控制特徵尺寸的光刻方法及光刻系統的製作方法

2023-04-24 17:29:36

專利名稱：：控制特徵尺寸的光刻方法及光刻系統的製作方法
技術領域：
：本發明涉及半導體製造
技術領域：
，特別涉及一種控制特徵尺寸的光刻方法及光刻系統。
背景技術：
：在半導體製造中，隨著半導體器件尺寸的縮小，半導體器件的特徵尺寸(CD)也越來越小，因此CD的精確度也越來越難控制。因為CD的誤差直接影響到器件的性能，因此CD誤差的控制就越來越重要。在半導體器件的製造過程中，通常首先在半導體晶片上塗覆光刻膠層，通過光刻形成掩膜圖形，在掩膜圖形的掩蔽下進行刻蝕，從而在半導體晶片中得到想要的刻蝕圖形，因此掩膜圖形CD的誤差直接影響到刻蝕圖形的精確度。因為半導體器件的生產過程是採用流水線的方式，例如，光刻基臺完成一批半導體晶片的光刻之後，會對下一批半導體晶片進行光刻。如圖l所示，在現有技術中完成一批半導體晶片的光刻之後，一般是通過後工作人員手動分析光刻之的半導體晶片上的掩膜圖形CD的誤差，判斷是否超出合格範圍，當超出合格範圍時對光刻基臺的參數進行調整，用於對下一批半導體晶片進行光刻，如果沒有超出合格範圍則不調整參數，直接進行下一次光刻。因為工作人員分析的效率較低，因此分析的次數有限，而且只有當超出合格範圍時才進行反饋調整，這樣當半導體晶片上的掩膜圖形CD的誤差在合格範圍內時，就不進行反饋調整，這樣就不能有效的減小下一批半導體晶片在光刻中掩膜圖形CD的誤差。在公開日2003年10月15日，公告號CN1449577,名稱施行最後臨界尺寸控制的方法及裝置的中國專利中，提供了一種實行最後特徵尺寸控制的方法及裝置，用來提高刻蝕CD的精確度，減小誤差。該方法在實行金屬沉積工藝、光刻工藝或刻蝕工藝之後從半導體晶片獲取計量數據；用所述計量數據實行最終特徵尺寸控制調整工藝，其中包括將計量數據與該半導體晶片相關聯，根據該關聯關係計算尺寸誤差，並修正控制輸入的參數，例如可以對光刻步驟的曝光劑量及曝光焦距進行修正，然後進行反饋。但是上述方法存在的問題是，曝光計量和曝光焦距的精確度較難控制，調整較複雜，而且針對同一半導體晶片上形成兩種不同CD的掩膜圖形的情況無法減小掩膜圖形CD的誤差。
發明內容為了解決上述問題，本發明提供了一種控制特徵尺寸的光刻方法及光刻系統，減小了光刻後形成的掩膜圖形CD的誤差，提高了掩膜圖形的精確度。本發明的控制特徵尺寸的光刻方法，包括步驟利用目標值的工藝因子對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻，在每一片半導體晶片上形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形，其中n為自然數；抽取至少一片所述半導體晶片，測量並計算任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值；根據所述特徵尺寸差值，以及所述特徵尺寸差值和所述工藝因子的線性關係，計算工藝因子的實際值；根據工藝因子的目標值與實際值的大小關係，調整工藝因子的目標值；利用調整後的工藝因子的目標值對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻。可選的，所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係，計算方法為所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係，計算方法為以第一目標值的工藝因子對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻，在每一片半導體晶片上形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形，其中n為自然數；抽取至少一片所述半導體晶片，測量並計算任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值；改變工藝因子的第一目標值；循環執行至少一次上述步驟，其中在執行上述步驟的光刻步驟中每一次光刻的工藝因子的第一目標值不同，每一次光刻的半導體晶片不同；根據得到的特徵尺寸差值及其對應的工藝因子的第一目標值得到所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係。可選的，所述調整工藝因子的目標值方法為計算工藝因子的目標值與實際值的差值，當實際值大於目標值，將目標值減去所述差值作為工藝因子新的目標值；當實際值小於目標值，將目標值加上所述差值作為工藝因子新的目標值。可選的，所述曝光的光源採用環形照明的方式。可選的，所述工藝因子為外部工藝因子或內部工藝因子。可選的，每一所述特徵尺寸的掩膜圖形對應掩模版上一開口圖形，所述曝光的方法為套準所述開口圖形中的最小者。相應的本發明還提供了一種控制特徵尺寸的光刻系統，包括光刻基臺、特徵尺寸測量裝置、偏差計算裝置、工藝因子計算裝置以及反饋裝置，其中，光刻基臺包括曝光系統和顯影裝置，所述曝光系統用於利用目標值的工藝因子對具有光刻膠層的半導體晶片進行曝光；所述顯影裝置用於對曝光系統曝光後的半導體晶片進行顯影，在每一片所述半導體晶片上的光刻膠層中形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形；特徵尺寸測量裝置用於測量光刻基臺光刻後得到的任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸；偏差計算裝置用於計算特徵尺寸測量裝置測量到的任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值；工藝因子計算裝置用於根據所述特徵尺寸差值，以及所述特徵尺寸差值和所述工藝因子的線性關係計算工藝因子的實際值；反饋裝置用於比較工藝因子的所述實際值和所述目標值的大小關係，並根據所述大小關係確定工藝因子的目標值應該調整到的值，並將應該調整到的值作為新的目標值反饋給光刻基臺的曝光系統。可選的，所述曝光系統的光源為環形照明。可選的，所述工藝因子為外部工藝因子或內部工藝因子。上述技術方案的優點是通過測量光刻得到的任意兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸，得到所述特徵尺寸差值，利用所述特徵尺寸差值以及所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係，調整工藝因子的目標值，然後用新的目標值的工藝因子進行下一次光刻，從而減小下一次光刻的掩膜圖形的特徵尺寸的誤差。在一個技術方案中，利用工藝因子的第一目標值進行光刻，通過測量光刻得到的任意兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸，得到所述特徵尺寸差值，然後循環執行所述光刻和測量的步驟，其中在執行上述步驟的光刻步驟中每一次光刻的工藝因子的第一目標值不同，每一次光刻的半導體晶片不同，從而得到多組工藝因子的第一目標值及對應的特徵尺寸差值，最後利用所述第一目標值及對應的所述特徵尺寸差值得到所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係，利用該方法可以簡便的得到較準確的所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係，為光刻中曝光的工藝因子調整提供了依據。圖1為現有技術中一種光刻方法的示意圖；圖2為本發明的控制特徵尺寸的光刻方法實施例的流程圖；圖3_圖4為本發明的控制特徵尺寸的光刻方法實施例中所使用的曝光系統示意圖；圖5為本發明的控制特徵尺寸的光刻方法實施例中光刻之後半導體晶片表面示意圖；圖6為本發明的控制特徵尺寸的光刻方法一實施例的示意圖；圖7為本發明的控制特徵尺寸的光刻系統一實施例的示意圖。具體實施例方式因為半導體器件的生產過程是採用流水線的方式，例如在完成一批半導體晶片的光刻之後，會對下一批半導體晶片進行光刻。在現有技術中完成一批半導體晶片的光刻之後，一般是通過工作人員手動分析光刻之後的掩膜圖形的CD誤差，判斷是否超出合格範圍，當超出合格範圍時對光刻基臺的參數進行調整，用於對下一批半導體晶片進行光刻，如果沒有超出合格範圍則不調整參數直接進行下一次光刻。因為工作人員分析的效率較低，因此分析的次數有限，而且只有當超出合格範圍時才進行反饋調整，這樣當半導體晶片上掩膜圖形CD的誤差在合格範圍內時，就不進行反饋調整，這樣就不能有效的減小下一批半導體晶片光刻的誤差。發明人研究後認為在半導體器件的製造中因為通常在一個半導體晶片上會製造多個半導體器件，例如2個、10個、100個。這樣就需要在一個半導體晶片上一次光刻形成不同CD的多種掩膜圖形，但是在曝光過程中針對多種不同CD的掩膜圖形曝光只能套準其中的一種CD，這樣就會造成沒有套準的圖形的CD具有較大誤差。例如，一次光刻形成90nm和100nm的掩膜圖形，如果套準lOOnm的掩膜圖形，則光刻之後應該為90nm的掩膜圖形就可能遠遠偏移90nm。在光刻的過程中，曝光所用到的曝光系統通常包括曝光光源、透鏡以及掩模版。曝光時，曝光光源透過掩模版上的開口圖形，將開口圖形的像成到透鏡上，然後透過透鏡到達半導體晶片上的光刻膠層上，對光刻膠層曝光。所述開口圖形在透鏡的中心面所成像的面積與中心面的比值，叫做工藝因子(sigma)。因為工藝因子會影響曝光系統所成像的解析度，因此通過調整工藝因子可以調整光刻形成的掩膜圖形的CD。結合上述研究，發明人一種通過調整曝光步驟中的工藝因子的目標值，從而調整光刻後掩膜圖形的CD誤差的方法。本發明的控制特徵尺寸的光刻方法，包括步驟利用目標值的工藝因子對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻，在每一片半導體晶片上形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形，其中n為自然數；抽取至少一片所述半導體晶片，測量並計算任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值；根據所述特徵尺寸差值，以及所述特徵尺寸差值和所述工藝因子的線性關係，計算工藝因子的實際值；根據工藝因子的目標值與實際值的大小關係，調整工藝因子的目標值；利用調整後的工藝因子的目標值對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻。其中，所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係，計算方法為以第一目標值的工藝因子對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻，在每一片半導體晶片上形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形，其中n為自然數；抽取至少一片所述半導體晶片，測量並計算任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值；改變工藝因子的第一目標值；循環執行至少一次上述步驟，其中在執行上述步驟的光刻步驟中每一次光刻的工藝因子的第一目標值不同，每一次光刻的半導體晶片不同；根據得到的特徵尺寸差值及其對應的工藝因子的第一目標值得到所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係。其中，所述調整工藝因子的目標值方法為計算工藝因子的目標值與實際值的差值，當實際值大於目標值，將目標值減去所述差值作為工藝因子新的目標值；當實際值小於目標值，將目標值加上所述差值作為工藝因子新的目標值。其中，所述曝光的光源採用環形照明的方式。其中，所述工藝因子為外部工藝因子或內部工藝因子。其中，每一所述特徵尺寸的掩膜圖形對應於掩模版上一開口圖形，所述曝光的方法為套準所述開口圖形中的最小者。相應的本發明還提供了一種控制特徵尺寸的光刻系統，包括光刻基臺、特徵尺寸測量裝置、偏差計算裝置、工藝因子計算裝置以及反饋裝置，其中，光刻基臺包括曝光系統和顯影裝置，所述曝光系統用於利用目標值的工藝因子對具有光刻膠層的半導體晶片進行曝光；所述顯影裝置用於對曝光系統曝光後的半導體晶片進行顯影，在每一片所述半導體晶片上的光刻膠層中形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形；特徵尺寸測量裝置用於測量光刻基臺光刻後得到的任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸；偏差計算裝置用於計算特徵尺寸測量裝置測量到的任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值；工藝因子計算裝置用於根據所述特徵尺寸差值，以及所述特徵尺寸差值和所述工藝因子的線性關係計算工藝因子的實際值；反饋裝置用於比較工藝因子的所述實際值和所述目標值的大小關係，並根據所述大小關係確定工藝因子的目標值應該調整到的值，並將應該調整到的值作為新的目標值反饋給光刻基臺的曝光系統。其中，所述曝光系統的光源為環形照明。其中，所述工藝因子為外部工藝因子或內部工藝因子。下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。實施例一請參考圖2。S110:利用目標值的工藝因子對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻，在每一片半導體晶片上形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形。首先，為了在光刻之後得到理想尺寸的掩膜圖形，需要在該步為曝光步驟設置參數，本實施例中利用曝光系統進行曝光，因此需要為曝光系統設置參數，該參數的設定與所需的掩膜圖形的理想尺寸相關，本領域技術人員可以根據所需的掩膜圖形的理想尺寸設置工藝因子(sigma)的目標值(o)，以及曝光光源波長(入)、數值孔徑(NA)等參數。在本實施例中將要以至少兩種不同理想尺寸曝光，形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形，因為通常掩膜圖形越小對應的掩膜板上的開口圖形越小，解析度越低，因此優選的將工藝因子設為較小特徵尺寸的掩膜圖形對應的開口圖形所需的工藝因子，例如掩膜圖形的兩種理想尺寸為129nm和172nm，則將工藝因子設置為特徵尺寸為129nm的掩膜圖形所需的工藝因子目標值。另外如圖4、圖5所述光源可以採用圓形照明或環形照明，因為採用環形照明可以提高曝光的精確度，因此在本實施例中採用環形照明，因此工藝因子也就分為內部工藝因子(sigma-inner)和外部工藝因子(sigma-outer)，公知的內部工藝因子小於外部工藝因子，因為內部工藝因子和外部工藝因子的差值的固定，(也就是內部工藝因子比外部工藝因子小一個固定數值)，也就是調整了一個另一個也會相應一起調整，因此本實施例中，所述的工藝因子可以為其中的任意一個。在本實施例中，掩膜圖形的兩種理想尺寸為129nm和172nm，曝光光源的波長(A)設置為193nm，數值孔徑(NA)為0.78，內部工藝因子(sig腿-inner)的目標值(o)為0.536，外部工藝因子(sig腿-outer)的目標值(o)為0.74。接著，以目標值的工藝因子對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行曝光，其中n為自然數。在本實施例中，首先提供n片半導體晶片100，其中n為自然數，例如可以為l片、10片或27片等。所述的半導體晶片100可以是單晶矽、多晶矽或非晶矽；所述半導體晶片100也可以是矽、鍺、砷化鎵或矽鍺化合物；該半導體晶片100還可以具有外延層或絕緣層上矽結構。該半導體晶片100還可以包括疊層結構，例如所述疊層結構從下至上可以為導電層-絕緣介質層，還可以為柵氧層-柵層。所述半導體晶片100上具有光刻膠層102，光刻膠層102可以採用本領域技術人員熟知的方法形成，例如旋塗法。所述光源可以採用圓形照明或環形照明，在本實施例中採用環形照明。在曝光開始需要設置掩模版上的開口圖形與曝光系統中的標記對準也叫做套準，這樣就可以在半導體晶片的光刻膠層上的特定位置形成所需的掩膜圖形，例如對準CD為122nm的主開口圖形可以形成CD為122的主掩膜圖形，對準CD為172nm副開口圖形可以形成CD為122nm的副掩膜圖形。在一片半導體晶片的光刻膠層中要形成兩種特徵尺寸的掩膜圖形，也就是主掩膜圖形和副掩膜圖形時，通常只能套準其中之一。因為開口圖形的CD越小解析度對光刻後掩膜圖形的CD影響越大，因此保證較小CD的掩膜圖形光刻的精確性，在本實施例中曝光的方法為套準所述開口圖形中的最小者，例如在本實施例中為套準CD為122nm的開口圖形。曝光方法可以採用本領域技術人員熟知的方法，例如掃描曝光。接著，對所述n片半導體晶片進行顯影，在每一片半導體晶片上形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形。該步可以採用本領域技術人員熟知的方法進行。顯影之後在每一片半導體晶片上得到兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形，也就是主掩膜圖形和副掩膜圖形，例如本實施例中理想尺寸為172nm和129nm的兩種掩膜圖形，因為光刻的誤差，在顯影后對應得到如圖5所示，主掩膜圖形520的特徵尺寸(Major)為135.Onm，副掩膜圖形510的特徵尺寸(Minor)為171.5nm。上述光刻步驟中，除所述主掩膜圖形和副掩膜圖形之外，還可以同時形成其它尺寸的掩膜圖形，例如180nm和200nm的掩膜圖形。S120:抽取至少一片所述半導體晶片，測量並計算兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值。從顯影完成的半導體晶片中抽取一片或者多片，並從抽出的半導體晶片上任意抽取至少兩個不同特徵尺寸的掩膜圖形，例如在本實施例中為抽取特徵尺寸不同的主掩膜圖形和副掩膜圖形，測量CD。測量步驟可以利用本領域技術人員熟知的方法進行測量，例如採用光學特徵尺寸測量設備(OpticalCD，OCD)針對有規則的掩膜圖形密集區的掩膜圖形進行測量，利用反射光束的幹涉，形成一組有規律的譜線，通過分析這些譜線，得到兩種掩膜圖形的CD。例如主掩膜圖形的特徵尺寸為135.Onm，副掩膜圖形的特徵尺寸為171.5nm。為了更準確在上述步驟中可以從一個半導體晶片上抽取多個主掩膜圖形測量CD，然後求平均，同樣可以抽取多個副掩膜圖形測量CD，然後求平均。然後計算主掩膜圖形和副掩膜圖形CD的差值(bias)，所述差值為絕對值，例如bias=171.5nm_135.Onm=36.5線bias=1135.0nm_171.5nm|=|_36.5nm|=36.5nm。另外還可以抽取多個半導體晶片，重複上述測量和計算CD的差值的步驟，然後在對CD的差值再次求平均。S130:根據所述特徵尺寸差值，以及所述特徵尺寸差值和所述工藝因子的線性關係，計算工藝因子的實際值。根據上面步驟中得到的bias，例如本實施例中，bias=36.5nm。因為工藝因子(sigma)和所述特徵尺寸差值(bias)具有線性關係，因此可以利用本領域技術人員熟知的方法得到工藝因子(sigma)和所述特徵尺寸差值(bias)的一次方程，例如為sigmaX80.186-24.424=bias。從而可以得出sigma=0.76，也就是工藝因子的實際值為0.76。所述工藝因子和所述特徵尺寸差值的線性關係，在本實施例中是利用下面方法得到的其中所述差值為絕對值。首先以第一目標值的工藝因子對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻，在每一片半導體晶片上形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形。該步驟跟步驟S110相同，其中第一目標值和目標值可以不同，例如第一目標值可以根據特徵尺寸較大的掩膜圖形所對應的工藝因子計算，例如為0.92。接著抽取至少一片所述半導體晶片，測量並計算兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值。該步驟和步驟S120相同。接著改變工藝因子的第一目標值。可以增大或者減小第一目標值，例如將目標值，例如增大到0.95或者減小到0.87。接著循環執行至少一次上述步驟，其中在執行上述步驟的光刻步驟中每一次光刻的工藝因子的第一目標值不同，每一次光刻的半導體晶片不同。執行一次上述步驟可以得到一個工藝因子(sigma)的第一目標值，以及所述第一目標值對應的兩個掩膜圖形也就是主掩膜圖形的特徵尺寸(Major)和副掩膜圖形的特徵尺寸(Minor)的差值(bias)，然後在循環執行至少一次上述步驟，可以得到至少兩組的第一目標值和及第一目標值對應的特徵尺寸差值，例如下列表格中所示為本實施例中的實驗數據tableseeoriginaldocumentpage10接著根據得到的特徵尺寸差值和工藝因子的第一目標值得到所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係。本實施例中，所述光源採用環形照明，所述光源成像到所述透鏡上為環形。這樣sigma包f舌sigma—inner禾口sigma—outer，因為sigma—inner禾口sigma—outer的牛寺徵尺寸差值固定，因此在計算bias和sigma的線性關係時可以設定sigma為sigma-inner或sigma-outer其中之一。本實施例中，如圖6所示以外部工藝因子(sigma-outer)的第一目標值為橫坐標，以所述特徵尺寸差值為縱坐標，建立坐標軸，將上述表格中的實驗數據代表的點畫在坐標平面內，連接上述點，就得到一條直線，該直線就表示了工藝因子與所述特徵尺寸差值的線性關係。例如，測量並計算該直線的線性方程為sigmaX80.186-24.424=bias。也可以利用下面步驟來計算工藝因子的第一目標值得到所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係取上述實驗數據中的任意兩組，第一組的工藝因子目標值為ol，第一組主掩膜圖形和副掩膜圖形的CD特徵尺寸差值為biasl。第一組的工藝因子目標值為。2，第二組主掩膜圖形和副掩膜圖形的CD特徵尺寸差值為bias2。將上述biasl、o1和bias2和o2帶入一次方程bias=oXa+b，其中a、b為未知數。從而得到兩個sigma和bias的一次方程0.92Xa+b=48.8;0.87Xa+b=45.5;可以求出a"80.186，b"-24.424，從而得到sigma和bias的線性關係為sigmaX80.186-24.424=bias。S140:根據工藝因子的目標值與實際值的大小關係，調整工藝因子的目標值。比較工藝因子的實際值和目標值，如果實際值大於目標值則減小目標值；如果實際值小於目標值則增大目標值。例如在本實施例中採用下列方法計算工藝因子的實際值與目標值的差實際值為0.76，目標值為0.74，因此偏差為0.76_0.74=0.02。然後用目標值減去偏差，也就是O.74-0.02=0.72，作為新的目標值。S150:利用調整後的工藝因子的目標值對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻。更換半導體晶片，利用調整後的工藝因子的目標值對半導體晶片進行光刻。之後還可以多次更換半導體晶片，執行上述光刻步驟。從而通過測量每一次光刻後在半導體晶片上光刻得到的兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值，以及所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係，調整工藝因子，使其更接近理想值，然後用於進行下一次光刻，從而減小下一次光刻的掩膜圖形CD的誤差。而且在上述方案中，利用工藝因子的第一目標值進行光刻，然後得到的同一半導體晶片上的掩膜圖形的兩種特徵尺寸進行測量，得到特徵尺寸差值，接著改變第一目標值再進行光刻，並測量所述特徵尺寸差值，循環執行上述光刻和測量的步驟，最後利用多次光刻的工藝因子的第一目標值，以及所述特徵尺寸差值得到所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係，利用該方法可以簡便的得到較準確的所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係，為光刻中曝光的工藝因子調整提供了依據。在上述實施例中，所述主掩膜圖形和副掩膜圖形的CD特徵尺寸差值為絕對值。實施例二參考圖7，一種控制特徵尺寸的光刻系統，包括光刻基臺200、特徵尺寸測量裝置210、偏差計算裝置220、工藝因子計算裝置230以及反饋裝置240，其中，光刻基臺200包括曝光系統和顯影裝置，如圖3或4所示，曝光系統包括光源120、掩模版130和透鏡140，光源120透過掩模版130和透鏡140利用目標值的工藝因子對具有光刻膠層102的半導體晶片100進行曝光；顯影裝置用於對曝光後的半導體晶片進行顯影，在每一片半導體晶片上的光刻膠層中形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形；特徵尺寸測量裝置210用於測量光刻後得到的任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸；偏差計算裝置230用於計算特徵尺寸測量裝置210測量出的兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸的特徵尺寸差值；工藝因子計算裝置240用於根據所述特徵尺寸差值，以及所述特徵尺寸差值和所述工藝因子的線性關係計算工藝因子的實際值；反饋裝置250用於比較工藝因子的實際值和目標值的大小關係，並根據所述大小關係確定工藝因子的目標值應該調整到的值，並將應該調整到的值作為新的目標值反饋給光刻基臺200的曝光系統。其中，所述曝光系統的光源為環形照明。其中，所述工藝因子為外部工藝因子或內部工藝因子。本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發明的保護範圍應當以本發明權利要求所界定的範圍為準。權利要求一種控制特徵尺寸的光刻方法，其特徵在於，包括步驟利用目標值的工藝因子對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻，在每一片半導體晶片上形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形，其中n為自然數；抽取至少一片所述半導體晶片，測量並計算任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值；根據所述特徵尺寸差值，以及所述特徵尺寸差值和所述工藝因子的線性關係，計算工藝因子的實際值；根據工藝因子的目標值與實際值的大小關係，調整工藝因子的目標值；利用調整後的工藝因子的目標值對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻。2.如權利要求1所述的控制特徵尺寸的光刻方法，其特徵在於，所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係，計算方法為以第一目標值的工藝因子對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻，在每一片半導體晶片上形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形，其中n為自然數；抽取至少一片所述半導體晶片，測量並計算任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值；改變工藝因子的第一目標值；循環執行至少一次上述步驟，其中在執行上述步驟的光刻步驟中每一次光刻的工藝因子的第一目標值不同，每一次光刻的半導體晶片不同；根據得到的特徵尺寸差值及其對應的工藝因子的第一目標值得到所述特徵尺寸差值和工藝因子的線性關係。3.如權利要求1所述的控制特徵尺寸的光刻方法，其特徵在於，所述調整工藝因子的目標值方法為計算工藝因子的目標值與實際值的差值，當實際值大於目標值，將目標值減去所述差值作為工藝因子新的目標值；當實際值小於目標值，將目標值加上所述差值作為工藝因子新的目標值。4.如權利要求1所述的控制特徵尺寸的光刻方法，其特徵在於，所述曝光的光源採用環形照明的方式。5.如權利要求4所述的控制特徵尺寸的光刻方法，其特徵在於，所述工藝因子為外部工藝因子或內部工藝因子。6.如權利要求1至5任意一項所述的控制特徵尺寸的光刻方法，其特徵在於，每一所述特徵尺寸的掩膜圖形對應於掩模版上一開口圖形，所述曝光的方法為套準所述開口圖形中的最小者。7.—種控制特徵尺寸的光刻系統，其特徵在於，包括光刻基臺、特徵尺寸測量裝置、偏差計算裝置、工藝因子計算裝置以及反饋裝置，其中，光刻基臺包括曝光系統和顯影裝置，所述曝光系統用於利用目標值的工藝因子對具有光刻膠層的半導體晶片進行曝光；所述顯影裝置用於對曝光系統曝光後的半導體晶片進行顯影，在每一片所述半導體晶片上的光刻膠層中形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形；特徵尺寸測量裝置用於測量光刻基臺光刻後得到的任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸；偏差計算裝置用於計算特徵尺寸測量裝置測量到的任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值；工藝因子計算裝置用於根據所述特徵尺寸差值，以及所述特徵尺寸差值和所述工藝因子的線性關係計算工藝因子的實際值；反饋裝置用於比較工藝因子的所述實際值和所述目標值的大小關係，並根據所述大小關係確定工藝因子的目標值應該調整到的值，並將應該調整到的值作為新的目標值反饋給光刻基臺的曝光系統。8.如權利要求7所述的控制特徵尺寸的光刻系統，其特徵在於，所述曝光系統的光源為環形照明。9.如權利要求8所述的控制特徵尺寸的光刻系統，其特徵在於，所述工藝因子為外部工藝因子或內部工藝因子。全文摘要本發明提供了一種控制特徵尺寸的光刻方法及光刻系統，該方法包括步驟利用目標值的工藝因子對具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻，在每一片半導體晶片上形成至少兩種不同特徵尺寸的掩膜圖形；測量並計算任意兩種所述不同特徵尺寸的掩膜圖形的特徵尺寸差值；根據所述特徵尺寸差值，以及所述特徵尺寸差值和所述工藝因子的線性關係，計算工藝因子的實際值；根據工藝因子的目標值與實際值的大小關係，調整工藝因子的目標值；利用調整後的工藝因子的目標值對n片具有光刻膠層的半導體晶片進行光刻。該方法減小了光刻後形成的掩膜圖形CD的誤差，提高了掩膜圖形的精確度。文檔編號G03F1/00GK101727014SQ20081022522公開日2010年6月9日申請日期2008年10月28日優先權日2008年10月28日發明者朱萍花,羅大傑申請人:中芯國際集成電路製造(北京)有限公司