一种光刻设备及其状态调整方法、装置与流程

1.本公开涉及半导体技术领域，具体涉及一种一种光刻设备及其状态调整方法、装置。


背景技术：

2.光刻是半导体制造过程中一道非常重要的工序，它是将一系列掩模版上的芯片图形通过曝光依次转移到晶圆相应层上的工艺过程，被认为是大规模集成电路制造中的核心步骤。半导体制造中一系列复杂而耗时的光刻工艺主要由相应的涂胶显影机track及光刻机来完成，如扫描式光刻机(scanner)。
3.利用光刻机进行光刻前，一般需要进行聚焦检测。现有的聚焦检测方法如图1所示，其左侧为聚焦检测的流程图，右侧用到的涂胶显影机track及光刻机。现有的聚焦检测流程包括晶圆涂胶、图形曝光及显影，最后进行聚焦值测量，以确认最佳焦距。
4.然而，涂胶显影机track上会变更涂胶厚度(thickness pr)，由于涂胶厚度变动，曝光能量(exposureenergy)也必须变动，如涂胶厚度为6000、6500、7000，分别对应的曝光能量为22mj/cm2、25mj/cm2、28mj/cm2。涂胶厚度变动导致检测的最佳焦距一直在变化，导致工艺条件也一直在变化，这会导致当前聚焦值和最初始的聚焦值产生差异，影响工艺稳定性。


技术实现要素：

5.本公开的目的是提供一种光刻设备及其状态调整方法、装置，以防止晶圆涂胶厚度变更导致焦距和初始相比发生变化，从而保证光刻设备的聚焦值和最初是一样的。
6.本公开第一方面提供一种光刻设备状态调整方法，包括：
7.根据标准晶圆对光刻设备进行聚焦检测，得到所述光刻设备的当前聚焦值；
8.根据所述当前聚焦值和所述标准晶圆对应的初始聚焦值，对所述光刻设备进行状态调整；
9.其中，所述标准晶圆是初始状态下的所述光刻设备根据所述初始聚焦值制作的。
10.本公开第二方面提供一种光刻设备状态调整装置，包括：
11.检测模块，用于根据标准晶圆对光刻设备进行聚焦检测，得到所述光刻设备的当前聚焦值；
12.调整模块，用于根据所述当前聚焦值和所述标准晶圆对应的初始聚焦值，对所述光刻设备进行状态调整；
13.其中，所述标准晶圆是初始状态下的所述光刻设备根据所述初始聚焦值制作的。
14.本公开第三方面提供一种光刻设备，包括第二方面所述的状态调整装置。
15.本公开与现有技术相比的优点在于：
16.1.将光刻设备最新的变化值补偿到设备里，从而保证聚焦值依然和最初一样；
17.2.可去除因涂胶厚度变化等因素所造成的误测量的现象；
18.3.由于不需要进行涂胶，能节省相关费用；
19.4.由于不需要在光刻机上进行曝光，聚焦需要的时间减少。
附图说明
20.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
21.图1示出了现有的聚焦检测方法及装置的示意图；
22.图2示出了本公开所提供的一种光刻设备状态调整方法的流程图；
23.图3示出了本公开所提供的一种标准晶圆的示意图；
24.图4示出了本公开所提供的一种光刻设备状态调整装置的示意图。
具体实施方式
25.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
26.在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
27.在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
28.为了解决现有技术中存在的问题，本公开实施例提供一种光刻设备及其状态调整方法、装置，可以防止晶圆涂胶厚度变更导致焦距和初始相比发生变化，从而保证光刻设备的聚焦值和最初是一样的，下面结合附图进行说明。
29.图2示出了本公开所提供的一种光刻设备状态调整方法的流程图，如图2所示，该方法包括：
30.步骤s101：根据标准晶圆对光刻设备进行聚焦检测，得到所述光刻设备的当前聚焦值；
31.步骤s102：根据所述当前聚焦值和所述标准晶圆对应的初始聚焦值，对所述光刻设备进行状态调整；
32.其中，所述标准晶圆是初始状态下的所述光刻设备根据所述初始聚焦值制作的。
33.具体的，步骤s102包括：
34.比较所述当前聚焦值和所述初始聚焦值，得到补偿数据；
35.根据所述补偿数据对所述光刻设备的聚焦参数设置进行调整，以使所述光刻设备的当前聚焦值恢复至所述初始聚焦值。
36.根据本公开的一些实施方式中，上述方法还可以包括步骤：对调整后的所述光刻设备进行状态确认。也就是可以根据标准晶圆对调整聚焦参数设置后的光刻设备再次进行聚焦检测，以确认当前聚焦值恢复至初始聚焦值。
37.上述标准晶圆的制作过程如下：
38.确定所述光刻设备处于初始状态下，并设置初始聚焦值；
39.根据所述初始聚焦值对预设数量的晶圆进行光刻工艺处理；
40.将处理完成的晶圆作为标准晶圆。
41.具体的，将处理完成的晶圆作为标准晶圆，可以包括：
42.对处理完成的预设数量的晶圆进行聚焦测量；
43.排除其中测量数据大于预设阈值的晶圆，将剩下的作为标准晶圆。图3示出了一种标准晶圆的示意图。
44.根据本公开的一些实施方式中，预设数量可以为10。
45.具体的，可以通过比较光刻设备工厂验收试验(fat)、现场验收试验(sat)的数据，以确定所述光刻设备处于初始状态下，进行聚焦后，对晶圆进行刻蚀。可以用处于初始状态下光刻设备在同样的条件下做10片聚焦的晶圆，然后以相同条件将曝光后的10片晶圆进行刻蚀，筛选后得到多个标准晶圆。
46.本公开与现有技术相比的优点在于：
47.1.将光刻设备最新的变化值补偿到设备里，从而保证聚焦值依然和最初一样；
48.2.可去除因涂胶厚度变化等因素所造成的误测量的现象；
49.3.由于不需要进行涂胶，能节省相关费用；
50.4.由于不需要在光刻机上进行曝光，聚焦需要的时间减少。
51.图4示出了本公开所提供的一种光刻设备状态调整装置的示意图，如图4所示，该光刻设备状态调整装置10，包括：
52.检测模块101，用于根据标准晶圆对光刻设备进行聚焦检测，得到所述光刻设备的当前聚焦值；
53.调整模块102，用于根据所述当前聚焦值和所述标准晶圆对应的初始聚焦值，对所述光刻设备进行状态调整；
54.其中，所述标准晶圆是初始状态下的所述光刻设备根据所述初始聚焦值制作的。
55.根据本公开的一些实施方式中，所述调整模块102，具体用于：
56.比较所述当前聚焦值和所述初始聚焦值，得到补偿数据；
57.根据所述补偿数据对所述光刻设备的聚焦参数设置进行调整，以使所述光刻设备的当前聚焦值恢复至所述初始聚焦值。
58.根据本公开的一些实施方式中，所述调整模块102，还用于：
59.对调整后的所述光刻设备进行状态确认。
60.上述标准晶圆的制作过程如下：
61.确定所述光刻设备处于初始状态下，并设置初始聚焦值；
62.根据所述初始聚焦值对预设数量的晶圆进行光刻工艺处理；
63.将处理完成的晶圆作为标准晶圆。
64.具体的，将处理完成的晶圆作为标准晶圆，可以包括：
65.对处理完成的预设数量的晶圆进行聚焦测量；
66.排除其中测量数据大于预设阈值的晶圆，将剩下的作为标准晶圆。图3示出了一种标准晶圆的示意图。
67.根据本公开的一些实施方式中，预设数量可以为10。
68.具体的，可以通过比较光刻设备工厂验收试验(fat)、现场验收试验(sat)的数据，以确定所述光刻设备处于初始状态下，进行聚焦后，对晶圆进行刻蚀。可以用处于初始状态下光刻设备在同样的条件下做10片聚焦的晶圆，然后以相同条件将曝光后的10片晶圆进行刻蚀，筛选后得到多个标准晶圆。
69.本公开与现有技术相比的优点在于：
70.1.将光刻设备最新的变化值补偿到设备里，从而保证聚焦值依然和最初一样；
71.2.可去除因涂胶厚度变化等因素所造成的误测量的现象；
72.3.由于不需要进行涂胶，能节省相关费用；
73.4.由于不需要在光刻机上进行曝光，聚焦需要的时间减少。
74.本公开还提供了一种光刻设备，包括上述实施例所述的光刻设备状态调整装置。
75.在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
76.以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。