线上应用DOMA的监控系统及方法、半导体设备与流程

本发明涉及半导体制造，特别涉及一种线上应用doma的监控系统及方法、半导体设备。

背景技术：

1、在集成电路制造的发展中，器件的关键线宽(critical dimension,cd)承担着重要作用。其中，光刻工艺制作出图案并定义图形，且经显影后可获取显影后(after developinspection，adi)的关键线宽。再由刻蚀工艺进行刻蚀，最终得到刻蚀后(after etchinspection，aei)的关键线宽。但一片晶圆内不同芯片中的cd并不完全相同，则设置关键线宽均匀性(critical dimension uniformity，cdu)这一重要指标来衡量芯片内的cd。且对于一些关键层来说，cdu直接影响对应芯片的良率及其电学性能。

2、为了提高刻蚀后的关键线宽均匀性(aei cdu)，现有技术会采用曝光剂量修正文件(dose mapper，doma)来进行曝光校正。由于光刻过程中能量和晶圆的cd为一次函数关系，所以通过在曝光过程中调整能量(dose),可以实现对于cd的控制，从而调整cdu。其中，doma是光刻主机台中的一种用于调整曝光能量的修正文件，其是根据已知的aei cdu信息，以及产品、光刻机台、光罩、刻蚀机台等相关信息建立的。通过doma对曝光能量进行调节，能够改变adi cdu，最终优化aei cdu。但在曝光过程中，若doma不适用，则会造成cd过补或者欠补的问题，反而会恶化aei cdu。故而，对doma的及时维护和更新尤为重要。但现有技术中只能通过人工维护和更新，且由于不同的机台及产品对应的doma不同，所以导致doma维护起来需要大量的人力资源，且过程复杂，周期较长。

3、因此，亟需一种新的doma的监控系统及方法，以自动化监测doma的适用情况，及时反馈并更新doma。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种线上应用doma的监控系统及方法、半导体设备，以解决如何实现对线上应用doma的自动化维护的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种线上应用doma的监控方法，包括如下步骤：

3、s1：根据正常过货的若干批次晶圆的工艺数据建立当前doma；

4、s2：采用一批次测试晶圆判断所述当前doma是否适用；如是，执行步骤s3；如否，重新选择若干批次晶圆，执行步骤s1；

5、s3：判断线上过货的光刻机台是否维护；如维护，当所述光刻机台中cdu有变动时，执行步骤s6；当所述光刻机台中cdu无变动或所述光刻机台不维护时，采用所述当前doma对线上晶圆执行光刻工艺后，执行步骤s4；

6、s4：判断线上过货的刻蚀机台是否维护；如维护，当所述刻蚀机台中cdu有变动时，执行步骤s6；当所述刻蚀机台中cdu无变动或所述刻蚀机台不维护时，采用所述当前doma对线上晶圆执行刻蚀工艺后，执行步骤s5；

7、s5：判断所述线上晶圆中线宽数据是否符合预设要求；如是，所述当前doma无需更新，所述线上晶圆执行后续工艺；如否，所述当前doma需要更新，执行步骤s6；

8、s6：选择若干批次晶圆，并采用所述当前doma对选择的所述晶圆依次执行光刻工艺和刻蚀工艺，并根据工艺数据建立新的doma，以更新所述当前doma，执行步骤s2。

9、可选的，在所述的线上应用doma的监控方法中，步骤s1包括：

10、s11：选择若干批次晶圆，并对所述若干批次晶圆依次执行光刻工艺和刻蚀工艺；

11、s12：收集建立所述当前doma所需的工艺数据；

12、s13：判断所述若干批次晶圆的线宽数据是否符合预设要求；如是，所述若干批次晶圆正常过货，并根据所述工艺数据应用所述当前doma；如否，重新选择若干批次晶圆，执行步骤s11。

13、可选的，在所述的线上应用doma的监控方法中，所述光刻机包括：奇数光刻工件台和偶数光刻工件台；其中，在步骤s11和步骤s6中，选择的所述若干批次晶圆中至少包括一片所述晶圆在所述奇数光刻工件台曝光，以及一片所述晶圆在所述偶数光刻工件台曝光；且所述干批次晶圆前层工艺过货正常。

14、可选的，在所述的线上应用doma的监控方法中，在步骤s13中，判断所述若干批次晶圆的线宽数据是否符合预设要求包括：判断所述线宽数据的3sigma/range是否在卡控线以内。

15、可选的，在所述的线上应用doma的监控方法中，步骤s2包括：

16、s21：选择一批次测试晶圆，并采用所述当前doma对所述测试晶圆依次执行光刻工艺和刻蚀工艺；

17、s22：判断所述测试晶圆的线宽数据是否符合适用要求；如是，所述当前doma适用；如否，所述当前doma不适用，执行步骤s1。

18、可选的，在所述的线上应用doma的监控方法中，在步骤s21中，选择的一批次所述测试晶圆中至少包括一片测试晶圆在所述奇数光刻工件台曝光，以及一片测试晶圆在所述偶数光刻工件台曝光；且所述测试晶圆前层工艺过货正常。

19、可选的，在所述的线上应用doma的监控方法中，在步骤s22中，判断所述测试晶圆的线宽数据是否符合适用要求包括：判断所述线宽数据的3sigma/range与步骤s13中的所述线宽数据的3sigma/range相比是否缩小。

20、可选的，在所述的线上应用doma的监控方法中，所述线宽数据包括：晶圆层面的线宽均匀性、单个芯片内的线宽均匀性、具有刻蚀特征分布的晶圆边缘线宽均匀性和晶圆中心线宽均匀性。

21、基于同一发明构思，本发明提供一种线上应用doma的监控系统，用于执行所述的线上应用doma的监控方法，且所述监控系统包括：建立单元、验证单元和监测单元；其中，

22、所述建立单元用于根据正常过货的若干批次晶圆的工艺数据建立当前doma；

23、所述验证单元用于验证所述当前doma是否适用，以及将适用的所述当前doma传输至光刻机台；

24、所述监测单元用于检测所述光刻机台和刻蚀机台线上过货时，所述当前doma是否需要更新；且当所述当前doma需要更新时，根据所述当前doma运行光刻工艺和刻蚀工艺后的工艺数据，建立新的doma，以更新所述当前doma；并将更新后的所述当前doma传输至所述验证单元。

25、基于同一发明构思，本发明提供一种半导体设备，包括所述的线上应用doma的监控系统。

26、综上所述，本发明提供一种线上应用doma的监控系统及方法、半导体设备。相较于现有技术，本发明提供的所述监控系统及方法集自动建立doma、验证doma和线上监测更新doma为一体。且在线上监测更新doma的过程中，在线上过货前判断光刻机台和/或刻蚀机台是否维护、判断cdu是否变动，以及在线上过货后还需要判断过货后的cdu的表现情况，这三处判断任意一处出现doma不适用的情况，均需要重新生成doma，以更新当前doma，并经过再次验证后方可用于各道工序中。可见，本发明提供的所述监控系统及方法实现了对线上应用doma的自动化监控，不仅能够及时更新doma，高效提升aei cdu，还减少人力资源消耗，降低维护成本。