[发明专利]叠对偏移量测量补偿方法、装置及存储介质

说明书

本发明提供至少提供一种叠对测量方法，包括：获得曝光单元的第一参数和第二参数；基于第一参数计算曝光单元的第一叠对偏移量；基于第二参数测量曝光单元的第二叠对偏移量；获得第一叠对偏移量和第二叠对偏移量的相关系数；以及，计算曝光单元的第三叠对偏移量，第三叠对偏移量为第一叠对偏移量乘以相关系数。本发明实施例的叠对测量补偿方法可以直接应用于曝光机上实现CPE测量，测量时间短，因此可以增加CPE测量频率，提高叠对精度，缩短产品生产周期，提高成品率，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种光刻过程中半导体的叠对偏移量的测量补偿方法、装置及存储介质。

背景技术

光刻工艺应用于半导体制造过程中，光刻过程是将掩膜(Mask)上的图形形式的电路结构通过对准、曝光、显影等步骤转印到涂有光刻胶的晶圆表面，从而在晶圆表面形成一层光刻胶掩蔽图形。

半导体器件由很多层电路重叠而成，因此需要数十次的光刻步骤，必须保证每一层与前层以及后层相对准，即叠对(Overlay)，叠对误差大将直接影响半导体器件的性能，甚至导致短路而使器件失效。叠对测量设备用于叠对测量，测量结果可以反馈或前馈到光刻控制系统中或其他处理工具中，从而在当前层或后层进行校正。通常在形成电路结构图形的同时会形成叠对标记(Overlay Mark)，通过测量不同层的叠对标记可以获得叠对偏移量。常用的叠对标记包括：同心对准式(Box-in-box，BIB)标记、先进成像测量式(AdvancedImagingMetrology，AIM)标记和基于衍射的叠对(Diffraction Based Overlay，DBO)标记。

晶圆表面的平坦化程度会影响曝光机的焦距，使曝光机的实际焦距值与预设值不同，从而使曝光的晶圆的尺寸和轮廓与预设值不同。晶圆几何图形(Patterned WaferGeometry，PWG)测量设备可用于测量晶圆表面的平面形变量，并将测量结果反馈给曝光机，用以调整曝光机的焦距。这种测量方法需要额外的测量设备，并且需要抽样测量，抽样出的晶圆需要移动到该测量设备，因此会增加半导体器件的生成周期和成本。

发明内容

本发明提供一种叠对偏移量测量补偿方法、装置及存储介质，以至少解决现有技术中的以上技术问题。

作为本发明的一个方面，本发明提供一种叠对偏移量的测量补偿方法，包括：

获得曝光单元的第一参数和第二参数，其中，所述第一参数包括所述曝光单元的Z轴值以及所述第二参数，所述第二参数包括所述曝光单元的X轴值和/或Y轴值；

计算所述曝光单元的第一叠对偏移量，所述第一叠对偏移量的计算基于所述第一参数；

测量所述曝光单元的第二叠对偏移量，所述第二叠对偏移量的测量包括基于所述第二参数的再测量；

获得所述第一叠对偏移量和所述第二叠对偏移量的相关系数；以及，

计算所述曝光单元的第三叠对偏移量，所述第三叠对偏移量为所述第一叠对偏移量乘以所述相关系数。

在一些实施例中，所述测量所述曝光单元的第二叠对偏移量的方法包括同心对准式标记测量法或先进成像标记测量法或基于衍射的叠对标记测量法。

在一些实施例中，所述第二参数包括所述曝光单元的X轴值，所述第一叠对偏移量包括X轴上的叠对偏移量，所述第一叠对偏移量依据以下公式计算：

其中，OVX1为所述曝光单元在X轴上的所述第一叠对偏移量，z为所述曝光单元的Z轴值，x为所述曝光单元的X轴值，d为待处理的晶圆的厚度。

在一些实施例中，所述第二参数包括所述曝光单元的Y轴值，所述第一叠对偏移量包括Y轴上的叠对偏移量，所述第一叠对偏移量依据以下公式计算：