一种改善的套刻精度量测方法与流程

本发明涉及集成电路制造应用技术领域，尤其涉及一种改善的套刻精度量测方法。

背景技术：

套刻精度(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精度。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。因此保证当层和前层的套刻精度是极为重要的一件事情。

现有技术一般使用基于成像和图像识别的套刻测量技术(imagebaseoverlay，ibo)量测套刻精度。这种方法会因为光学偏差、量测算法等问题导致产生如图1所示的机台误差(tool-inducedshift，tis)，造成图形1的偏移。为消除机台误差影响，量测时会在0度量测后，将硅片旋转180度再进行一次量测，但这样导致的重复对准与量测动作，会造成容易出现量测问题并影响产能。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种改善的套刻精度量测方法，应用于优化套刻精度的测量，其中，包括一包含当层图形的内框和一包含前层图形的外框，具体步骤如下：

步骤s1、对所述内框内的所述当层图形添加套刻精度偏差；

步骤s2、对所述内框中的第一边框距离所述外框的最短距离及所述内框中的与所述第一边框平行的第二边框距离所述外框的最短距离进行量测；

步骤s3、通过对所述量测得到的值进行处理，排除机台误差，得到正确的套刻精度数据。

其中，所述步骤s1之后所述内框中的第一边框距离所述外框的最短距离为：

-ovl+x＝tis*(ovl+x)；

式中，ovl+x为所述内框中的第一边框距离所述外框的最短距离，tis为机台误差，ovl为所需测算的套刻精度，x为添加的套刻精度偏差。

其中，所述步骤s1之后所述内框中的与所述第一边框平行的第二边框距离所述外框的最短距离为：

ovl-x＝tis*(ovl+x)；

式中，ovl-x为所述内框中的与所述第一边框平行的第二边框距离所述外框的最短距离，tis为机台误差，ovl为所需测算的套刻精度，x为添加的套刻精度偏差。

其中，所述步骤s1中同时对所述当层图形的各部分添加所述套刻精度偏差。

其中，所述步骤s2中测量所使用的技术为基于成像和图像识别的套刻测量技术。

其中，所述步骤s3中消除机台误差的计算方法为：

-ovl+x＝tis*(ovl+x)；

ovl-x＝tis*(ovl+x)；

-ovl＝x*(ovl+x+ovl-x)/(ovl+x-ovl-x)；

式中，ovl+x为所述内框中的第一边框距离所述外框的最短距离，ovl-x为所述内框中的与所述第一边框平行的第二边框距离所述外框的最短距离，tis为机台误差，ovl为所需测量的套刻精度，x为添加的套刻精度偏差。

有益效果：通过改善现有的套刻精度量测图形，从当层图形与前层图形没有ovl偏差，改为人为添加套刻精度偏差，一次量测后通过计算方法消除tis的影响，解决ibo方法量测套刻精度时产生tis的问题。

附图说明

图1产生tis的多种原因；

图2现有套刻精度量测图形(内框与外框的中心无ovl偏差)；

图3本发明人为添加套刻精度偏差的套刻精度量测图形。

具体实施方式

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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

在一个较佳的实施例中，提出了一种改善的套刻精度量测方法，应用于优化套刻精度的测量，其中，包括一包含当层图形的内框3和一包含前层图形的外框2，具体步骤如下：

步骤s1、对内框3内的所述当层图形添加套刻精度偏差；

步骤s2、对所述内框3中的第一边框距离所述外框的最短距离5及所述内框中的与所述第一边框平行的第二边框距离所述外框3的最短距离6进行量测；

步骤s3、通过对所述量测得到的值进行处理，排除机台误差，得到正确的套刻精度数据。

上述技术方案中，通过改善现有的套刻精度量测图形，将当层图形与前层图形没有ovl偏差，即两个图形的中心4没有ovl偏差，改为人为添加套刻精度偏差，一次量测后通过计算方法消除tis的影响，解决ibo方法量测套刻精度时产生tis的问题。

在一个较佳的实施例中，所述步骤s1之后所述内框中的第一边框距离所述外框的最短距离为：

-ovl+x＝tis*(ovl+x)；

式中，ovl+x为所述内框中的第一边框距离所述外框的最短距离，tis为机台误差，ovl为所需测算的套刻精度，x为添加的套刻精度偏差。

在一个较佳的实施例中，所述步骤s1之后所述内框中的与所述第一边框平行的第二边框距离所述外框的最短距离为：

ovl-x＝tis*(ovl+x)；

式中，ovl-x为所述内框中的与所述第一边框平行的第二边框距离所述外框的最短距离，tis为机台误差，ovl为所需测算的套刻精度，x为添加的套刻精度偏差。

在一个较佳的实施例中，所述步骤s1中同时对所述当层图形的各部分添加所述套刻精度偏差。

在一个较佳的实施例中，所述步骤s2中测量所使用的技术为基于成像和图像识别的套刻测量技术。

在一个较佳的实施例中，所述步骤s3中消除机台误差的计算方法为：

-ovl+x＝tis*(ovl+x)；

ovl-x＝tis*(ovl+x)；

-ovl＝x*(ovl+x+ovl-x)/(ovl+x-ovl-x)；

式中，ovl+x为所述内框中的第一边框距离所述外框的最短距离，ovl-x为所述内框中的与所述第一边框平行的第二边框距离所述外框的最短距离，tis为机台误差，ovl为所需测量的套刻精度，x为添加的套刻精度偏差。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种改善的套刻精度量测方法，应用于优化套刻精度的测量，其中，包括一包含当层图形的内框和一包含前层图形的外框，具体步骤如下：对所述内框内的所述当层图形添加套刻精度偏差；对所述内框中的第一边框距离所述外框的最短距离及所述内框中的与所述第一边框平行的第二边框距离所述外框的最短距离进行量测；通过对所述量测得到的值进行处理，排除机台误差，得到正确的套刻精度数据。有益效果：本发明通过改善现有的套刻精度量测图形，从当层图形与前层图形没有套刻精度偏差，改为人为添加套刻精度的偏差，一次量测后通过计算方法消除机台误差的影响，解决IBO方法量测套刻精度时产生机台误差的问题。

技术研发人员：朱晓斌;孙飞磊;吴鹏
受保护的技术使用者：上海华力微电子有限公司
技术研发日：2017.11.14
技术公布日：2018.03.13