[發明專利]套刻精度檢測方法及套刻偏差補償方法

在審

• 申請號: 202010018880.0
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN113093475A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 柏聳;馬其梁;宋濤;沙沙
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣

一種套刻精度檢測方法及套刻偏差補償方法，所述套刻精度檢測方法，包括：提供待測晶圓，所述待測晶圓包括已曝光顯影的光阻層；采用光學方法的套刻精度測量技術對所述待測晶圓進行第一次檢測，獲取所述光阻層的第一套刻精度信息；采用光學方法的套刻精度測量技術對所述待測晶圓進行第二次檢測，獲取所述光阻層的第二套刻精度信息，所述第二次檢測的光源與所述第一次檢測的光源的波長或偏振方向不同；根據所述第一套刻精度信息與所述第二套刻精度信息獲取所述待測晶圓的套刻精度偏差信息。從而，能夠提高轉移至硅片上的圖案的套刻精度。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種套刻精度檢測方法及套刻偏差補償方法。

背景技術

光刻技術是半導體制作技術中至關重要的一項技術，其能夠實現將圖形從掩模版中轉移到硅片表面，形成符合設計要求的半導體產品。在光刻工藝過程中，首先，通過曝光步驟，光線通過掩模版中透光或反光的區域照射至涂覆了光刻膠的硅片上，并與光刻膠發生光化學反應；接著，通過顯影步驟，利用感光和未感光的光刻膠對顯影劑的溶解程度，形成光刻圖形，實現掩模版圖案的轉移；然后，通過刻蝕步驟，基于光刻膠層所形成的光刻圖形對硅片進行刻蝕，將掩模版圖案進一步轉移至硅片上。

然而，轉移至硅片上的圖案的套刻精度較差。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種套刻精度檢測方法及套刻偏差補償方法，以提高轉移至硅片上的圖案的套刻精度。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案提供一種套刻精度檢測方法，包括：提供待測晶圓，所述待測晶圓包括已曝光顯影的光阻層；采用光學方法的套刻精度測量技術對所述待測晶圓進行第一次檢測，獲取所述光阻層的第一套刻精度信息；采用光學方法的套刻精度測量技術對所述待測晶圓進行第二次檢測，獲取所述光阻層的第二套刻精度信息，所述第二次檢測的光源與所述第一次檢測的光源的波長或偏振方向不同；根據所述第一套刻精度信息與所述第二套刻精度信息獲取所述待測晶圓的套刻精度偏差信息。

可選的，所述光阻層包括若干標記圖形；所述第一套刻精度信息包括若干第一套刻精度，每個所述第一套刻精度根據一個所述標記圖形獲?。凰龅诙卓叹刃畔ㄈ舾傻诙卓叹?，每個所述第二套刻精度根據一個所述標記圖形獲取。

可選的，所述待測晶圓的套刻精度偏差信息包括若干偏差值，每個所述偏差值根據一個第一套刻精度與對應的一個第二套刻精度之間的矢量差值獲取。

可選的，所述光學方法的測量技術包括：基于成像和圖像識別的套刻精度測量技術或基于衍射的套刻精度測量技術。

相應的，本發明的技術方案提供一種采用上述任一項套刻精度檢測方法進行的套刻偏差補償方法，包括：提供若干第一晶圓；通過所述若干第一晶圓獲取第一補償參數；提供若干第二晶圓，每個所述第二晶圓包括第二待刻蝕層和位于所述第二待刻蝕層表面的初始第二光阻層；根據所述第一補償參數對每個所述第二晶圓的初始第二光阻層曝光顯影以形成第二光阻層；形成所述第二光阻層后，將所述若干第二晶圓中1個以上的第二晶圓作為第二待測晶圓，并根據所述套刻精度檢測方法獲取所述第二待測晶圓的第二套刻精度偏差信息，所述套刻精度檢測方法包括：提供待測晶圓，所述待測晶圓包括已曝光顯影的光阻層；采用光學方法的套刻精度測量技術對所述待測晶圓進行第一次檢測，獲取所述光阻層的第一套刻精度信息；采用光學方法的套刻精度測量技術對所述待測晶圓進行第二次檢測，獲取所述光阻層的第二套刻精度信息，所述第二次檢測的光源與所述第一次檢測的光源的波長或偏振方向不同；根據所述第一套刻精度信息與所述第二套刻精度信息獲取所述待測晶圓的套刻精度偏差信息；根據所述第二套刻精度偏差信息，對每個所述第二晶圓進行補償處理，所述補償處理包括：去除所述第二光阻層，或者以所述第二光阻層為掩膜刻蝕所述第二待刻蝕層。

可選的，根據所述第二套刻精度偏差信息，對每個所述第二晶圓進行補償處理的方法包括：當所述第二套刻精度偏差信息在預設范圍內時，以所述第二光阻層為掩膜刻蝕所述第二待刻蝕層，當所述第二套刻精度偏差信息在預設范圍外時，去除所述第二光阻層。