[发明专利]自动控制光刻胶厚度的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制程，尤其涉及自动控制光刻胶厚度的方法和系统。

背景技术

在半导体制造技术中，晶圆的关键尺寸(Critical Dimension)越来越小，例如，线宽尺寸由45纳米变为32纳米。而维持关键尺寸的均匀性则显得非常重要。某些类型的图案需要不同等级的关键尺寸的均匀性。例如，以45纳米制程来说，使用在微处理器电路的独立线需要1.3纳米的线宽的3个标准差(sigma)之间；使用在记忆体阵列的密集线需要3.4纳米的线宽的3个标准差之间。

有多种因素可能影响到上述的关键尺寸。这些因素可能来自光学、化学或机械方面的因素。针对不同的因素，现有技术中提出了不同的解决方案。例如，晶圆投影图案的光刻机器(lithography machine)可能因为提供错误的能量而造成尺寸错误，针对该问题，中国第200510002870.3号专利公开了一种对能量大小进行适当控制的方法。其根据所需要的关键尺寸计算所需要的能量值，从而对实际关键尺寸进行控制。另外，涂覆有化学增幅光刻胶的晶圆的存放时间也对最终形成的关键尺寸有影响。针对该问题，中国第200710171612.7号专利申请公开了一种关键尺寸的控制方法。其通过产生关键尺寸和存放时间的对应关系曲线来获得晶圆的安全存放时间。以此来对关键尺寸进行控制。

除了现有技术中提到的影响关键尺寸的因素外，光刻胶的厚度对关键尺寸也有影响，需要对光刻胶的厚度进行控制以满足关键尺寸的要求。目前在晶圆上涂覆光刻胶的常用方法是旋转涂胶法。在旋转涂胶中，通过滴胶喷嘴在晶圆上滴胶，并通过晶圆的旋转而在晶圆上形成一层均匀的光刻胶。在旋转涂胶中，对光刻胶厚度产生影响的最关键的参数是晶圆转速和光刻胶粘度。在光刻胶的粘度一定的情况下，晶圆的转速决定了最终形成的光刻胶的厚度。现有技术中一般是通过人工调节晶圆转速的方法来调节最终在晶圆上形成的光刻胶厚度。但是随着需要对转速进行调节的频率越来越高，采用人工的方法需要花费更多的人工和时间。

因此现有技术中需要一种自动控制光刻胶厚度的方法和系统，以对晶圆上形成的光刻胶的厚度进行自动控制。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种自动控制光刻胶厚度的方法，包括下列步骤：获取晶圆的当前转速；获取晶圆上光刻胶的当前厚度；将当前厚度与目标厚度比较，判断当前厚度与目标厚度是否一致；如果当前厚度与目标厚度不一致，根据当前厚度、目标厚度以及晶圆的当前转速计算晶圆的目标转速；调整所述晶圆的转速至目标转速。

进一步地，上述方法在计算所述目标转速后且在调整所述晶圆的转速至所述目标转速前还包括以下步骤：判断当前转速和目标转速的差值是否超过预先确定的阈值；如果当前转速和目标转速的差值超过阈值，那么将有关信息发送给用户，由用户确认目标转速。较佳地，该阈值可以设定为当前转速的10％。用户的确认不仅包括对计算的所述目标转速的确认，还包括将用户输入的转速值确认为所述目标转速。

上述的目标转速可以通过下列公式进计算的：V2＝(T1×T1×V1)÷(T2×T2)，其中T1为当前厚度，T2为目标厚度，V1为晶圆的当前转速。

根据本发明的另一方面，提供了一种自动控制光刻胶厚度的系统，该系统包括：转速检测单元，其检测晶圆的当前转速；厚度检测单元，其检测晶圆的当前厚度；存储单元，其存储当前转速、当前厚度以及目标厚度；处理单元，其判断当前厚度与目标厚度是否一致，并在当前厚度与目标厚度不一致时根据当前厚度、目标厚度以及晶圆的当前转速计算晶圆的目标转速，且处理单元发出控制信号以将晶圆的转速改变至目标转速；转速检测单元、厚度检测单元和处理单元与存储单元耦合。

上述处理单元进一步配置为：判断当前转速和目标转速的差值是否超过预先确定的阈值；如果当前转速和目标转速的差值超过阈值，那么将有关信息发送给用户，由用户确认目标转速。较佳地，该阈值可以设定为当前转速的10％。

用户的确认不仅包括对计算的所述目标转速的确认，还包括将用户输入的转速值确认为所述目标转速。

上述的目标转速可以通过下列公式进计算的：V2＝(T1×T1×V1)÷(T2×T2)，其中T1为当前厚度，T2为目标厚度，V1为晶圆的当前转速。

通过本发明的方法和系统，能对晶圆上光刻胶的厚度进行自动控制，节省了人工和时间。