关于光刻工艺异常分析

有关光刻工艺异常分析

Zhangjf第1页异常分类（包括返工分类）对位报警(alignmentalarm)套刻异常(OverlayOOC)聚焦不良（Defocus)显检图形异常(ADIabnormal)条宽数据异常(CDOOC)第2页原因分析及处理-Nikon对位报警圆片对位报警处理，一般需遵循如下标准：1.任何形式对位报警，手动处理完成，均需选择YSearch重新进行对位！2.确认报警类型：SearchorEGA？如为菜单设置不合理,在对应修改程序参数,但对单批或单片异常,更改后需要恢复本来设置,提议所有菜单设置进行备份。3.明确引发对位报警原因再作处理！4.手动处理一般只针对YSearch对位，正常情况下只要YSearch对位通过，背面对位一般不会有问题。5.尽可能不要进行EGA手动帮助。6.EGALimitError一般由于圆片原因造成，包括前面Stage热过程异常造成圆片畸变尚有前段造成Mark形貌差。

7.严禁套用程序第3页原因分析及处理-Nikon对位报警1.对位报警详细分析处理：

程序错误常量设置错误(编程时没有拷贝DEF程序）对位方式错误：铝层次不宜采取LSA方式对位标识坐标错误：版数据输入有误；版数据有误标识类型指定错误：如EGAFIAmarktype13设置成了9

一次光刻偏：报废并确认设备预对位匹配

流程与菜单中对位方式不符：如前层次无mark甚至无pattern,而菜单中需要做alignmentmark。这种情况需要HOLD圆片通知TD/PIowner。

前层次异常：表面粗糙，LSA尝试修改算法为11，FIA尝试修改算法为42，或修改对位点位置。如因CMP工艺造成标识平坦，先尝试使用本层次其他标识。第4页原因分析及处理-Nikon对位报警2.有关对位报警代码查找：11型设备在DCTERM中键入：type[mcsvlog]log_err.log;*再按回车键，会按时间列出所有统计报警代码。第5页原因分析及处理-套刻异常1.Overlay数据异常分析:

（1）Overlay数据与历史数据展现同一规律

该产品固有问题，在程序中赔偿偏移量并统计。

（2）仅该批次异常

是否在曝光时套用程序：我们对位规则对与光刻机对位和套刻测量应当一致,例如说GT层次对位使用是有源区标识（一般是Search2），在测量套刻时应当也使用有源区标识（一般在BarinBar上下各有GT和TO字样）。是否是曝光设备状态不佳，怀疑与对版、套准有关：检查该设备上曝光其他批次对位情况、检查PM历史数据、检查设备对版报警统计有没有异常。第6页原因分析及处理-套刻异常2.有关Overlay赔偿：Q200根据设备(quip软件显示）测得数据进行分析和赔偿第7页原因分析及处理-Nikon聚焦不良聚焦分类及定义：颗粒——一段时间内流经某台设备圆片或某些背面有颗粒圆片(返工第一位)，定义为颗粒聚焦（背面颗粒或STAGE颗粒，指明颗粒位置）边缘非完整Block不能执行Auto-Focus、Auto-Leveling功能——非完整Block聚焦(返工第二位)，需指明位置圆片平整度差——一批中部分圆片局部位置聚焦，定义为圆片平整度聚焦，需指明位置（在背面找不到显著颗粒沾污）像面与圆片表面不完全吻合——整片圆片所有Block固定位置聚焦(客诉)找平聚焦设备BestFocus位置变化（TPR漂移）——某台设备一段时间内流通圆片聚焦产品CD规范不佳——某个产品特有问题(客诉)第8页原因分析及处理-Nikon聚焦不良针对颗粒聚焦，在发觉设备聚焦后，如确认是STAGE颗粒聚焦（整批在固定位置聚焦），要及时通知设备检查STAGE。如为颗粒聚焦则加背面擦片返工，确认是哪个MODULE带来颗粒，如是AL钉则通知溅射协商处理。针对边缘不完整BLOCK聚焦,则采取shiftleveling方式，如在Notch处则尝试将曝光方式更改为test-2。如为找平聚焦则采取转换开关找平方式来进行返工，假如多批找平聚焦则需要检查当天该设备TPR是否正常，另外检查PM统计中CHIPLEVELING一项是否异常(能够找设备人员帮助调查），如发生异常通知设备调整。对于因工艺窗口小（尤其是新工艺产品），TPR轻微漂移造成聚焦不良则采取TEST-2曝光重定定聚焦条件或是根据TPR值确定聚焦条件。第9页假如TPR发生严重漂移（I11型设备漂移超出0.2）设备停顿关键层次作业，则需要进行对发觉异常时间段前进行追片，并检查受影响圆片是否有异常：1.主要看流经该设备GT层次光检有没有找平聚焦现象，在显微镜下观测有否连条，如难以发觉，进行KLA检查，看是否有BLOCK效应缺陷，并review确认是否为连条断条。2.看W1层次看是否在聚光灯下有没有找平聚焦，或是不固定位置发花显微镜下看对应位置有没有孔未开出。3.针对一般层次主要看DAGGER读数，辨别率标识发生异常，如DAGGER读数消失，辨别率消失等。注：一般在BLOCK边缘最容易发觉上述异常现象。原因分析及处理-Nikon聚焦不良第10页原因分析及处理-显检图形异常程序错误图形层次错误:用错版，复合版Blind数据错误，复合版改版后位置变化造成图形错误。与前层套合偏移：复合版参数错误，套用程序，程序坐标数据错误第11页原因分析及处理-显检图形异常对位游标读法：

从以上图中我们首先判断胶层位置，能够看到胶对应是下齿，通过上齿中间一根与下齿位置比较能够看出胶相对于衬底偏左（偏负），读数则根据上齿对准下齿第几个槽来判断。光检异常（聚焦，涂胶显影不良，划伤，前层异常）第12页原因分析及处理-显检图形异常聚焦判断：

首先在聚光灯下，转动圆片，看是否有BLOCK方块状(或者只是BLOCK一种角）发黑，从层次来讲：一般AL1层次TO层次比较显著，而孔层次不太显著，在发觉异常时首先到显微镜下观测对应位置（主要是在BLOCK交界处）管芯内密集区，有没有颜色异常，看Dagger读数有没有异常，来判断是否本层聚焦，对颜色差异最显著两个管芯进行对比，扫描图形中最精细部分看是否有AL条过细、断条；GT连条；孔未开出等。尤其对于孔层次聚焦处理时需到电镜下确认孔大小，并统计测量值。如最小孔超内控下限或孔未开出需要返工。对ROM层次，由于表面发花很容易出现找平聚焦发花现象，并且显微镜下有时看不清楚，为了确认是否真聚焦需要到电镜下去看。第13页原因分析及处理-显检图形异常涂胶显影不良：首先确认是否本层次异常，如确认，在显微镜下观测异常区域是否有胶表面异常：圆片中间无胶——也许是喷头胶凝固胶上有孔洞——也许是EBR回溅圆片表面有许多胶点——胶回溅圆片上有圆片上胶呈锯齿状环——也许为胶量不够圆片中心到四周展现放射状——也许为显影不良第14页原因分析及处理-显检图形异常

划伤判断：曝光前划伤，曝光后显影前划伤，划伤显影后划伤前层异常：孔层次表面发花（类似条状）——氧化层均匀性差

第15页原因分析及处理-条宽异常测量办法不当规范不合适版上条宽异常误操作（Missoperation)PR膜厚异常显影异常曝光能量/剂量异常曝光菜单设置错误（如illuminationID设置错误）来片衬底异常（如Metal层反射率等）ScannerDynamicImageQuality异常第16页其他注意事项要辨别在线异常返工单和光刻返工单发觉颗粒聚焦，要同步去查看该批前后圆片，检查时候在同样位置存在聚焦，尤其是W1、W2层次，要到显微镜下去检查Overlay测量成果，假如单点与其他点数值差异大，需要到显微镜下读游标确认对位异常圆片返工前，要确认对位、条宽、表面，避免反复返工带有WSixPoly层次和Metal层次在返工时千万注意不能用使用SPM去胶。第17页有关程序拷贝磁带拷贝：将程序从磁带拷贝到NIK