[发明专利]套刻偏差的量测方法

说明书

一种套刻偏差的量测方法，包括：提供若干批次待测晶圆；在若干批次待测晶圆中获取若干样品晶圆；采用第一光照剂量对样品晶圆进行第一套刻偏差量测，获取第一量测值组；采用第二光照剂量对样品晶圆进行第二套刻偏差量测，获取第二量测值组，所述第一光照剂量高于所述第二光照剂量；获取所述第一量测值组和所述第二量测值组的平均偏差值组；在所述若干批次待测晶圆中获取实测晶圆；采用所述第二光照剂量或所述第一光照剂量对实测晶圆的所有区域点进行第三套刻偏差量测，获取实测晶圆的第三量测值组；采用所述平均偏差值组对所述第三量测值组点对点进行校准，获取实测晶圆的套刻偏差值组。从而，在保证量测精度的同时可以提高量测效率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种套刻偏差的量测方法。

背景技术

套刻偏差(overlay，OVL)是指在光刻制造工艺中当层图形和前层图形的叠对位置偏差。由于集成电路芯片的制造是通过多层电路层叠加而成，如果当层和前层没有对准的话，芯片将无法正常工作。因此，在形成当层的过程中，减小套刻偏差、确保套刻偏差在偏差范围内是极为重要的一件事情。由于传统的基于成像和图像识别的套刻量测技术已逐渐不能满足新的工艺节点对套刻偏差量测的要求，基于衍射的套刻量测技术(DBO，Diffraction-Basedoverlay)正逐步成为套刻测量的重要手段。

在现有技术中，由于有些层的材质透光率较低，基于衍射的套刻量测技术会采用高光照剂量的光进行照射来收集到对比度足够的光学信号。

然而，在上述方法中，高光照剂量的光需要通过增强照射时间来获取，这会导致量测时间成倍增长，给量产带来很大困扰。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种套刻偏差的量测方法，在保证量测精度的同时可以大幅减少量测时间，改善量测产能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种套刻偏差的量测方法，包括：提供若干批次待测晶圆；在所述若干批次待测晶圆中获取若干样品晶圆；采用第一光照剂量对所述样品晶圆进行第一套刻偏差量测，获取第一量测值组；采用第二光照剂量对所述样品晶圆进行第二套刻偏差量测，获取第二量测值组，所述第一光照剂量高于所述第二光照剂量；获取所述第一量测值组和所述第二量测值组的平均偏差值组；在所述若干批次待测晶圆中获取实测晶圆；采用所述第二光照剂量或所述第一光照剂量对所述实测晶圆的所有区域点进行第三套刻偏差量测，获取所述实测晶圆的第三量测值组；采用所述平均偏差值组对所述第三量测值组点对点进行校准，获取所述实测晶圆的套刻偏差值组。

可选的，还包括：进行第一套刻偏差量测之前，获取所述第二光照剂量；获取所述第二光照剂量的方法包括：获取测试晶圆；采用多个不同的测试光照剂量对所述测试晶圆的所有区域点分别进行多次套刻偏差量测，获取小于或等于第一预设值的若干光学信号的离散度值，且各光学信号的离散度值与各测试光照剂量对应；根据所述多个测试光照剂量和对应的多个光学信号的离散度值，获取光照剂量与光学信号的离散度值关系模型；根据所述光照剂量与光学信号的离散度值关系模型获取临界光学信号的离散度值；通过所述光照剂量与光学信号的离散度值关系模型和所述临界光学信号的离散度值，获取所述第二光照剂量，所述第二光照剂量为所述光学信号的离散度值小于或等于所述临界光学信号的离散度值时的最低光照剂量。

可选的，所述多个测试光照剂量大于或等于500；第n个测试光照剂量较第n-1个测试光照剂量大500，所述n为大于或等于2的自然数；所述第一预设光学信号的离散度值为4。

可选的，获取所述临界光学信号的离散度值的方法包括：根据所述光照剂量与光学信号的离散度值关系模型，获取所述第一光照剂量对应的第一光学信号的离散度值；当所述第一光学信号的离散度值高于2时，所述临界光学信号的离散度值为4；当所述第一光学信号的离散度值低于或等于2时，所述临界光学信号的离散度值为2。

可选的，获取所述测试晶圆的方法包括：在所述待测晶圆中获取任一晶圆为所述测试晶圆。