TWI248153B - Method of adjusting photo error for multi-product - Google Patents

Description

!248153 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種黃光製程誤差問題校正的方法，· 特別疋一種針對多樣化產品之曝光偏移及尺寸損失的自動· 補償校正方法。 【先前技術】 在半導體技術中，黃光製程為相當重要之元件定義圖 ^ 法’黃光製程的精準性與穩定性是直接影響產品品 、的關鍵。尤其是隨著元件尺寸的縮小，對黃光製程的挑 喊則越大’曝光圖形的些微差距都將導致極大的誤差盥影 響。黑々k * Λ卜’ π件的製作通常是多層薄膜的堆疊，而在進行 α薄膜層之圖形曝光步驟時，都會先以前層的薄膜圖形作 對準的订為。因此不論是曝光圖形的尺寸損失（Critical

Dimensu)n lQss ; CD 1〇§§) ’或是發生圖形位置偏移造成無 矢對準的問題，都是造成產品不良以及黃光製程重功率 (awoi:krate)增加的原因。 、’、光曝光製程之穩定性易-受產品條件、機台狀況與人 為因素等情形變化的影響，故曝光的精準條件需要隨時因 應實際變化而作調整。 、 在 般㈢光曝光製程中，為解決上述之尺寸損 失及。、光圖形偏移的不穩定情形，會採用一種自動補償校 正的方式，以因應每次曝光時的變化。 動補彳貝扠正的方式是利用紀錄每次曝光的實際量測 5 1248153 值與預估值的差距，配合上前一次曝光的校正數值，以及 、交化的趨勢，綜合起來加以計算，而用以估算下一次曝光 ^的校正數值，於曝光前自動予以補償，則可避免偏移量-與尺寸損失的問題擴大，且可減少每次曝光產品前必須調· 整檢查機台及人為校正的麻煩，進而維持產品的穩定度。

這類廣泛使用的自動補值校正方法通稱為黃光回饋系 統（Photo Feed-Back System ; PFBS)，估算出的校正數值則 稱作黃光回饋系統參數（PFBS parameter)。由於一般都固定 二有單一運算式，且為單一黃光回饋系統參數值的型態， 每次曝光前均:欠的估算值及實&量測们乍$數據基 準，而估异出當次要曝光的黃光回饋系統參數。 口此若固疋’、生產同一類的產品’亦即只固定進子 同—類產品之曝光製程時，以上述通用的黃光回饋系統赶 :校正是可適用的。但是，若曝光的產品為多樣化的產』 =時，僅依賴一組回饋數據，則會出現估算時採用的, :基準係源自於不同產品之校正數據。實際上，產品的^ =曝光條件是會有影響的，因此針對多樣化產品時，逢 2 =次產品曝光的數據作為基準，而不將產品❹ 別考置進去，則會造成估算出的校正值有所誤差。 現行一般半導體廠運作的產品除了主產。 product)外，有時亦會穿插各類次 ： 光自動校正時，僅止於將主產品^…而在進行黃光笔 個系統使用黃光回饋系統，作 類夂要1 Μ分開為^ 數值計算方式以進行自動補償：=一黃光回饋㈤ 正參照第1圖，即為另 6 1248153 主產品與各翻& 圖中顯示、—人要產品之產品曝光的校正估算分開進行， 紀錄，將^^黃光㈣系統參數值，橫軸為曝光日期

Product)，以痄、人、要產印通稱為雜項產品（miscellaneous 情形，每亚線代表雜項產品之黃光回饋系統參數值變化· 形 、^則代表主產品之黃光回饋系統參數值變化情 饋“灸°口與雜項產品分成兩類各自單獨使用同-黃光回 的糸數值計算公式，兩者之間是互相獨立、互不影響 的糸統。 Τ第1圖所示，實線曲線110與實線曲線13〇分別為 έ 第生產與主產品第二階段生產之黃光回饋系 、多數值麦化，虛線曲線1 2 〇與虛線曲線1 4 0則分別為雜 項產品第一階段生產與雜項產品第二階段生產之黃光回饋 系統參數值變化。 主產品第二階段生產的起始點（實線曲線1 30的起點） 之黃光回饋系統參數值為直接選用主產品第一階段生產的 終點（實線曲線1 1 〇的終點）之黃光回饋系統參數值。亦即 實線曲線1 30的起點與實線曲線11 〇的終點數值相同，相 同地’雜項產品第二階段生產的起始點（虛線曲線丨4〇的起 點）之黃光回饋系統參數值亦為直接選用雜項產品第一階 段生產的終點（虛線曲線120的終點）之黃光回饋系統參數 值。虛線曲線1 4 0的起點與虛線曲線1 2 0的終點數值相同。 如上述之情形，同類產品只單以同類產品的前次曝光 情形作為數據基準，而不考慮中間穿插之其他產品的曝光 情形’如此估算出的黃光回饋系統參數值將會有誤差存在。 1248153 因為實際上，產品是以不同類型互相穿插的方式生產 的，進行曝光時的曝光偏移及尺寸損失之變化會隨著生產 ~ 時間而互相影響，因此不能完全將主產品與各類次要產品· 視作獨立的關係。故針對多樣化產品的黃光誤差校正方· 式，現行之黃光回饋系統的使用會有校正誤差存在的缺失。 因而，如何針對現行多樣化產品之生產，提供一種可 改善黃光曝光自動校正缺失的方法，對於產品品質以及黃 光重功率的降低是相當有助益的。 · 【發明内容】 本發明的目的之一就是在提供一種可解決黃光 曝光誤差問題的自動校正方法，且改良多樣化產品穿 插生產時使用現行黃光回饋系統校正的缺失。利用將 各類次要產品的校正值運算設計為與主產品互相關 聯，以考量入實際曝光時主產品對各類次要產品的影 響，使黃光回饋系統的校正更為準確，而提升製程良 φ 率與產品品質，以及降低黃光重功率。 根據上述目的，本發明揭露一種可自動校正黃光 曝光誤差的方法。其為先決定針對主產品或各類次要 ， 雜項產品之使用的黃光回饋系統，接著提供一基準點 、β 與一補償差距值，以估算出每次產品進行曝光之黃光 * 回饋系統參數值，給予機台設定為一校正補償值，則 可於每次產品曝光時自動校正曝光誤差，而使每次曝 光進行之曝光準確性得以維持。 8 1248153 在多樣化產品穿插生產的情形下，除了須區分主 產品與各類次要雜項產品分別使用不同的黃光回饋 ’ 系統，且須使主產品與各類次要雜項產品之黃光回饋· 系統互有關聯性，以將實際主產品曝光對雜項產品曝‘ 光的影響估算在内。 依照本發明之一較佳實施例係為先決定主產品 或雜項產品使用之黃光回饋系統，而針對主產品或雜 項產品計算黃光回饋系統參數值，以作為黃光誤差之 φ 校正值，提供曝光機台進行自動補償校正。 黃光回饋系統對主產品與雜項產品分別有不同 之黃光回饋系統參數值計算公式，先以產品類型決定 適用之黃光回饋系統，接著提供一基準點以及一補償 校正值，然後計算出一黃光回饋系統參數值，作為曝 光機台之補償校正值，供曝光機台自動進行曝光校 正° 而針對主產品與雜項產品之不同黃光回饋系統 ^ 的差異即在於基準點與補償差距值的定義。對主產品 而言，基準點是直接選用主產品前一批曝光之黃光回 饋系統參數值，而補償差距值則為主產品前一批曝光 · 之實際誤差。 、· 另外，對雜項產品來說，基準點是選用運作時間 * 最近的主產品曝光之黃光回饋系統參數值。而補償差 距值則由兩個部分構成，一部分為雜項產品之補償差 距值，以及另一部分為雜項產品本身前一批運作之實 9 1248153 際誤差。其中雜項產品之補償差距值係為雜項產品前 一批曝光之黃光回饋系統參數值與運作時間最近的 主產品曝光之黃光回饋系統參數值之間的差距。 本發明之實施例的方法可同時運用於曝光偏移 與曝光尺寸損失的誤差校正上，運用於曝光偏移的校 正時，黃光回饋系統參數值與實際誤差值即意指校正 曝光位移值以及量測誤差位移值。而運用於曝光尺寸 損失的校正時，黃光回饋系統參數值與實際誤差值即 意指校正曝光尺寸值以及量測誤差尺寸值。 故應用本發明之方法可因校正多樣化產品於黃 光曝光時發生的誤差問題，而避免誤差問題擴散以致 影響後續產品的良率。 【實施方式】 本發明係為一種黃光曝光誤差自動校正的方 法，以改良使用現行黃光回饋系統的缺失，而達成黃 光曝光之精準性以及促使產品運作更加順利。 本發明為利用黃光回饋系統參數值的計算公式 估算曝光校正值，於主產品外，針對各類次要產品的 估算方式作一修改，而使多樣化產品曝光時仍能互相 關聯，讓校正之回饋參數值的估算與現實更為符合。 將各類次要產品曝光校正值的估算參考數據設計為 與主產品之曝光校正值有所相關，則次要產品的曝光 會依附主產品的變化進行修正，而非各自獨立的狀 10 1248153 態。本發明内容實際的運作情形將以一較佳實施例說 明如下。 實施例 當有多樣化產品生產時，假設一般多以主產品為 主，而各類次要產品則穿插在其中生產，將各類次要 產品通稱為”雜項產品”，相較於主產品，雜項產品則 為少量生產者。 籲 由於雜項產品的生產數量少，故對整體生產數據 之影響有限，因此對主產品而言，較不受雜項產品的 影響，可直接使用公式（1)之黃光回饋系統參數值的 計算來估算黃光回饋系統參數值以作為校正的補償 值。參照第2圖，先進行決定一黃光回饋系統的步驟 200，針對主產品選定其適用之之黃光回饋系統，主 產品適用之黃光回饋系統係為利用公式（1 )之黃光回 饋系統參數值計算，公式（1)如下： φ PPsh0St，N = PPs_ w — g * B * (ΡΡτη—,Η — TargetH 式{ \、 μ 公式（1)中的”PPsh0St，N”即為估算之主產品第 Ν 、· 批號曝光的黃光回饋系統參數值。 τ 接著進行步驟2 2 0，提供主產品之基準點數據， 以及進行步驟2 3 0，提供主產品之補償差距值數據。 其中主產品之基準點即為公式 （1)中 11 1248153 的，，PPShstn，，，，，？？811。“川_1，，為主產品第^1批號曝 光時估算的黃光回饋系統參數值，亦即主產品前一次 ’ 曝光時估算之黃光回饋系統參數值。 另外，主產品之補償差距值即為公式（1)中”減-號，，後面的部分，其中”？？!1111。^，1^1”代表主產品第>1-1 批號曝光後的實際量測值，”Target”則代表預期的目 標值，”？？11111。“，心1，，與，，丁&1^6广兩者的差距即意指主產 品前一次曝光後實際曝光的誤差。 _ 另外，”g”代表權重因子（damping factor)，而”B” 代表斜率，” g ”與” B ”兩者主要是與機台設定條件有 關，意指實際量測值誤差與給定機台操作設定校正值 之間的數值比例關係。故將”g”與” B”配合上主產品前 一次曝光後的實際曝光誤差，即為主產品當次曝光時 須考量的估算誤差。 然而針對雜項產品來說，由於雜項產品生產數量 少，會因主產品為大量主要生產的產品，而受到主產 隹 品的影響。參照第2圖，同樣先進行決定一黃光回饋 系統的步驟200，針對雜項產品選定其適用之之黃光 回饋系統，雜項產品適用之黃光回饋系統係為利用公 1 式（2)之黃光回饋系統參數值計算，公式（2)如下： / ppsmiSiN = PPsh0华r + offset成N …·.公式（2)

公式（2)中的”PPsmis,N”即為估算之雜項產品第 N 12 1248153 批號曝光的黃光回饋系統參數值。 接著進行步驟 240，提供雜項產品之基準點數 ’ 據，以及進行步驟2 5 0，提供雜項產品之補償差距值 數據。其中雜項產品之基準點即為公式（2)中 的” PPshc)St，cur” ， 與主產品之基準點定義不 同，”PPshc)St，cur”並非為雜項產品前一次曝光估算的黃 光回饋系統參數值，而是選用當下運作時間最接近的 主產品曝光時之黃光回饋系統參數值。 修 另外，雜項產品之補償差距值即為公式（2)中 對曝如 品際， 產實分 項後部 雜光個 量曝兩 考身成 了本拆 含品再 4產可 ” 9 N，項，N S 雜mi set及et ff以fs ofof ” 異” · · ， 差此示 N 的因所 s, ) tmi間。(3 et之差式 ffs品誤公 5,o產的列 的主光下 〇ffsetmis，N = 〇ffsetmis,N-「S* （PPm-w- Target)…公式 〇 公式（3)中的’’offsetmis，^”代表雜項產品前一次 曝光之第N- 1批號之補償差_距值，指的是雜項產品前 一次曝光之黃光回饋系統參數值對主產品之黃光回 镇系統參數值（例如是”PPsh0St，cur.”）之差 距。"Offsetmis，!^ ”之數值會隨著雜項產品之依序生 產，而以每次前一批曝光的黃光回饋系統參數值而定 出，因此”offsetmiS，N-i”是會隨著生產之曝光情形而變 化的數值。 13 1248153 公式（3)中的另一個部分則為雜項產品前次曝光 之曝光實際誤差。由公式（3 )中”減號”後方的部分所 · 構成，與公式（1)相同，”g”代表權重因子，”Β”代表 斜率，而” PPmmis，N_ i ”代表雜項產品第 N-1批號曝光-的實際量測值，’’Target”則代表預期的目標 值，”PPmmim，，與，，Target”兩者的差距即意指雜項產 品前一次曝光後實際曝光的誤差。 故將” g ”與” B ”配合上雜項產品前一次曝光後的 壽 實際曝光誤差，即為雜項產品當次曝光時須考量的估 算誤差。 因此公式（2)中不僅考量了主產品曝光的影響， 也同樣包含了雜項產品本身的曝光誤差變化情形。由 於選用之基準點的設計，使得雜項產品的黃光回饋系 統參數值之估算並非獨立型態，而是相依於主產品的 曝光情形。 如第2圖所示，不論是主產品或是雜項產品之黃 馨 光回饋系統，在提供一基準點與一補償差距值之後， 接著均須以步驟 2 6 0進行黃光回饋系統參數值的計 算。最後將估算出之黃光回饋系統參數值送進曝光機 ' 台系統，則曝光機台將以送入的黃光回饋系統參數值 作為曝光校正值而進行曝光補償自動校正的動作。 ** 依照本發明的方法，參照第3圖，雜項產品與主 產品的生產雖是穿插進行的，但雜項產品每階段曝光 前進行的黃光回饋系統參數值估算，都會以主產品的 14 1248153 黃光回饋系統參數值作為基準，如第3圖所示，實線 ' 曲線310與實線曲、線330分別為主產品第_階段生產：主· 產品第二階段生產之黃光回饋系統參數值變化，虛線曲線. 320與虛線曲線34〇則分別為雜項產品第一階段生產與雜 項產品第二階段生產之黃光回饋系統參數值變化。、 雜項產品第二階段生產的起始點（虛線曲線34〇的起 點）之黃光回饋系統參數值並非為直接選用雜項產品第— P白段生產的終點（虛線曲線32〇的終點）之黃光回饋系統泉 數值’而是同時考量了主產品第二階段生產終點（實線曲線· 3 30的終點）之黃光回饋系統參數值，以及前一批曝光之雜 頁產π口與運作時間最近之主產品的黃光回饋系統參數值差 距（例如虛線曲線32〇終點值與實線曲線33〇起點值之差 距）。亦即虛線曲線34〇的起點值與虛線曲線32〇的終點 不同。 “值 雜項產品的黃光回饋系統參數值估算是與主產 的界光回饋糸統參數值變化互相關聯的，與第1圖 的情形相較，本發明針對雜項產品的曝光校正提供 · 為精準的估算。 如本發明實施例的方法，即可在主產品與雜項產 · 品生產為多樣化穿插進行的情形下，避免曝光時主產 口口對雜項產品的影響被忽略，而有誤差的問題出現，， 以及減少曝光重新對準或重新校正的重功率次數。 一 上述實施例中所提之曝光誤差則同時包含了曝 光偏移及尺寸損失兩種誤差類型，故本發明可利用於 15 1248153 曝光偏移的誤差校正，亦可用於尺寸損失時的誤差校 正 0 若使用本發明方法於曝光偏移的校正時，實際曝 光量測值與黃光回饋系統參數值的數值部分係為曝-光偏移與欲校正調變的位移。而若是使用本發明方法 於曝光尺寸損失的校正時，實際曝光量測值與黃光回 饋系統參數值的數值部分則為實際曝光尺寸大小與 欲校正調變的曝光尺寸。 籲 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍内，當可作各種之更動與修飾，因此本發 明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為 準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述特徵、方法、目的及優點能更 · 明顯易懂，配合所附圖式，加以說明如下： 第1圖係現行黃光製程對多樣化產品生產曝光 之黃光回饋系統參數值變化關係示意圖； ' 第 2圖係為本發明針對多樣化產品之黃光曝光 / 校正方法之流程示意圖；以及 · 第 3圖係為利用本發明之多樣化產品生產曝光 之黃光回饋系統參數值變化關係示意圖。 16 1248153 【元件代表符號簡單說明】 1 1 0、1 3 0、3 1 0、3 3 0 :實線曲線 120、 140、 320、 340 ：虛線曲線 200、 220、 230、 240、 250 > 260 ：步驟

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Claims (1)

1248153 拾、申請專利範圍 含·· 多樣化產品之黃光製 程誤差的校正方法，至少 包 決定一黃光回饋系統； 提供一基準點； 提供一補償差距值；以及 計算一黃光回饋系統參數值瞀

值，用以估异出當次曝光操作 的校正值，而予機台設定自動校正。 2·如申請專利範圍第1項所述之多樣化產品之黃光製程 誤差=校正方法’其中上述之決定—黃光回饋系統的步驟係 為決定一主產品之黃光回饋系統參數值的計算，或一雜項產 品之黃光回饋系統參數值的計算。 3 _如申晴專利耗圍第2項所述之多樣化產品之黃光製程 誤差的校正方法，其中上述之主產品之黃光回饋系統參數值 的才箅之該基準點係為該主產品前一批曝光時的黃光回饋系 統參數值。 4·如申請專利範圍第2項所述之多樣化產品之黃光製程 誤差的校正方法，其中上述之主產品之黃光回饋系統參數值 的計算之該補償差距值係為該主產品前一批曝光後的實際曝 光言吳差° 18 1248153 5·如申請專利範圍第2項所述之多樣化產品之黃光 製程誤差的校正方法，其中上述之雜項產品之黃光回饋系 統參數值的計算之該基準點係為一運作時間最近的該主 產品曝光之黃光回饋系統參數值。 6·如申請專利範圍第2項所述之多樣化產品之黃光 製程誤差的校正方法，其中上述之雜項產品之黃光回饋系 ’’’充多數值的计算之该補償差距值係包含該雜項產品對主 產品的補償差距值以及該雜項產品前一批曝光後的實際 曝光誤差。 /.如甲言月專利範圍第6項所述之多樣化產 =誤差的校正方法，其中上述之雜項產品對主產品的補 4員差距值係為該雜項產口 a 數值對該運作時間最近回饋系統參 參數值之差距/㈣主產品曝光之黃光回饋系統 少包：：種夕樣化產品之黃光曝光偏移的校正方法，至 決定一黃光回饋系 數值計算，或一雜項產：之、：主產品之黃光回饋系統參 提供-運作時間最:的=饋系統參數值計算； 糸、，先參數值作為該黃光 ^ 、先回饋 貝系統參數值計算之基準點； 19 1248153 提供該黃光回饋系統參數值計算之補償差距值；以及 計算該黃光回饋系統參數值，以作為當次曝光操作的 偏移校正值，而予機台設定自動校正。 9. 如申請專利範圍第8項所述之多樣化產品之黃光 曝光偏移的校正方法，其令上述之黃光回饋系統參數值係 為一校正曝光位移值。 10. 如申請專利範圍第8項所述之多樣化產品之黃光 曝光偏移的校正方法’其中上述之主產品之黃光回饋系統 參數值計算之該補償差距值係為該主產品前—批曝光後 的實際曝光誤差。 U.如申請專利範圍第8項所述之多樣化產品之黃 曝光偏移的校正方法，其中上述之雜項產品之黃光回饋 統參數值計算之該補償差距值係為該雜項產品對該主 品的補償差距值以及与Γ施馆太 Μ雜項產口口刖一批曝光後的實際曝 光誤差。

12·如申請專利範圍第11項所述之多樣化產品之黃 光曝光偏移的校正太、土甘士 ， 方法’其中上述之雜項產品對該主產品 的補償差距值係為兮Μ 立 馬4雜項產刚一批曝光時之黃光回饋 系統參數值對該運竹q # %作時間取近的該主產品曝光時之黃光 回饋系統參數值之差足巨。 20 1248153 1 3 . —種多樣化產品之黃光尺寸損失的校正方 少包含： 主 決：-i光回饋系統為一主產品之黃光回饋系統參 值f # 或—雜項產品之黃光回饋系統參數值計算； ^提供一運作時間最近的該主產品曝光時之黃光#回饋 系、、先參數值作為該黃光回饋系統參數值計算之基準點； 提供該黃光回饋系統參數值計算之補償差距值；以及 汁异該黃光回饋系統參數值，以作為當次曝光操作的 尺寸板正值，而予機台設定自動校正。 、，請專利範圍第13項所述之多樣化產品之黃 光尺寸知失的权正方法，纟中上述之黃光回㈣、统參數值 係為一校正曝光尺寸值。 一丨5·如申請專利範圍第13項所述之多樣化產品之黃 ，尺寸損失的校正方法，其中上述之主產品之黃光回饋系 先，數值计异之該補償差距值係為該主產品前一批曝光 後的實際曝光誤差。 一 I6·如申請專利範圍第13項所述之多樣化產品之黃 光尺寸損失的校正方法，其中上述之雜項產品之黃光回饋 糸^參數值計算之該補償差距值係為該雜項產品對該主 的補彳貝差距值以及該雜項產品前一批曝光後的實際 21