[发明专利]光刻套刻方法以及光刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种光刻套刻方法以及采用了该光刻套刻方法的光刻方法。

背景技术

光刻工艺是半导体制造过程中经常采用到的一种常见工艺。随机半导体制造技术的发展以及集成电路设计及制造的发展，光刻成像技术随之发展，半导体器件的特征尺寸也不断的缩小。

光刻时需要注意层间对准，即套刻对准，以保证当前图形与硅片上已经存在的图形之间的对准，因此，为了实现良好的产品性能以高产率，希望实现较高的套刻精度。其中，具体地说，套刻精度指的是硅片表面上存在的图案与当前掩膜版上图形的对准精度(叠对精度)。

套刻精度是现代高精度步进扫描投影光刻机的重要性能指标之一，也是新型光刻技术需要考虑的一个重要部分。套准精度将会严重影响产品的良率和性能。提高光刻机的套准精度，也是决定最小单元尺寸的关键。由此，随着半导体制造技术的进一步发展，对套刻精度也有了更高的要求。

对于现有的光刻技术，一般需要使用当站的晶圆来建立套刻量测的方案，从而对曝光晶圆的对准程度进行确认。现有技术提出了一种改进的技术，其中通过建立跑过相同制程的晶圆的图像来进行对晶圆的套刻对准情况进行测量，该方法大大的节约了机台的使用时间，降低了人力成本，但是由于参考点(或者参考图标)使用不准确(与实际量测晶圆透光程度差别较大)，从而造成量测失败。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种在不需要在实际的晶圆上进行处理也不需要跑过相同制程的晶圆的图像的情况下提高套刻精度的光刻套刻方法、以及采用了该光刻套刻方法的光刻方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种光刻套刻方法，其包括：第一步骤，用于建立先前的光罩叠层的透光模型；第二步骤，用于建立当前层光罩的透光模型；第三步骤，用于根据先前的光罩叠层的透光模型及当前层光罩的透光模型建立总透光模型；以及第四步骤，用于根据总透光模型确定参考图标的明暗对比度。

优选地，先前的光罩叠层的透光模型由函数Tfs＝(N1，K1；N2，K2；......；Nm，Km)、Tfs＝(N1，N2，......Nm)和Tfs＝(K1，K2，......Km)之一表示，其中m表示先前的光罩叠层中包含的光罩层数，参数Ni(i＝1......m)是表示相应光罩层的折射率的参数，参数Ki(i＝1......m)是表示相应光罩层的光吸收系数的参数。

优选地，采用分数来量化参数Ni和参数Ki。

优选地，根据光罩对光的吸收程度，在分数范围内线性地设置参数Ni和参数Ki。

优选地，所述参考图标是所有光罩中图案唯一的图标。

优选地，所述参考图标是十字形图标。

优选地，在用于根据叠层的透光模型及当前层光罩的透光模型建立总透光模型的第三步骤中，利用T＝a×Tfs+b×Tms来计算总透光模型，其中常数a和常数b满足：0≤a≤1，0≤b≤1，并且a+b＝1。

优选地，在用于根据叠层的透光模型及当前层光罩的透光模型建立总透光模型的第三步骤中，利用T＝c×Tfs²+d×Tms²来计算总透光模型，其中常数c和常数d满足：0≤c≤1，0≤d≤1，并且c+d＝1。

优选地，在用于根据总透光模型确定参考图标的明暗对比度的第四步骤中，在总透光模型中查找参考图标的参数值，并且根据总透光模型中的参考图标的参数值确定参考图标的明暗对比度。

根据本发明的第二方面，提供了一种采用了根据本发明的第一方面所述的光刻套刻方法的光刻方法。

根据本发明，仅仅需要根据之前的光罩(先前的光罩叠层)的透光模型以及当前层光罩的透光模型就可以确定总的透光模型，并根据总的透光模型确定参考图标的明暗对比度，对于光刻工艺的套刻测量来说，不需要在实际的晶圆上进行处理，也不需要跑过相同制程的晶圆的图像，即可得到参考图标的明暗对比度，简化了套刻制程，并且提高了套刻精度。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明实施例的光刻套刻方法的流程。

图2示意性地示出了根据本发明实施例的光刻套刻方法中的先前的光罩叠层的透光模型的示例。

图3示意性地示出了根据本发明实施例的光刻套刻方法中的参考图标的示例。