背景技术
在半导体工艺中,光刻是至关重要的一步,通过光刻的对准、曝光等一系列步骤,能够实现将掩模图形转移到晶圆上的工艺过程。通常,在形成半导体芯片的过程中,需要进行多层光刻工艺才能完成整个制造过程。这就使得当前光刻图形与前层光刻图形的位置对准变得尤为重要。套刻精度就是指晶圆的层与层的光刻图形的位置对准误差。
目前,有多种关于套刻精度的测量及控制方法,例如申请号为200510111412、名称为“测量光刻套刻精度的标尺和方法”的中国专利申请提到一种传统的测量图形,即套刻盒记号(boxmark),该套刻盒记号通过由内框和外框两个具有相同中心且相互平行的边的正方形构成,通过比较左右边框的坐标差来获得套刻偏移量,并判断两层光刻之间的对准是否符合要求;又例如,专利号为ZN200810043750、名称为“提高光刻套刻精度的方法”的中国专利公开了一种采用在硅片上旋涂填充层的方法,以实现在进行多层光刻时,提高层与层之间套刻精度的方法。
然而在现有技术中的多种套刻精度的测量和控制方法中,不可避免的需要对套刻精度的原始数据(recipe)进行设定,以便作为进行比对的参考值,这需要工程师每完成一层光刻,都要在测定机的光学显微镜下,对每一个套刻标记(mark)进行人工捕获并比对标记,以便于测量和评估套刻是否准确。这一设定过程不仅耗费大量人力和物力,也经常容易由于工程师的遗漏给后续工艺造成误差,影响产品良率。
发明内容
本发明提供了一种套刻精度的检测方法,提高了套刻精度的检测效率和准确度,减少了由于对套刻标记进行人工查找和标注而导致的产品良率的降低。
为了实现上述技术目的,本发明提出一种套刻精度的检测方法,其中,包括:获取预定图案的第一基准坐标值和第二基准坐标值;分别获取预定图案所对应的实际坐标值和预定坐标值;分别计算所述实际坐标值与所述第一基准坐标值的实际差值,以及所述预定坐标值与所述第二基准坐标值之间的预定差值;将所述实际差值与预定差值进行比较,实现对套刻精度的检测。
可选的,所述第一基准坐标值为预定图案在特定光刻层所对应的坐标值,所述第二基准坐标值为预定图案在该特定光刻层对应的掩模版上的坐标值。
可选的,所述特定光刻层为有源区光刻层。
可选的,所述实际坐标值为预定图案在需要检测套刻精度的层所对应的坐标值,所述预定坐标值为预定图案在与待测层对应的掩模版上的坐标值。
可选的,所述预定图案为套刻标记。
可选的,所述将实际差值与预定差值进行比较以实现对套刻精度的检测包括:当所述实际差值与所述预定差值一致时,则套刻精度无误差。
相比于现有技术,本发明所提供的套刻精度的检测方法,避免了对每一个具体的套刻标记进行标注,节省了大量的人力和时间,也减少了由于标注遗漏或错误而带来的误差。
具体实施方式
在传统套刻精度的检测方法中,每完成每一层光刻,都必须借助于显微镜对每一个具体的套刻标记进行人工标注,从而花费大量人力和时间。
发明人发现,在进行每一层光刻时,当前光刻图形的实际坐标值会自动加载套刻精度的当前数据中,通过将实际坐标与第一基准坐标的差值和掩模版中的预定坐标值与第二基准坐标的差值进行对比,并进而判断套刻标记的位置是否准确,从而可完成对套刻精度的检测。
下面将结合具体实施例和附图,对本发明套刻精度的检测方法进行详细阐述。
参考图1,在一种实施方式中,本发明套刻精度的检测方法包括:
步骤S1,获取预定图案的第一基准坐标值和第二基准坐标值;
步骤S2,分别获取预定图案所对应的实际坐标值和预定坐标值;
步骤S3,分别计算所述实际坐标值与所述第一基准坐标值的实际差值,以及所述预定坐标值与所述第二基准坐标值之间的预定差值;
步骤S4,将所述实际差值与预定差值进行比较,实现对套刻精度的检测。
具体来说,其中,所述第一基准坐标值可为预定图案在特定光刻层所对应的坐标值,所述第二基准坐标值可为预定图案在该特定光刻层对应的掩模版上的坐标值。在一种实施方式中,所述特定光刻层可为有源区光刻层,由于有源区一般都是第一个测量套刻精度的层,几乎不会发生误差,因此可将有源区光刻层及掩模版上的坐标数据作为基准值,以获得准确的测量结果。在其它实施方案中,也可采用其它层作为所述特定光刻层。
其中,所述实际坐标值为预定图案在需要检测套刻精度的层所对应的坐标值。所述预定坐标值为预定图案在与待测层对应的掩模版上的坐标值。
其中,所述预定图案可为套刻标记。
由于套刻标记都是唯一的,因此,分别计算出套刻标记在需要检测套刻精度的光刻层上的坐标值和第一基准坐标值之间的实际差值,以及套刻标记在对应的掩模版上的坐标值和第二基准坐标值之间的预定差值;如果实际差值与预定差值一致,则待测层的套刻精度无误差。
尽管光刻过程中可能出现偏差,由于本发明设定基准坐标值,通过将实际坐标值或者预定坐标值分别与对应的基准坐标值进行计算,并且将获得的实际差值与预定差值进行比较,从而能够将不同坐标***的两个值进行比较,进而确定套刻是否准确。
此外,由于***会自动记录套刻标记在每层光刻层的坐标值,因此获取套刻标的实际坐标值非常方便,甚至可通过计算机程序实现自动化检测。
在一种具体实施方式中,两层光刻层之间的间距为70微米,也就是其预定差值为70微米。首先获得预定图案的实际坐标值,其横坐标x值为2.0900毫米,纵坐标y值为29.1574毫米;继而获取预定图案的基准坐标值,其横坐标x值为2.1606毫米,纵坐标y值为29.1568毫米。
通过计算,可以获得该预定图案实际坐标值与基准坐标值之间的差值,即实际差值,具体来说,可分别获得其x坐标的实际差值与y坐标的实际差值,分别为:x坐标的实际差值为76微米,而y坐标的实际差值为6微米。在当前工艺条件下,10微米以内为合理误差范围,因此,x坐标的实际差值与其预定差值相一致,y方向上可认为无落差,从而可以判断,该光刻层的套刻精度无误差。
本发明所提供的套刻精度的检测方法,通过根据预定图案的实际坐标值和预定坐标值,计算该预定图案的实际差值和预定差值,并将两者进行比较,从而确定套刻标记的位置是否准确,以完成套刻精度的检测,从而避免了对每一个具体的套刻标记通过显微镜进行人工查找和标注,节省了大量的人力和时间,也减少了在对套刻标记进行标注和设定的过程中所带来的误差而导致的产品良率的降低。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。