确定光刻工艺窗口的方法、装置、存储介质及电子设备转让专利

申请号 : CN202311222006.9

文献号 : CN116954039B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 马春雨陈冠中聂方园

申请人 : 合肥晶合集成电路股份有限公司

摘要 :

本发明提供了一种确定光刻工艺窗口的方法、装置、存储介质及电子设备。该方法包括:根据焦距能量矩阵和目标光刻图案的关键尺寸确定目标曝光条件;根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,以及根据目标曝光条件和多个第二曝光条件对第二晶圆进行曝光;获取第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距和第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距;根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第一目标焦距确定第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第二目标焦距确定第二晶圆的第二光刻工艺窗口。

权利要求 :

1.一种确定光刻工艺窗口的方法,其特征在于,包括:

根据焦距能量矩阵和目标光刻图案的关键尺寸从多个历史曝光条件中确定目标曝光条件,其中,所述多个历史曝光条件为对参考晶圆进行曝光时,对应所述参考晶圆中多个区域的曝光条件;

根据所述目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,其中,以所述目标曝光条件中的目标焦距为原点,多个所述第一曝光条件中的多个第一焦距按照所述预设步进量递增,多个所述第二曝光条件中的多个第二焦距按照所述预设步进量递减,以使得曝光设备根据所述目标曝光条件和多个所述第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,以及根据所述目标曝光条件和多个所述第二曝光条件对第二晶圆进行曝光;

获取所述第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距和所述第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,所述第一目标焦距和所述第二目标焦距对应的光刻图案的特征尺寸满足所述关键尺寸;

根据所述目标曝光条件的目标曝光能量和多个所述第一目标焦距确定所述第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据所述目标曝光条件的目标曝光能量和多个所述第二目标焦距确定所述第二晶圆的第二光刻工艺窗口。

2.根据权利要求1所述的确定光刻工艺窗口的方法,其特征在于,所述根据所述目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,以使得曝光设备根据所述目标曝光条件和多个所述第一曝光条件对所述第一晶圆进行曝光,包括:根据所述目标曝光条件和所述第一曝光条件确定第一目标焦距能量矩阵;

发送所述第一目标焦距能量矩阵至曝光设备,以使所述曝光设备根据所述第一目标焦距能量矩阵对所述第一晶圆进行曝光。

3.根据权利要求1所述的确定光刻工艺窗口的方法,其特征在于,所述根据所述目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,以使得曝光设备根据所述目标曝光条件和多个所述第二曝光条件对所述第二晶圆进行曝光,包括:根据所述目标曝光条件和所述第二曝光条件确定第二目标焦距能量矩阵;

发送所述第二目标焦距能量矩阵至曝光设备,以使所述曝光设备根据所述第二目标焦距能量矩阵对所述第二晶圆进行曝光。

4.根据权利要求2所述的确定光刻工艺窗口的方法,其特征在于,所述目标曝光条件的目标曝光能量和所述第一曝光条件的第一曝光能量相同,所述根据所述目标曝光条件和所述第一曝光条件确定第一目标焦距能量矩阵,包括:获取按照多个所述第一焦距的焦距值大小顺序排列的多个所述第一曝光条件;

调整所述目标曝光条件至顺序排列的任意两两相邻的所述第一曝光条件之间,以使所述目标曝光条件和多个所述第一曝光条件构成所述第一目标焦距能量矩阵。

5.根据权利要求3所述的确定光刻工艺窗口的方法,其特征在于,所述目标曝光条件的目标曝光能量和所述第一曝光条件的第一曝光能量相同,所述根据所述目标曝光条件和所述第二曝光条件确定第二目标焦距能量矩阵,包括:获取按照多个所述第二焦距的焦距值大小顺序排列的多个所述第二曝光条件;

调整所述目标曝光条件至顺序排列的任意两两相邻的所述第二曝光条件之间,以使所述目标曝光条件和多个所述第二曝光条件构成所述第二目标焦距能量矩阵。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的确定光刻工艺窗口的方法,其特征在于,所述获取所述第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距,包括:获取曝光之后的所述第一晶圆的多个光刻图案的多个第一特征尺寸;

将满足所述关键尺寸的多个第一特征尺寸对应的第一焦距确定为所述第一目标焦距。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的确定光刻工艺窗口的方法,其特征在于,所述获取所述第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,包括:获取曝光之后的所述第二晶圆的多个光刻图案的多个第二特征尺寸;

将满足所述关键尺寸的多个第二特征尺寸对应的第二焦距确定为所述第二目标焦距。

8.一种确定光刻工艺窗口的装置,其特征在于,包括:

第一处理模块,用于根据焦距能量矩阵和目标光刻图案的关键尺寸从多个历史曝光条件中确定目标曝光条件,其中,所述多个历史曝光条件为对参考晶圆进行曝光时,对应所述参考晶圆中多个区域的曝光条件;

第二处理模块,用于根据所述目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,其中,以所述目标曝光条件中的目标焦距为原点,多个所述第一曝光条件中的多个第一焦距按照所述预设步进量递增,多个所述第二曝光条件中的多个第二焦距按照所述预设步进量递减,以使得曝光设备根据所述目标曝光条件和多个所述第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,以及根据所述目标曝光条件和多个所述第二曝光条件对第二晶圆进行曝光;

获取模块,用于获取所述第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距和所述第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,所述第一目标焦距和所述第二目标焦距对应的光刻图案的特征尺寸满足所述关键尺寸;

第三处理模块,用于根据所述目标曝光条件的目标曝光能量和多个所述第一目标焦距确定所述第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据所述目标曝光条件的目标曝光能量和多个所述第二目标焦距确定所述第二晶圆的第二光刻工艺窗口。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述确定光刻工艺窗口的方法。

10.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的确定光刻工艺窗口的方法。

说明书 :

确定光刻工艺窗口的方法、装置、存储介质及电子设备

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域,具体而言,涉及一种确定光刻工艺窗口的方法、确定光刻工艺窗口的装置、计算机可读存储介质及电子设备。

背景技术

[0002] 随着集成电路的芯片集成度越来越高,芯片的设计规则向着更小尺寸的工艺进行挑战。在缩小尺寸的过程中,光刻工艺是芯片制造中最为重要的工艺步骤之一,其主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上,为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。而曝光工艺又是光刻工艺中最为重要的一步,就是利用紫外线把光罩上的图形成像到晶片表面,从而把光罩上面的图形转移到晶片表面的光刻胶中,这一步中曝光的能量和成像焦点偏移尤为重要。
[0003] 而在芯片的生产过程中,由于晶片中心边缘均匀性差异,会出现晶片中心光刻胶的形貌正常,但是晶片边缘区域的光刻胶有倒梯形的问题,造成晶片边缘的散焦,从而会给晶片的曝光过程带来不利的影响。现有技术中为了得到相对较好的曝光窗口,会利用光学扫描机台检测焦点曝光矩阵以修正曝光窗口,其中,由于光学扫描机台是通过一个芯片与左右相邻的两个芯片相比对的方式检测缺陷,而远离中心芯片的图案相较于中心芯片会有较大的差异,光学扫描机台的扫描方式会使得远离中心的芯片的缺陷难以被捕捉到,最终导致难以确定比较健康的曝光窗口。示例性地,如图1所示,确定曝光区域(曝光窗口),检测曝光窗口中的芯片图案。其中,在远离中心芯片的图案(边缘芯片图案)为1的情况下,芯片1与左右相邻的两个芯片2和3(对比芯片图案)相比对之后,若2和3分别与1的图案相同,则光学扫描机台会判定芯片1的图案为正确图案,但是由于芯片1本身与中心芯片0(中心芯片图案)存在较大的差异,从而芯片1、芯片2和芯片3的图案均已经存在严重变形,因此,最终导致曝光存在误差。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的在于提供一种确定光刻工艺窗口的方法、确定光刻工艺窗口的装置、计算机可读存储介质及电子设备,以解决现有技术中难以确定出健康的光刻工艺窗口的问题。
[0005] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种确定光刻工艺窗口的方法,包括:根据焦距能量矩阵和目标光刻图案的关键尺寸从多个历史曝光条件中确定目标曝光条件,其中,多个历史曝光条件为对参考晶圆进行曝光时,对应参考晶圆中多个区域的曝光条件;根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,其中,以目标曝光条件中的目标焦距为原点,多个第一曝光条件中的多个第一焦距按照预设步进量递增,多个第二曝光条件中的多个第二焦距按照预设步进量递减,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,以及根据目标曝光条件和多个第二曝光条件对第二晶圆进行曝光;获取第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距和第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,第一目标焦距和第二目标焦距对应的光刻图案的特征尺寸满足关键尺寸;根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第一目标焦距确定第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第二目标焦距确定第二晶圆的第二光刻工艺窗口。
[0006] 可选地,根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,包括:根据目标曝光条件和第一曝光条件确定第一目标焦距能量矩阵;发送第一目标焦距能量矩阵至曝光设备,以使曝光设备根据第一目标焦距能量矩阵对第一晶圆进行曝光。
[0007] 可选地,根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第二曝光条件对第二晶圆进行曝光,包括:根据目标曝光条件和第二曝光条件确定第二目标焦距能量矩阵;发送第二目标焦距能量矩阵至曝光设备,以使曝光设备根据第二目标焦距能量矩阵对第二晶圆进行曝光。
[0008] 可选地,目标曝光条件的目标曝光能量和第一曝光条件的第一曝光能量相同,根据目标曝光条件和第一曝光条件确定第一目标焦距能量矩阵,包括:获取按照多个第一焦距的焦距值大小顺序排列的多个第一曝光条件;调整目标曝光条件至顺序排列的任意两两相邻的第一曝光条件之间,以使目标曝光条件和多个第一曝光条件构成第一目标焦距能量矩阵。
[0009] 可选地,目标曝光条件的目标曝光能量和第一曝光条件的第一曝光能量相同,根据目标曝光条件和第二曝光条件确定第二目标焦距能量矩阵,包括:获取按照多个第二焦距的焦距值大小顺序排列的多个第二曝光条件;调整目标曝光条件至顺序排列的任意两两相邻的第二曝光条件之间,以使目标曝光条件和多个第二曝光条件构成第二目标焦距能量矩阵。
[0010] 可选地,获取第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距,包括:获取曝光之后的第一晶圆的多个光刻图案的多个第一特征尺寸;将满足关键尺寸的多个第一特征尺寸对应的第一焦距确定为第二目标焦距。
[0011] 可选地,获取第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标曝光焦距,包括:获取曝光之后的第二晶圆的多个光刻图案的多个第二特征尺寸;将满足关键尺寸的多个第二特征尺寸对应的第二焦距确定为第二目标焦距。
[0012] 根据本发明的另一个方面,提供了一种确定光刻工艺窗口的装置,包括:第一处理模块,用于根据焦距能量矩阵和目标光刻图案的关键尺寸从多个历史曝光条件中确定目标曝光条件,其中,多个历史曝光条件为对参考晶圆进行曝光时,对应参考晶圆中多个区域的曝光条件;第二处理模块,用于根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,其中,以目标曝光条件中的目标焦距为原点,多个第一曝光条件中的多个第一焦距按照预设步进量递增,多个第二曝光条件中的多个第二焦距按照预设步进量递减,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,以及根据目标曝光条件和多个第二曝光条件对第二晶圆进行曝光获取模块,用于获取第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距和第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,第一目标焦距和第二目标焦距对应的光刻图案的特征尺寸满足关键尺寸;第三处理模块,用于根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第一目标焦距确定第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第二目标焦距确定第二晶圆的第二光刻工艺窗口。
[0013] 根据本发明的另一个方面,还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一种确定光刻工艺窗口的方法。
[0014] 根据本发明的又一个方面,还提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,一个或多个程序被存储在存储器中,并且被配置为由一个或多个处理器执行,一个或多个程序包括用于执行上述任意一种确定光刻工艺窗口的方法。
[0015] 应用本发明的技术方案,提供了一种确定光刻工艺窗口的方法,本申请意想不到的效果如下:在对参考晶圆进行曝光时,该参考晶圆中的多个区域对应焦距能量矩阵中的多个历史曝光条件,从而在确定目标光刻图案的关键尺寸的情况下,能够从上述多个历史曝光条件中确定出满足该关键尺寸的目标曝光条件,进而通过对上述目标曝光条件中的目标焦距按照预设步进量递增得到多个第一焦距,该多个第一焦距为多个第一曝光条件中的焦距,且通过对上述目标曝光条件中的目标焦距按照预设步进量递减得到多个第二焦距,该多个第二焦距为多个第二曝光条件中的焦距,并使得曝光设备能够根据上述目标曝光条件和第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,同时根据上述目标曝光条件和第二曝光条件对第二晶圆进行曝光,从而能获取上述第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距,以及获取上述第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,并在获取第一目标焦距和第二目标焦距之后,根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第一目标焦距确定第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第二目标焦距确定第二晶圆的第二光刻工艺窗口。因此,通过本申请,能够改善曝光过程中出现曝光缺陷的情况,解决了现有技术中难以确定比较健康的光刻工艺窗口的问题。

附图说明

[0016] 构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017] 图1是现有技术中确定曝光区域时检测到的芯片图案;
[0018] 图2是根据一示例性实施例示出的一种确定光刻工艺窗口的方法的流程框图;
[0019] 图3是根据一示例性实施例示出的一种确定光刻工艺窗口的方法中,确定初始曝光条件的示意图;
[0020] 图4是根据一示例性实施例示出的一种确定光刻工艺窗口的方法中,确定目标曝光条件的示意图;
[0021] 图5是根据一示例性实施例示出的一种确定光刻工艺窗口的方法中,确定多个第一焦距的示意图;
[0022] 图6是根据一示例性实施例示出的一种确定光刻工艺窗口的方法中,确定多个第二焦距的示意图;
[0023] 图7是根据一示例性实施例示出的一种确定光刻工艺窗口的方法中,确定出第一光刻工艺窗口和第二光刻工艺窗口的示意图。
[0024] 图8是根据本发明实施例2的确定光刻工艺窗口的装置的结构框图。

具体实施方式

[0025] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0026] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0027] 需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0028] 实施例1
[0029] 根据本发明实施例,提供了一种确定光刻工艺窗口的方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0030] 本申请提供了一种确定光刻工艺窗口的方法,图2是根据本发明实施例1的确定光刻工艺窗口的方法的流程图,如图2所示,该方法包括:
[0031] 步骤S202,根据焦距能量矩阵和目标光刻图案的关键尺寸从多个历史曝光条件中确定目标曝光条件,其中,多个历史曝光条件为对参考晶圆进行曝光时,对应参考晶圆中多个区域的曝光条件;
[0032] 步骤S204,根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,其中,以目标曝光条件中的目标焦距为原点,多个第一曝光条件中的多个第一焦距按照预设步进量对目标焦距递增,多个第二曝光条件中的多个第二焦距按照预设步进量对目标焦距递减,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,以及根据目标曝光条件和多个第二曝光条件对第二晶圆进行曝光;
[0033] 步骤S206,获取第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距和第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,第一目标焦距和第二目标焦距对应的光刻图案的特征尺寸满足关键尺寸,且第一焦距包括第一目标焦距,第二焦距包括第二目标焦距;
[0034] 步骤S208,根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第一目标焦距确定第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第二目标焦距确定第二晶圆的第二光刻工艺窗口。
[0035] 应用本发明的技术方案,提供了一种确定光刻工艺窗口的方法,其中,在对参考晶圆进行曝光时,该参考晶圆中的多个区域对应焦距能量矩阵中的多个历史曝光条件,从而在确定目标光刻图案的关键尺寸的情况下,能够从上述多个历史曝光条件中确定出满足该关键尺寸的目标曝光条件,进而通过对上述目标曝光条件中的目标焦距按照预设步进量递增得到多个第一焦距,该多个第一焦距为多个第一曝光条件中的焦距,且通过对上述目标曝光条件中的目标焦距按照预设步进量递减得到多个第二焦距,该多个第二焦距为多个第二曝光条件中的焦距,并使得曝光设备能够根据上述目标曝光条件和第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,同时根据上述目标曝光条件和第二曝光条件对第二晶圆进行曝光,从而能获取上述第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距,以及获取上述第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,并在获取第一目标焦距和第二目标焦距之后,根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第一目标焦距确定第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第二目标焦距确定第二晶圆的第二光刻工艺窗口。因此,通过本申请,能够改善曝光过程中出现曝光缺陷的情况,解决了现有技术中难以确定比较健康的光刻工艺窗口的问题。
[0036] 其中,如图3所示,首先基于目标光刻图案能够确定出用于对上述参考晶圆进行曝光的初始曝光条件,可选地,该初始曝光条件可以是上述参考晶圆的几何中心处对应的曝光条件,进而将该初始曝光条件作为对上述参考晶圆进行第一次曝光的中心曝光条件,并基于上述中心曝光条件确定得到焦距能量矩阵,例如,上述焦距能量矩阵中的焦距可以为‑100nm,‑80nm,‑60nm,‑40nm,‑20nm,0nm,20nm,40nm,60nm,80nm,100nm;上述焦距能量矩阵中的曝光能量可以为32 mj,33 mj,34 mj,35 mj,36 mj,37 mj,38 mj,39 mj,从而使得曝光设备在该待参考晶圆进行第一次曝光时,能够根据上述焦距能量矩阵对参考晶圆进行第一次曝光,从而通过量测参考晶圆进行第一次曝光之后的曝光图案,能够根据该曝光图案和上述目标光刻图案的关键尺寸确定出目标曝光条件,如图4所示,可以理解的是,该目标曝光条件即为焦距能量矩阵中的多个历史曝光条件。示例性地,上述目标曝光条件中的曝光焦距可以为‑50nm,‑40nm,‑30nm,‑20nm,‑10nm,0nm,10nm,20nm,30nm,40nm,50nm;上述目标曝光条件中的曝光能量可以为33.5mj,34mj,34.5mj,35mj,35.5mj,36mj,36.5mj,37mj。
[0037] 在一些可选的实施方式中,根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,包括:根据目标曝光条件和第一曝光条件确定第一目标焦距能量矩阵,如图5所示;发送第一目标焦距能量矩阵至曝光设备,以使曝光设备根据第一目标焦距能量矩阵对第一晶圆进行曝光。
[0038] 上述实施方式中,通过确定目标曝光条件,能够得到目标焦距和目标曝光能量,从而确定根据该目标曝光能量曝光之后的光刻图案具有较好的分辨率和较好的光刻胶或光刻膜的感光度。因此,进一步地,为了使得上述第一晶圆上的每个曝光区域均具有较好的分辨率,保持上述目标曝光能量不变,将目标曝光条件中的目标焦距按照预设步进量依次递增,即可得到多个第一焦距,并以使每个第一焦距和目标曝光条件均可作为一个第一曝光条件。示例性地,第一晶圆的每个曝光区域均对应一个第一曝光条件,则对上述第一晶圆上的多个曝光区域而言,可以具有多个第一曝光条件,从而能够根据上述目标曝光条件和多个第一曝光条件确定出对第一晶圆进行曝光的第一目标焦距能量矩阵,进而在将该第一目标焦距能量矩阵发送至曝光设备之后,曝光设备能量根据第一目标焦距能量矩阵对第一晶圆曝光。示例性地,如图5所示,上述多个第一焦距可以为0,10,20,30,40,50,60。进一步地,如图5所示,本申请中由于与中心芯片图案相邻的芯片图案均为健康的图案(采用中心曝光图案曝光得到的图案),从而在对比中心芯片图案和相邻的对比芯片图案之后,在中心芯片图案与对比图案相同的情况下,说明能够得到健康的曝光窗口。
[0039] 在一些可选的实施方式中,根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第二曝光条件对第二晶圆进行曝光,包括:根据目标曝光条件和第二曝光条件确定第二目标焦距能量矩阵,如图6所示;发送第二目标焦距能量矩阵至曝光设备,以使曝光设备根据第二目标焦距能量矩阵对第二晶圆进行曝光。
[0040] 上述实施方式中,通过确定目标曝光条件,能够得到目标焦距和目标曝光能量,从而确定根据该目标曝光能量曝光之后的光刻图案具有较好的分辨率和较好的光刻胶或光刻膜的感光度。因此,进一步地,为了使得上述第二晶圆上的每个曝光区域均具有较好的分辨率,保持上述目标曝光能量不变,将目标曝光条件中的目标焦距按照预设步进量依次递减,即可得到多个第二焦距,并以使每个第二焦距和目标曝光条件均可作为一个第二曝光条件。示例性地,第二晶圆的每个曝光区域均对应一个第二曝光条件,则对上述第二晶圆上的多个曝光区域而言,可以具有多个第二曝光条件,从而能够根据上述目标曝光条件和多个第二曝光条件确定出对第二晶圆进行曝光的第二目标焦距能量矩阵,进而在将该第二目标焦距能量矩阵发送至曝光设备之后,曝光设备能量根据第二目标焦距能量矩阵对第二晶圆曝光。示例性地,如图6所示,上述多个第二焦距可以为‑10,‑20,‑30,‑40,‑50,‑60。进一步地,如图6所示,本申请中由于与边缘芯片图案相邻的芯片图案均为健康的图案(采用中心曝光图案曝光得到的图案),从而在对比边缘芯片图案和相邻的对比芯片图案之后,在边缘芯片图案与对比图案不同的情况下,说明该边缘芯片图案不能得到健康的曝光窗口,应当进行修正。
[0041] 在一些可选的实施方式中,如图7所示,目标曝光条件的目标曝光能量和第一曝光条件的第一曝光能量相同,根据目标曝光条件和第一曝光条件确定第一目标焦距能量矩阵,包括:获取按照多个第一焦距的焦距值大小顺序排列的多个第一曝光条件;调整目标曝光条件至顺序排列的任意两两相邻的第一曝光条件之间,以使目标曝光条件和多个第一曝光条件构成第一目标焦距能量矩阵。
[0042] 上述实施方式中,由于同一晶圆上的边缘区域和中心区域的曝光精度不可避免的会存在一定的误差,从而在确定上述最佳的目标曝光条件之后,将该目标曝光条件的目标焦距作为上述晶圆的中心区域的曝光焦距,进而在将该目标焦距按照预设步进量依次递增之后,能够在该晶圆中形成多个第一焦距,且为了使得该晶圆上的每个曝光区域均具有最佳的曝光精度,将上述晶圆的每个第一焦距对应的曝光区域的曝光能量均设置为目标曝光能量,从而多个第一焦距和一一的多个目标曝光能量形成多个第一曝光条件,且该多个第一曝光条件中的多个第一焦距值均大于目标焦距值。进一步地,为了减少晶圆缺陷的漏检现象,将上述目标曝光条件插入至上述多个第一曝光条件中,使得该晶圆中的任意相邻三个曝光区域中,位于中间的曝光区域的曝光条件为第一曝光条件,其余两个曝光区域的曝光条件为目标曝光条件,即调整目标曝光条件至顺序排列的任意两两相邻的第一曝光条件之间,以使目标曝光条件和多个第一曝光条件构成第一目标焦距能量矩阵,从而使得曝光设备根据上述第一目标焦距能量矩阵曝光之后,由于目标曝光条件对应的曝光精度最佳,从而当扫描基于该目标曝光条件曝光的曝光区域与相邻的采用第一曝光条件曝光的曝光区域之后,能够精确的判断得到采用第一曝光条件曝光的曝光区域的曝光精度是否满足光刻图案的关键尺寸要求。
[0043] 在一些可选的实施方式中,如图7所示,目标曝光条件的目标曝光能量和第一曝光条件的第一曝光能量相同,根据目标曝光条件和第二曝光条件确定第二目标焦距能量矩阵,包括:获取按照多个第二焦距的焦距值大小顺序排列的多个第二曝光条件;调整目标曝光条件至顺序排列的任意两两相邻的第二曝光条件之间,以使目标曝光条件和多个第二曝光条件构成第二目标焦距能量矩阵。
[0044] 同样地,上述实施方式中,由于同一晶圆上的边缘区域和中心区域的曝光精度不可避免的会存在一定的误差,从而在确定上述最佳的目标曝光条件之后,将该目标曝光条件的目标焦距作为上述晶圆的中心区域的曝光焦距,进而在将该目标焦距按照预设步进量依次递减之后,能够在该晶圆中形成多个第二焦距,且为了使得该晶圆上的每个曝光区域均具有最佳的曝光精度,将上述晶圆的每个第二焦距对应的曝光区域的曝光能量均设置为目标曝光能量,从而多个第二焦距和一一的多个目标曝光能量形成多个第二曝光条件,且该多个第二曝光条件中的多个第二焦距值均大于目标焦距值。进一步地,为了减少晶圆缺陷的漏检现象,将上述目标曝光条件插入至上述多个第二曝光条件中,使得该晶圆中的任意相邻三个曝光区域中,位于中间的曝光区域的曝光条件为第二曝光条件,其余两个曝光区域的曝光条件为目标曝光条件,即调整目标曝光条件至顺序排列的任意两两相邻的第二曝光条件之间,以使目标曝光条件和多个第二曝光条件构成第二目标焦距能量矩阵,从而使得曝光设备根据上述第二目标焦距能量矩阵曝光之后,由于目标曝光条件对应的曝光精度最佳,从而当扫描基于该目标曝光条件曝光的曝光区域与相邻的采用第二曝光条件曝光的曝光区域之后,能够精确的判断得到采用第二曝光条件曝光的曝光区域的曝光精度是否满足光刻图案的关键尺寸要求。
[0045] 获取第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距,包括:获取曝光之后的第一晶圆的多个光刻图案的多个第一特征尺寸;将满足关键尺寸的多个第一特征尺寸对应的第一焦距确定为第二目标焦距。
[0046] 上述实施方式中,在根据上述第一目标焦距能量矩阵曝光之后,能够从第一晶圆的多个第一曝光条件对应的曝光区域中获取得到多个第一特征尺寸,进而通过比较上述多个第一特征尺寸和关键尺寸,能够确定得到满足上述关键尺寸的多个第一特征尺寸,进而能够在上述第一目标焦距能量矩阵中的多个第一曝光条件中找到满足上述关键尺寸的多个第一特征尺寸对应的多个第一曝光条件,并将找到的多个第一曝光条件中的多个第一焦距确定为第一目标焦距。
[0047] 在一些可选的实施方式中,获取第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标曝光焦距,包括:获取曝光之后的第二晶圆的多个光刻图案的多个第二特征尺寸;将满足关键尺寸的多个第二特征尺寸对应的第二焦距确定为第二目标焦距。
[0048] 同样地,上述实施方式中,在根据上述第二目标焦距能量矩阵曝光之后,能够从第二晶圆的多个第二曝光条件对应的曝光区域中获取得到多个第二特征尺寸,进而通过比较上述多个第二特征尺寸和关键尺寸,能够确定得到满足上述关键尺寸的多个第二特征尺寸,进而能够在上述第二目标焦距能量矩阵中的多个第二曝光条件中找到满足上述关键尺寸的多个第二特征尺寸对应的多个第二曝光条件,并将找到的多个第二曝光条件中的多个第二焦距确定为第一目标焦距。
[0049] 因此,上述多个第一目标焦距和目标曝光能量构成第一晶圆的第一光刻工艺窗口,上述多个第二目标焦距和目标曝光能量构成第二晶圆的第二光刻工艺窗口,使得基于该第一光刻工艺窗口和第二光刻工艺窗口,能够使得目标光刻图案(对应健康曝光区域)正确复制到晶圆上。
[0050] 实施例2
[0051] 根据本发明实施例,还提供了一种用于实施上述确定光刻工艺窗口的方法的装置,图8是根据本发明实施例2中的确定光刻工艺窗口的装置的结构框图,该装置包括:第一处理模块302,第二处理模块304,获取模块306和第三处理模块308,下面对该装置进行详细说明:
[0052] 第一处理模块302,用于根据焦距能量矩阵和目标光刻图案的关键尺寸从多个历史曝光条件中确定目标曝光条件,其中,多个历史曝光条件为对参考晶圆进行曝光时,对应参考晶圆中多个区域的曝光条件;
[0053] 第二处理模块304,用于根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,其中,以目标曝光条件中的目标焦距为原点,多个第一曝光条件中的多个第一焦距按照预设步进量对目标焦距递增,多个第二曝光条件中的多个第二焦距按照预设步进量对目标焦距递减,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,以及根据目标曝光条件和多个第二曝光条件对第二晶圆进行曝光;
[0054] 获取模块306,用于获取第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距和第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,第一目标焦距和第二目标焦距对应的光刻图案的特征尺寸满足关键尺寸,且第一焦距包括第一目标焦距,第二焦距包括第二目标焦距;
[0055] 第三处理模块308,用于根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第一目标焦距确定第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第二目标焦距确定第二晶圆的第二光刻工艺窗口。
[0056] 此处需要说明的是,上述第一处理模块302,第二处理模块304,获取模块306和第三处理模块308对应于实施例1中的步骤S202至步骤S208,多个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同,但不限于上述实施例1所公开的内容。
[0057] 实施例3
[0058] 在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的计算机可读存储介质,当计算机可读存储介质中的指令由光刻系统的处理器执行时,使得光刻系统能够执行上述的确定光刻工艺窗口的方法。可选地,计算机可读存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质,例如,非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD‑ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0059] 可选地,在本实施例中,上述计算机可读存储介质可以用于保存上述实施例1所提供的确定光刻工艺窗口的方法所执行的程序代码。
[0060] 可选地,在本实施例中,上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中,或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中。
[0061] 可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:根据焦距能量矩阵和目标光刻图案的关键尺寸从多个历史曝光条件中确定目标曝光条件,其中,多个历史曝光条件为对参考晶圆进行曝光时,对应参考晶圆中多个区域的曝光条件;根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,其中,以目标曝光条件中的目标焦距为原点,多个第一曝光条件中的多个第一焦距按照预设步进量递增,多个第二曝光条件中的多个第二焦距按照预设步进量递减,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,以及根据目标曝光条件和多个第二曝光条件对第二晶圆进行曝光;获取第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距和第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,第一目标焦距和第二目标焦距对应的光刻图案的特征尺寸满足关键尺寸;根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第一目标焦距确定第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第二目标焦距确定第二晶圆的第二光刻工艺窗口。
[0062] 可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,包括:根据目标曝光条件和第一曝光条件确定第一目标焦距能量矩阵;发送第一目标焦距能量矩阵至曝光设备,以使曝光设备根据第一目标焦距能量矩阵对第一晶圆进行曝光。
[0063] 可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:根据目标曝光条件和预设步进量确定多个第一曝光条件和多个第二曝光条件,以使得曝光设备根据目标曝光条件和多个第二曝光条件对第二晶圆进行曝光,包括:根据目标曝光条件和第二曝光条件确定第二目标焦距能量矩阵;发送第二目标焦距能量矩阵至曝光设备,以使曝光设备根据第二目标焦距能量矩阵对第二晶圆进行曝光。
[0064] 可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:目标曝光条件的目标曝光能量和第一曝光条件的第一曝光能量相同,根据目标曝光条件和第一曝光条件确定第一目标焦距能量矩阵,包括:获取按照多个第一焦距的焦距值大小顺序排列的多个第一曝光条件;调整目标曝光条件至顺序排列的任意两两相邻的第一曝光条件之间,以使目标曝光条件和多个第一曝光条件构成第一目标焦距能量矩阵。
[0065] 可选地,目标曝光条件的目标曝光能量和第一曝光条件的第一曝光能量相同,根据目标曝光条件和第二曝光条件确定第二目标焦距能量矩阵,包括:获取按照多个第二焦距的焦距值大小顺序排列的多个第二曝光条件;调整目标曝光条件至顺序排列的任意两两相邻的第二曝光条件之间,以使目标曝光条件和多个第二曝光条件构成第二目标焦距能量矩阵。
[0066] 可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:获取第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距,包括:获取曝光之后的第一晶圆的多个光刻图案的多个第一特征尺寸;将满足关键尺寸的多个第一特征尺寸对应的第一焦距确定为第二目标焦距。
[0067] 可选地,在本实施例中,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:获取第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标曝光焦距,包括:获取曝光之后的第二晶圆的多个光刻图案的多个第二特征尺寸;将满足关键尺寸的多个第二特征尺寸对应的第二焦距确定为第二目标焦距。
[0068] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0069] 在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0070] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
[0071] 作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0072] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0073] 集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0074] 从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下意想不到的效果:
[0075] 在对参考晶圆进行曝光时,该参考晶圆中的多个区域对应焦距能量矩阵中的多个历史曝光条件,从而在确定目标光刻图案的关键尺寸的情况下,能够从上述多个历史曝光条件中确定出满足该关键尺寸的目标曝光条件,进而通过对上述目标曝光条件中的目标焦距按照预设步进量递增得到多个第一焦距,该多个第一焦距为多个第一曝光条件中的焦距,且通过对上述目标曝光条件中的目标焦距按照预设步进量递减得到多个第二焦距,该多个第二焦距为多个第二曝光条件中的焦距,并使得曝光设备能够根据上述目标曝光条件和第一曝光条件对第一晶圆进行曝光,同时根据上述目标曝光条件和第二曝光条件对第二晶圆进行曝光,从而能获取上述第一晶圆在曝光过程中的多个第一目标焦距,以及获取上述第二晶圆在曝光过程中的多个第二目标焦距,并在获取第一目标焦距和第二目标焦距之后,根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第一目标焦距确定第一晶圆的第一光刻工艺窗口,并根据目标曝光条件的目标曝光能量和多个第二目标焦距确定第二晶圆的第二光刻工艺窗口。因此,通过本申请,能够改善曝光过程中出现曝光缺陷的情况,解决了现有技术中难以确定比较健康的光刻工艺窗口的问题。
[0076] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。