偏差和第二比例係數b 確定當前批次的同一結構層的第二曝光能量偏差，將第二曝光能量偏差與第二百分比係數 b』的乘積作為第一曝光能量校正因子，採用第一曝光能量校正因子和第二曝光能量校正因子對預設曝光能量進行校正，能夠精確地控制曝光能量，提高了 CD偏差的控制精度。另外，還可計算第一結構層的第一曝光能量偏差與第三百分比係數C』的乘積，將乘積作為相似結構層中除第一結構層之外的其他相似結構層的每一層光刻圖案的第三曝光能量校正因子，以對其他相似結構層的曝光能量進一步進行校正，進一步提高了 CD偏差的控制精度。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種曝光能量的控制方法，該方法包括A、預先確定曝光能量偏差與關鍵尺寸CD偏差的第一比例係數a；獲取第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的⑶偏差Δ⑶m，其中，i為大於等於1的正整數，j為大於等於1且小於等於結構層總層數的正整數；根據ACDy和預先確定的第一比例係數a，確定第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差ΔΕμ，將ΔΕ"與第一百分比係數a』的乘積作為第i批次之後的第 i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量校正因子ei+1,j，其中，第一百分比係數 a'為大於0且小於1的常數；B、預先確定曝光能量偏差與光阻ra厚度偏差的第二比例係數b；獲取第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的I3R厚度偏差ALiij ；根據ALq和預先確定的第二比例係數b，確定第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第二曝光能量偏差AFyIf AFy與第二百分比係數b』的乘積作為第i批次之後的第 i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第二曝光能量校正因子fi+1,j，其中，第二百分比係數 b』為大於0且小於1的常數；C、計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的預設曝光能量第一曝光能量校正因子與第二曝光能量校正因子fi+1,j的和，將結果作為校正後的曝光能量，採用校正後的曝光能量進行曝光。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟A中所述確定曝光能量偏差與關鍵尺寸⑶偏差的第一比例係數a的方法包括Al、在控片上旋塗ra;A2、設置曝光能量的數值後，進行曝光和顯影，生成光刻圖案，然後測量光刻圖案中ra 的實際CD，獲得一組曝光能量和實際CD的數值；A3、保持其他條件不變，僅改變曝光能量的數值，然後多次重複執行步驟Al和A2，獲得多組曝光能量和實際⑶的數值；A4、採用線性最小二乘擬合法進行直線擬合，直線上每一點的縱坐標為曝光能量的數值，橫坐標為實際CD的數值，將直線的斜率作為曝光能量偏差與CD偏差的第一比例係數a。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，步驟A中所述確定第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差ΔΕυ的方法包括計算ACDm和預先確定的第一比例係數a的乘積，將結果作為第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差AEi,jt)
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，第一百分比係數a』的取值範圍為 10% -70%。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟B中所述確定曝光能量偏差與光阻 PR厚度偏差的第二比例係數b的方法包括Bi、在控片上旋塗PR，並測量ra的實際厚度；B2、設置曝光能量的數值後，進行曝光和顯影，生成光刻圖案，獲得一組曝光能量和實際I3R厚度的數值；B3、保持其他條件不變，改變在控片上旋塗的ra的厚度，並相應地調整曝光能量的數值，使實際CD與步驟B2的光刻圖案中I3R的實際CD相同，然後多次重複執行步驟Bl和B2，獲得多組曝光能量和實際ra厚度的數值；B4、採用線性最小二乘擬合法進行直線擬合，直線上每一點的縱坐標為曝光能量的數值，橫坐標為實際ra厚度的數值，將直線的斜率作為曝光能量偏差與ra厚度偏差的第二比例係數b。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，步驟B中所述確定第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第二曝光能量偏差AFy的方法包括計算ALi, j和預先確定的第二比例係數a的乘積，將結果作為第i批次晶片的第j結構層光刻圖案的第二曝光能量偏差AFi,jt)
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，第二百分比係數b』的取值範圍為 10% -50%。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟C之前進一步包括D、按照從下到上的順序，預先將結構層中的第kl層至第k2層設置為相似結構層，其中，kl為大於等於1且小於k2的正整數，k2為大於1且小於等於結構層總層數的正整數；若第i+Ι批次晶片的第j結構層為按照從下到上順序的相似結構層中的第一層相似結構層，則計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量偏差ΔΕ +1,」與第三百分比係數C』的乘積，將乘積作為第i+Ι批次晶片的第j+Ι結構層至第j+k2-kl結構層中每一層光刻圖案的第三曝光能量校正因子，其中，第三百分比係數c』為大於0且小於1的常數；否則，結束流程；步驟C進一步包括計算第i+Ι批次晶片的第j結構層光刻圖案的預設曝光能量Ei+1, ρ第一曝光能量校正因子ei+1,j、第二曝光能量校正因子fi+1,」與第三曝光能量校正因子gi+1 的和，將結果作為校正後的曝光能量。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，第三百分比係數C』的取值範圍為 10% -80%。
全文摘要
本發明公開了一種曝光能量的控制方法，該方法包括確定第i批次之後的第i+1批次晶片的第j結構層光刻圖案的第一曝光能量校正因子ei+1，j和第二曝光能量校正因子fi+1，j，計算第i+1批次晶片的第j結構層光刻圖案的預設曝光能量Ei+1，j、第一曝光能量校正因子ei+1，j與第二曝光能量校正因子fi+1，j的和，將結果作為校正後的曝光能量，採用校正後的曝光能量進行曝光。採用本發明公開的方法能夠提高CD偏差的控制精度。
文檔編號G03F7/20GK102200692SQ20101013667
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月26日 優先權日2010年3月26日
發明者冷繼斌, 羅大傑 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司