本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種套刻補(bǔ)償方法及系統(tǒng)、半導(dǎo)體制造方法、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù)：
1、隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，晶圓上需要實(shí)現(xiàn)的特征尺寸越來(lái)越小，因此，光刻技術(shù)對(duì)光刻工藝以及光刻系統(tǒng)相關(guān)的精度要求也會(huì)越來(lái)越高。
2、其中，在光刻工藝過(guò)程中，在曝光顯影后形成在光刻膠中的圖形通常被稱(chēng)為當(dāng)層圖形，在此之前已形成的圖形通常被稱(chēng)為前層圖形，套刻偏差(overlay)是指當(dāng)層圖形與前層圖形之間的偏移量，用于表征當(dāng)層圖形和前層圖形之間的相對(duì)位置的偏差。由于集成電路制造通常需要形成上下堆疊的多個(gè)膜層，如果當(dāng)層圖形與前層圖形沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)，會(huì)極大的影響芯片的良率。
3、在光刻工藝過(guò)程中，為了盡可能地減小套刻偏差，在獲得套刻偏差測(cè)量數(shù)據(jù)后，會(huì)對(duì)套刻偏差測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果反饋給光刻機(jī)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，從而為下次曝光做進(jìn)一步的修正，以實(shí)現(xiàn)套刻補(bǔ)償。
4、但是，目前套刻補(bǔ)償?shù)木群蜕a(chǎn)成本難以取得平衡。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明實(shí)施例解決的問(wèn)題是提供一種套刻補(bǔ)償方法及系統(tǒng)、半導(dǎo)體制造方法、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，在提高套刻補(bǔ)償?shù)木鹊耐瑫r(shí)，降低生產(chǎn)成本。
2、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種套刻補(bǔ)償方法，包括：獲取已執(zhí)行光刻處理的晶圓的待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)；基于所述待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)，采用第一套刻補(bǔ)償模型進(jìn)行擬合計(jì)算，以確定所述第一套刻補(bǔ)償模型的第一模型參數(shù)，所述第一套刻補(bǔ)償模型為薄板樣條模型；基于確定所述第一模型參數(shù)后的第一套刻補(bǔ)償模型，獲取用于進(jìn)行套刻補(bǔ)償?shù)男拚齾?shù)。
3、相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種半導(dǎo)體制造方法，包括：基于本發(fā)明實(shí)施例提供的套刻補(bǔ)償方法得到的修正參數(shù)，對(duì)待補(bǔ)償晶圓進(jìn)行光刻處理，且在所述光刻處理中實(shí)現(xiàn)套刻補(bǔ)償。
4、相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種套刻補(bǔ)償系統(tǒng)，包括：待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取已執(zhí)行光刻處理的晶圓的待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)；第一模型參數(shù)獲取模塊，用于基于所述待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)，采用第一套刻補(bǔ)償模型進(jìn)行擬合計(jì)算，以確定所述第一套刻補(bǔ)償模型的第一模型參數(shù)，所述第一套刻補(bǔ)償模型為薄板樣條模型；修正參數(shù)獲取模塊，用于基于確定所述第一模型參數(shù)后的第一套刻補(bǔ)償模型，獲取用于進(jìn)行套刻補(bǔ)償?shù)男拚齾?shù)。
5、相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電子設(shè)備，包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器和至少一個(gè)處理器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有一條或多條計(jì)算機(jī)指令，其中，一條或多條計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例提供的套刻補(bǔ)償方法。
6、相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有一條或多條計(jì)算機(jī)指令，一條或多條計(jì)算機(jī)指令用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例提供的套刻補(bǔ)償方法。
7、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：
8、本發(fā)明實(shí)施例提供的套刻補(bǔ)償方法中，獲取已執(zhí)行光刻處理的晶圓的待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)后，基于所述待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)，采用第一套刻補(bǔ)償模型進(jìn)行擬合計(jì)算，以確定所述第一套刻補(bǔ)償模型的第一模型參數(shù)，且所述第一套刻補(bǔ)償模型為薄板樣條(thin-platespline，tps)模型，與采用傳統(tǒng)的多項(xiàng)式(polynomial)函數(shù)的模型作為套刻補(bǔ)償模型來(lái)進(jìn)行套刻補(bǔ)償?shù)姆桨赶啾?，薄板樣條模型具有較高的擬合精度和良好的泛化能力，相應(yīng)的，擬合計(jì)算時(shí)對(duì)量測(cè)點(diǎn)(也即套刻標(biāo)記)的數(shù)量要求較低，因此，一方面，這可以減少所述套刻補(bǔ)償方法對(duì)量測(cè)點(diǎn)的數(shù)量要求，這不僅降低了制備套刻標(biāo)記所需的工藝成本，也降低了量測(cè)套刻偏差所需的工藝成本，從而降低了生產(chǎn)成本，另一方面，通過(guò)采用薄板樣條模型，在擬合過(guò)程中引入噪音數(shù)據(jù)的概率較低，且具有較強(qiáng)的收斂性，因而在基于所述待補(bǔ)償偏差數(shù)并采用第一套刻補(bǔ)償模型進(jìn)行擬合計(jì)算時(shí)，有利于降低出現(xiàn)過(guò)擬合(over?fitting)問(wèn)題的概率，有利于提高第一模型參數(shù)的精確性，相應(yīng)提高用于進(jìn)行套刻補(bǔ)償?shù)男拚齾?shù)的精確性，從而提高套刻補(bǔ)償?shù)木?；為此，本發(fā)明實(shí)施例的套刻補(bǔ)償方法采用薄板樣條模型，有利于在提高套刻補(bǔ)償?shù)木鹊耐瑫r(shí)，降低生產(chǎn)成本。
9、可選方案中，采用第一套刻補(bǔ)償模型進(jìn)行擬合計(jì)算之前，先采用第二套刻補(bǔ)償模型進(jìn)行擬合計(jì)算，所述第二套刻補(bǔ)償模型為基于多項(xiàng)式函數(shù)的m階鏡頭模型(lens?model)，且所述多項(xiàng)式函數(shù)的自變量為曝光窗口(也即曝光像場(chǎng))內(nèi)沿垂直于其曝光掃描方向的坐標(biāo)信息，后續(xù)再基于所述第二套刻補(bǔ)償模型所對(duì)應(yīng)的修正殘值，采用第一套刻補(bǔ)償模型進(jìn)行擬合計(jì)算；套刻補(bǔ)償模型中的參數(shù)通常具有物理意義，當(dāng)套刻補(bǔ)償模型需要考慮鏡頭項(xiàng)(lens?item)時(shí)，鏡頭項(xiàng)所允許的扭曲變形程度通常與其他項(xiàng)存在較大差異，因此針對(duì)鏡頭項(xiàng)單獨(dú)設(shè)置二套刻補(bǔ)償模型，便于第一套刻補(bǔ)償模型的擬合計(jì)算，有利于提高第一模型參數(shù)的精確性，從而有利于提高用于進(jìn)行套刻補(bǔ)償?shù)男拚齾?shù)的精確性；而且，曝光窗口通常沿某一個(gè)曝光掃描方向(scanning?direction)進(jìn)行曝光，如果認(rèn)為曝光窗口對(duì)套刻偏差的貢獻(xiàn)是固定的，則沿曝光掃描方向，曝光窗口中同一個(gè)場(chǎng)點(diǎn)在掃描路徑上各個(gè)位置的曝光相關(guān)數(shù)據(jù)(例如，光強(qiáng)、像差等)基本是一致的，因此，通過(guò)使第二套刻補(bǔ)償模型對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式函數(shù)的自變量為曝光窗口內(nèi)沿垂直于其曝光掃描方向(也即沿曝光場(chǎng)的位置坐標(biāo)系的x方向)的坐標(biāo)信息，使得第二套刻補(bǔ)償模型是隨著垂直于其曝光掃描方向的坐標(biāo)信息變化的多項(xiàng)式函數(shù)，在曝光掃描方向上沒(méi)有分量，因此擬合計(jì)算的過(guò)程僅為求解垂直于其曝光掃描方向的模型，有利于降低求解的難度，并顯著降低出現(xiàn)過(guò)擬合問(wèn)題的概率，使得計(jì)算得到的第二模型參數(shù)的精確度較高，相應(yīng)提高用于進(jìn)行套刻補(bǔ)償?shù)男拚齾?shù)的精確性；綜上，通過(guò)采用由第二套刻補(bǔ)償模型和第一套刻補(bǔ)償模型構(gòu)成的串級(jí)(cascade)模型，從而進(jìn)一步提高套刻補(bǔ)償?shù)木取?/p>
10、本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體制造方法中，基于本發(fā)明實(shí)施例提供的套刻補(bǔ)償方法得到的修正參數(shù)，對(duì)待補(bǔ)償晶圓進(jìn)行光刻處理，且在所述光刻處理中實(shí)現(xiàn)套刻補(bǔ)償，由于本發(fā)明實(shí)施例提供的套刻補(bǔ)償方法能夠在提高套刻補(bǔ)償?shù)木鹊耐瑫r(shí)降低生產(chǎn)成本，因而提高了基于套刻補(bǔ)償?shù)墓饪烫幚砗蟮奶卓叹龋瑥亩岣弋a(chǎn)品良率，而且降低了所述制造方法的成產(chǎn)成本。
1.一種套刻補(bǔ)償方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的套刻補(bǔ)償方法，其特征在于，獲取已執(zhí)行光刻處理的晶圓的待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)，包括：獲取已執(zhí)行光刻處理的晶圓的套刻偏差測(cè)量數(shù)據(jù)；
3.如權(quán)利要求1所述的套刻補(bǔ)償方法，其特征在于，采用第一套刻補(bǔ)償模型進(jìn)行擬合計(jì)算，以確定所述第一套刻補(bǔ)償模型的第一模型參數(shù)之前，所述套刻補(bǔ)償方法還包括：基于所述待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)，采用第二套刻補(bǔ)償模型進(jìn)行擬合計(jì)算，以確定所述第二套刻補(bǔ)償模型的第二模型參數(shù)，所述第二套刻補(bǔ)償模型為基于多項(xiàng)式函數(shù)的m階鏡頭模型，且所述多項(xiàng)式函數(shù)的自變量為曝光窗口內(nèi)沿垂直于其曝光掃描方向的坐標(biāo)信息；
4.如權(quán)利要求3所述的套刻補(bǔ)償方法，其特征在于，在所述m階鏡頭模型中，m的值為3、4或5。
5.如權(quán)利要求3所述的套刻補(bǔ)償方法，其特征在于，所述曝光窗口為狹縫，所述多項(xiàng)式函數(shù)的自變量為所述狹縫沿其長(zhǎng)度方向的坐標(biāo)信息，所述狹縫的長(zhǎng)度方向垂直于曝光掃描方向。
6.如權(quán)利要求3所述的套刻補(bǔ)償方法，其特征在于，基于所述待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)，采用第二套刻補(bǔ)償模型進(jìn)行擬合計(jì)算中，通過(guò)最小二乘法進(jìn)行擬合。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的套刻補(bǔ)償方法，其特征在于，獲取已執(zhí)行光刻處理的晶圓的待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)包括：獲取已執(zhí)行光刻處理的晶圓上各個(gè)曝光場(chǎng)的套刻偏差測(cè)量數(shù)據(jù)；獲取多個(gè)曝光場(chǎng)的套刻偏差測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值；基于所述平均值得到所述待補(bǔ)償偏差數(shù)據(jù)；
8.如權(quán)利要求1所述的套刻補(bǔ)償方法，其特征在于，在獲取用于進(jìn)行套刻補(bǔ)償?shù)男拚齾?shù)之后，所述套刻補(bǔ)償方法還包括：進(jìn)行套刻偏差補(bǔ)償反饋操作。
9.一種半導(dǎo)體制造方法，其特征在于，包括：
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于，對(duì)待補(bǔ)償晶圓進(jìn)行光刻處理中，對(duì)與已執(zhí)行光刻處理的晶圓屬于同一光刻制程的新批次晶圓進(jìn)行光刻處理。
11.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于，對(duì)待補(bǔ)償晶圓進(jìn)行光刻處理，包括：對(duì)已執(zhí)行光刻處理的晶圓執(zhí)行光刻的重做工序，并在所述重做工序中實(shí)現(xiàn)套刻補(bǔ)償。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于，對(duì)已執(zhí)行光刻處理的晶圓執(zhí)行光刻的重做工序，包括：去除所述已執(zhí)行光刻處理的晶圓上的已有光阻層，成為待補(bǔ)償晶圓；在去除所述已有光阻層之后，基于所述修正參數(shù)對(duì)所述待補(bǔ)償晶圓再次進(jìn)行光刻處理。
13.一種套刻補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，包括：
14.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器和至少一個(gè)處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有一條或多條計(jì)算機(jī)指令，其中，所述一條或多條計(jì)算機(jī)指令被所述處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的套刻補(bǔ)償方法。
15.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有一條或多條計(jì)算機(jī)指令，所述一條或多條計(jì)算機(jī)指令用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的套刻補(bǔ)償方法。