补偿关键尺寸的方法与流程

1.本技术涉及半导体制造领域，具体涉及一种补偿关键尺寸的方法。


背景技术：

2.在半导体制造过程中，衬底会经历光刻、离子注入、刻蚀等工艺。在离子注入或刻蚀之前，往往需要利用光刻工艺限定离子注入区域或刻蚀区域。在光刻过程中，需要利用带有特定图形的掩膜版对涂布有光刻胶的衬底进行曝光，在对衬底显影后，掩膜版板上的特定图形被复制到衬底表面。
3.由于每次进行光刻的衬底有限，若存在较多的衬底需要进行光刻，则需要分批进行，然而，不同批次的关键尺寸(critical dimension，cd)会存在差异，为了保证不同批次的产品性能的稳定性，需要补偿关键尺寸。


技术实现要素：

4.为了解决相关技术中的问题，本技术提供了一种补偿关键尺寸的方法。该技术方案如下：
5.一方面，本技术实施例提供了一种补偿关键尺寸的方法，该方法包括：
6.对衬底进行光刻；
7.测量预定光阻结构的关键尺寸，关键尺寸包括侧壁的关键尺寸和主体部分的关键尺寸；
8.根据预定光阻结构的关键尺寸的测量值、侧壁的关键尺寸与焦距偏移量的映射关系、主体部分的关键尺寸和能量补偿值的映射关系，确定出焦距偏移量和能量补偿值；
9.根据焦距偏移量调节光刻机台的焦距；
10.根据能量补偿值调节光刻机台的能量。
11.可选的，根据预定光阻结构的关键尺寸的测量值、侧壁的关键尺寸与焦距偏移量的映射关系、主体部分的关键尺寸和能量补偿值的映射关系，确定出焦距偏移量和能量补偿值，包括：
12.根据测量得到的侧壁的关键尺寸、侧壁的关键尺寸与焦距偏移量的映射关系，确定出焦距偏移量；
13.根据测量得到的主体部分的关键尺寸、主体部分的关键尺寸和能量补偿值的映射关系，确定出能量补偿值。
14.可选的，测量预定光阻结构的关键尺寸，包括：
15.通过关键尺寸在线站点测量预定光阻结构对应的侧壁的关键尺寸；
16.通过关键尺寸在线站点测量预定光阻结构对应的主体部分的关键尺寸。
17.可选的，测量预定光阻结构的关键尺寸，包括：
18.通过关键尺寸在线站点同时测量预定光阻结构对应的侧壁的关键尺寸、主体部分的关键尺寸。
19.可选的，该方法还包括：
20.获取预定光阻结构对应的侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系；
21.获取预定光阻结构对应的主体部分的关键尺寸和能量补偿量的映射关系。
22.可选的，获取预定光阻结构对应的侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系，包括：
23.通过曝光能量矩阵获取预定光阻结构对应的侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系。
24.可选的，获取预定光阻结构对应的主体部分的关键尺寸和能量补偿量的映射关系，包括：
25.通过曝光能量矩阵获取预定光阻结构对应的主体部分的关键尺寸和能量补偿量的映射关系。
26.本技术技术方案，至少包括如下优点：
27.通过对衬底进行光刻，测量预定光阻结构的侧壁的关键尺寸和主体部分的关键尺寸，根据关键尺寸的测量值、侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系、主体部分的关键尺寸和能量补偿量的映射关系，确定出焦距偏移量和能量补偿值，调节光刻机台的焦距和能量；利用对焦距和能量的共同调节，减小不同批次的同型号产品的关键尺寸的变化，解决了目前同型号产品的关键尺寸存在批间差异的问题；达到了提升关键尺寸的稳定性的效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是一种焦距过大时光阻结构的形貌示意图；
30.图2是一种焦距为最佳焦距时光阻结构的形貌示意图；
31.图3是一种焦距过小时光阻结构的形貌示意图；
32.图4是本技术实施例提供的一种补偿关键尺寸的方法的流程图。
具体实施方式
33.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
34.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
37.在光刻工艺中，光刻机台的能量和焦距对光阻结构的关键尺寸(cd)均有影响。当焦距过大时，衬底11表面形成的光阻结构12如图1所示；当焦距为最佳焦距时，衬底11表面形成的光阻结构13如图2所示；当焦距过小时，衬底11表面形成的光阻结构14如图3所示。
38.从图1至图3可以看出，针对某个产品/层次，随着焦距发生变化，光阻结构的形貌也会发生变化，相应地，光阻结构的侧壁的关键尺寸l1也会发生变化。
39.请参考图4，其示出了本技术实施例提供的一种补偿关键尺寸的方法的流程图，该方法至少包括如下步骤：
40.在步骤401中，对衬底进行光刻。
41.根据预设的器件结构，衬底进行光刻，衬底表面形成预定光阻结构。
42.在步骤402中，测量预定光阻结构的关键尺寸。
43.预定光阻结构的关键尺寸包括侧壁的关键尺寸和主体部分的关键尺寸。
44.预定光阻结构中去除侧壁的部分即为主体部分。以图1为例，l2为光阻结构的主体部分的关键尺寸。
45.在步骤403中，根据预定光阻结构的关键尺寸的测量值、侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系、主体部分的关键尺寸和能量补偿量的映射关系，确定出焦距偏移量和能量补偿值。
46.侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系是预先获得的。
47.主体部分的关键尺寸和能量补偿量的映射关系是预先获得的。
48.根据测量出的关键尺寸，确定出对应的焦距偏移值和能量补偿量。
49.在步骤404中，根据焦距偏移量调节光刻机台的焦距。
50.在步骤405中，根据能量补偿值调节光刻机台的能量。
51.需要说明是，步骤405还可以在步骤404之前执行，本技术实施例对此不作限定。
52.综上所述，本技术实施例提供的补偿关键尺寸的方法，通过对衬底进行光刻，测量预定光阻结构的侧壁的关键尺寸和主体部分的关键尺寸，根据关键尺寸的测量值、侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系、主体部分的关键尺寸和能量补偿量的映射关系，确定出焦距偏移量和能量补偿值，调节光刻机台的焦距和能量；利用对焦距和能量的共同调节，减小不同批次的同型号产品的关键尺寸的变化，解决了目前同型号产品的关键尺寸存在批间差异的问题；达到了提升关键尺寸的稳定性的效果。
53.在基于图4所示实施例的可选实施例中，该方法还包括如下步骤：
54.步骤101，获取预定光阻结构对应的侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系。
55.在对关键尺寸进行补偿之前，预先通过实验获取预定光阻结构对应的侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系。
56.可选的，通过能量曝光矩阵(focus energy matrix，fem)获取预定光阻结构对应
的侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系。
57.步骤102，获取所述预定光阻结构对应的主体部分的关键尺寸和能量补偿量的映射关系。
58.在对关键尺寸进行补偿之前，预先通过实验获取预定光阻结构对应的主体部分的关键尺寸与能量补偿量的映射关系。
59.可选的，通过能量曝光矩阵(focus energy matrix，fem)获取预定光阻结构对应的主体部分的关键尺寸与能量补偿量的映射关系。
60.在基于图4所示实施例的可选实施例中，上述步骤403，即步骤“根据预定光阻结构的关键尺寸的测量值、侧壁的关键尺寸与焦距偏移值的映射关系、主体部分的关键尺寸和能量补偿量的映射关系，确定出焦距偏移量和能量补偿值”，可以由如下方式实现：
61.在步骤4031中，根据测量得到的侧壁的关键尺寸、侧壁的关键尺寸与焦距偏移量的映射关系，确定出焦距偏移量。
62.将侧壁的关键尺寸的测量值代入侧壁的关键尺寸与焦距偏移量的映射关系中，得到侧壁的关键尺寸的测量值对应的焦距偏移量。
63.在步骤4032中，根据测量得到的主体部分的关键尺寸、主体部分的关键尺寸和能量补偿值的映射关系，确定出能量补偿值。
64.将主体部分的关键尺寸的测量值代入主体部分的关键尺寸与能量补偿值的映射关系中，得到主体部分的关键尺寸的测量值对应的能量补偿值。
65.在基于图4所示实施例的可选实施例中，通过关键尺寸在线站点测量预定光阻结构对应的侧壁的关键尺寸，通过关键尺寸在线站点测量预定光阻结构对应的主体部分的关键尺寸。
66.可选的，利用关键尺寸在线站点分次获取预定光阻结构对应的主体部分的关键尺寸、侧壁的关键尺寸。
67.可选的，通过关键尺寸在线站点同时测量预定光阻结构对应的侧壁的关键尺寸、主体部分的关键尺寸。
68.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。