專利名稱：自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種曝光路徑規(guī)劃方法，且特別是一種自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃 方法。
背景技術(shù)：
在光刻系統(tǒng)中，硅片在整個曝光過程中經(jīng)歷了上片、調(diào)平調(diào)焦、對準、曝光， 直到下片的整個過程。硅片表面被劃分為多個曝光場區(qū)域，掩模圖案被透鏡縮 小后投影曝光在硅片表面上一個曝光場區(qū)域內(nèi)，然后，通過移動硅片到下一個 曝光場區(qū)域的位置，開始下一次的曝光，直到完成對該硅片表面的所有曝光場區(qū) 域的曝光。在全場調(diào)平調(diào)焦過程中，工件臺運動使被測物(硅片或工件臺基準 板)的上表面總體上與鏡頭焦面重合，同時，由于采用的全場調(diào)平調(diào)焦方式的 不同，硅片表面會有不同個數(shù)的調(diào)平調(diào)焦位置標記點。光刻機對準系統(tǒng)通過標 定掩模版上標記與硅片標記的位置關(guān)系測量出硅片相對于掩模的位置值并進行 修正。在對準過程中，須根據(jù)實際需要在硅片表面標記個數(shù)，位置不定的對準 標記點。所以，如何在短時間內(nèi)完成對硅片表面的調(diào)平調(diào)焦標記點，對準標記 點以及所有曝光場區(qū)域的掃描曝光對提高生產(chǎn)效率具有重要意義。
光刻機完成對一 片硅片表面整個曝光過程的總時間取決于對各曝光場區(qū)域 曝光的時間、調(diào)平調(diào)焦及對準標記處理時間與按照指定路徑步進到所有調(diào)平調(diào) 焦、對準標記點與各曝光場區(qū)域的過程的時間之和。而單個曝光場區(qū)域的曝光 時間、調(diào)平調(diào)焦及對準標記處理時間對指定光刻機來說一般是不變的，所以對 曝光路徑進行合理規(guī)劃，對光刻過程中縮短步進過程總時間，提高光刻產(chǎn)率具有 重要意義。
另外對曝光場區(qū)域的劃分也會影響生產(chǎn)效率，光刻機的生產(chǎn)過程中可能會才艮 據(jù)實際工況，改變曝光場區(qū)域的分布，曝光場分布信息包括任意大小曝光場(die) 的分布，任意個數(shù)的曝光場分布，任意位置的曝光場分布等各種曝光場任意分布情況。此時,采用合理策略減少實時獲取曝光路徑的時間，在某種程度上說，也 對提高光刻產(chǎn)率具有重要意義。
目前在光刻機上主要采用"s"型曝光路徑，路徑簡單但需消耗較長的曝光
時間，而一臺光刻機每天曝光的硅片數(shù)量數(shù)以萬計，縮短曝光時步進過程的總 路程，其帶來的經(jīng)濟效益是相當(dāng)可觀的。
現(xiàn)有專利(CN101004556A)提出了一種晶圓曝光路徑優(yōu)化方法，以縮短曝 光耗時，但在得到針對某一曝光場的較優(yōu)路徑后只是簡單的反復(fù)使用，未對其 保存下來進行再優(yōu)化，在其后的實施例中也可以看到，在多次執(zhí)行算法尋優(yōu)時 得到的時間消耗是不同的，即一次的執(zhí)行過程得到的優(yōu)化路徑并不一定是最好 的。而且在一次計算優(yōu)化路徑時需要幾分鐘的時間，如果光刻過程中需要改變 曝光場區(qū)域的分布，則不利于硅片及時曝光。另外在路徑的選取過程中也未考 慮到硅片在上片后對調(diào)平調(diào)焦和對準標記的掃描路徑過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法，以改善現(xiàn)有技術(shù)的缺失。 本發(fā)明的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法，包括下列步驟得到硅片表面上的 第一路徑計算信息；以及判斷路徑規(guī)劃文件中已存在的其他路徑計算信息中是 否存在和第一路徑計算信息相同的第二路徑計算信息，當(dāng)其他路徑計算信息中 存在和第一路徑計算信息相同的第二路徑計算信息時，則直接讀取第二路徑計 算信息對應(yīng)的已規(guī)劃路徑，當(dāng)其他路徑計算信息中不存在和第一路徑計算信息 相同的第二路徑計算信息時，則利用蟻群算法計算出第 一路徑計算信息的優(yōu)化路徑。
本發(fā)明自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法由于使用了經(jīng)改進的蟻群算法，使得尋 優(yōu)速度更快,有利于光刻機的及時曝光工作和高實時性要求。而且對路徑規(guī)劃 文件中已存在的路徑計算信息，在在線規(guī)劃^出上進一步采用了優(yōu)化路徑自調(diào) 整方法，通過以較多的尋優(yōu)次數(shù)對路徑規(guī)劃文件中的所有路徑計算信息情況進 行再計算，不斷更新路徑規(guī)劃文件，使得曝光路徑不斷得到優(yōu)化。這樣不斷在 線優(yōu)化路徑，對于大批量的硅片曝光而言，可以極大地提高產(chǎn)率。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法的流程圖。
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法的初始 曝光路徑的示意圖。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法的在尋 優(yōu)次數(shù)較少的情況下計算出的優(yōu)化路徑的示意圖。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法的在尋 優(yōu)次數(shù)較多的情況下計算出的優(yōu)化路徑的示意圖。
具體實施方式
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法的流程 圖。如圖1所示，自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法包括下列步驟
步驟S1，開始，此時路徑規(guī)劃文件已經(jīng)存在，路徑規(guī)劃文件中包括其他路 徑計算信息以及其他路徑計算信息對應(yīng)的已規(guī)劃路徑。
步驟S2，利用一上位機得到待曝光硅片表面上的第一路徑計算信息，路徑 計算信息包括硅片表面的調(diào)平調(diào)焦標記點、對準標記點以及所有曝光場區(qū)域分 布。
步驟S3,判斷路徑規(guī)劃文件中的其他路徑計算信息中是否存在和第一路徑 計算信息相同的第二路徑計算信息；
步驟S4,當(dāng)其他路徑計算信息中存在和第一路徑計算信息相同的第二路徑 計算信息時，則直接讀取第二路徑計算信息對應(yīng)的已規(guī)劃路徑；
步驟S5,當(dāng)其他路徑計算信息中存在和第一路徑計算信息相同的第二路徑 計算信息時，利用蟻群算法在尋優(yōu)次數(shù)較少的情況下計算出第一路徑計算信息 的優(yōu)化路徑。
優(yōu)化路徑搜索問題可以歸結(jié)為組合優(yōu)化問題。蟻群算法是基于群體的一種 仿生算法,為求解復(fù)雜的組合優(yōu)化問題提供了 一種新思路.
5蟻群算法具體介紹如下每個人工螞蟻根據(jù)路徑上的信息素濃度，以相應(yīng) 的概率來選擇下一步路徑；當(dāng)完成了一次循環(huán)后，根據(jù)整個路徑長度來釋放相 應(yīng)的濃度的信息素，并更新走過的路徑上的信息素濃度。螞蟻個體在搜索過程 中，在各節(jié)點處向下一節(jié)點處的轉(zhuǎn)移概率《由信息素伊,(f)和局部啟發(fā)信息量^ 共同決定，其中^(f)為t時刻連接節(jié)點i和節(jié)點j的路徑上信息的濃度(初始時 刻，各條路徑上信息量相等，試驗中設(shè)^(0) 二C(C為常數(shù))；^為由節(jié)點i轉(zhuǎn)移 到節(jié)點j的可見度亦稱局部啟發(fā)信息量，該啟發(fā)信息量是由要解決的問題給出 的，由一定的算法實現(xiàn)。 一般取/;,-l 《.表示節(jié)點i， j間的距離。因此， 螞蟻個體依轉(zhuǎn)移概率偏向于選擇連接弧最短、具有高信息素值的節(jié)點作為下一 個搜索點(將搜索點設(shè)為包括硅片表面的調(diào)平調(diào)焦標記點，對準標記點以及所 有曝光場區(qū)域)。t時刻，螞蟻個體々由節(jié)點i轉(zhuǎn)移到節(jié)點j的概率《(,)定義為
<formula>formula see original document page 6</formula>其中，『K為螞蟻k下一步允許選擇的坐標節(jié)點，"表示殘留信息的相對重 要程度,々表示期望值的相對重要程度。螞蟻完成一次循環(huán)，各路徑上信息需作 如下調(diào)整
其中，/ 為殘留信息的保留部分，A《為螞蟻K在時間段t到(t+n)內(nèi)的訪 問過程中，在i到j(luò)的路徑上留下的殘留信息濃度。轉(zhuǎn)移概率《W的計算直接關(guān) 系到蟻群算法的尋優(yōu)效率和執(zhí)行結(jié)果。
蟻群算法中由計算得到的轉(zhuǎn)移概率來確定下一個還未走到的搜索點，即 在當(dāng)前搜索點處，對其他還未走過的搜索點計算轉(zhuǎn)移概率，對于概率最大的那 個點，即為下一步要到達的搜索點。以此類推，得到所有待遍歷點的前后搜索 到達關(guān)系，即整個優(yōu)化路徑
在本發(fā)明一實施例中，將定義的參數(shù)《, ;0的關(guān)系定義為 々=1
<formula>formula see original document page 6</formula>這樣可通過控制一個參數(shù)來實現(xiàn)控制兩個參數(shù)，實現(xiàn)較好的聯(lián)動效果，這 樣可使得蟻群算法的尋優(yōu)速度更快，更快得到第 一路徑計算信息對應(yīng)的優(yōu)化路 徑。
在本實施例中，自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法包括步驟S6，第一路徑計算信 息對應(yīng)的優(yōu)化路徑被保存至路徑規(guī)劃文件中。
在本實施例中，自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法包括步驟S7，當(dāng)計算機處于空 閑狀態(tài)時，上位機利用蟻群算法在尋優(yōu)次數(shù)較多的情況下計算路徑規(guī)劃文件中 所有路徑計算信息(包括第一路徑計算信息和其他路徑計算信息)的更優(yōu)路徑。
在本實施例中，自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法包括步驟S8,將更優(yōu)路徑保存 至路徑規(guī)劃文件中，以達到更新路徑》見劃文件的目的。
下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖2所示為根據(jù)本發(fā) 明一較佳實施例的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法的初始曝光路徑的示意圖。通常 初始曝光路徑為"S"型，其中O表示調(diào)平調(diào)焦標記(此處以三點全場調(diào)平調(diào)焦 為例)，x表示對準用標記(此處僅為一示例，實際對準標記個數(shù)及位置分布由 上位機得到)，虛線表示調(diào)平調(diào)焦標記點走向，點劃線表示對準標記點走向，實 線表示各個曝光場走向。假定待曝光的硅片直徑為200mm，曝光46個 22mmx32mm的曝光場，其總行程約1793.66mm。
參考圖1,首先從硅片盒中取出硅片，由上位機得到該硅片表面上的第一路 徑計算信息(硅片表面的調(diào)平調(diào)焦標記點，對準標記點以及所有曝光場區(qū)域分 布)；進入步驟S3，讀取路徑規(guī)劃文件，路徑規(guī)劃文件中包含第二路徑計算信息， 判斷第二路徑計算信息和第一路徑計算信息是否相同。若相同，則進入步驟S4， 直接讀取第二路徑計算信息對應(yīng)的已規(guī)劃路徑，進行硅片上片后的后續(xù)動作(如 調(diào)平調(diào)焦、對準及曝光等動作)；若不相同，則進入步驟S5，則使用改進過的蟻 群算法尋優(yōu)次數(shù)較少的情況下計算出優(yōu)化路徑并保存入路徑規(guī)劃文件，如步驟 S6，使用計算得到的優(yōu)化路徑進行硅片上片后的后續(xù)動作(如調(diào)平調(diào)焦、對準 及曝光等動作)。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法的在尋 優(yōu)次數(shù)較少的情況下計算出的優(yōu)化路徑的示意圖。設(shè)尋優(yōu)次數(shù)為100次，計算 時間約為30秒，第一路徑計算信息的優(yōu)化路徑總行程為1531.34mm,較"S"型步進運動縮短14.62%。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法的在尋 優(yōu)次數(shù)較多的情況下計算出的優(yōu)化路徑的示意圖。此時計算機處于空閑狀態(tài)， 則尋優(yōu)次數(shù)較多，例如計算200次，計算時間約為60秒，第一路徑計算信息更 優(yōu)路徑總行程為1514.95mm，較原先計算得到的優(yōu)化路徑更優(yōu)，此時可更新路 徑規(guī)劃文件，較"S，，型曝光路徑縮短15,55%，產(chǎn)率可以明顯提高，而光刻機每 天曝光的硅片數(shù)以萬計，其帶來的經(jīng)濟效益無疑是可觀的。
綜上所述，本發(fā)明自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法由于使用了經(jīng)改進的議群算 法，使得尋優(yōu)速度更快，有利于光刻機的及時曝光工作和高實時性要求。而且 對路徑規(guī)劃文件中已存在的路徑計算信息，在在線規(guī)劃基礎(chǔ)上進一步采用了優(yōu) 化路徑自調(diào)整方法，通過以較多的尋優(yōu)次數(shù)對路徑規(guī)劃文件中已記錄的路徑計 算信息情況進行再計算，不斷更新路徑規(guī)劃文件，使得曝光路徑不斷得到優(yōu)化。 這樣不斷在線優(yōu)化路徑，對于大批量的硅片曝光而言，可以極大地提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明中所述具體實施案例僅為本發(fā)明的較佳實施案例而已，并非用來限 定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修 飾，都應(yīng)做為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法，其特征在于包括下列步驟得到硅片表面上的第一路徑計算信息；以及判斷路徑規(guī)劃文件中已存在的其他路徑計算信息中是否存在和上述第一路徑計算信息相同的第二路徑計算信息，當(dāng)上述其他路徑計算信息中存在和上述第一路徑計算信息相同的上述第二路徑計算信息時，則直接讀取上述第二路徑計算信息對應(yīng)的已規(guī)劃路徑，當(dāng)上述其他路徑計算信息中不存在和上述第一路徑計算信息相同的上述第二路徑計算信息時，則利用蟻群算法計算出上述第一路徑計算信息的優(yōu)化路徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法，其中上述硅片表面 上的上述第 一路徑計算信息由 一上位機得到。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法，其中上述第一路徑 計算信息包括硅片表面的調(diào)平調(diào)焦標記點分布、對準標記點分布以及曝光場區(qū) 域分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法，其中上述蟻群算法 利用上述硅片表面的調(diào)平調(diào)焦標記點、上述對準標記點和上述曝光場區(qū)域作為 算法計算點。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法，其中上述議群算法 增加了 "殘留信息的相對重要程度，，和"期望值的相對重要程度，，的相互關(guān)系。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法，其中更包括下列步 驟利用上述蚊群算法計算上述路徑規(guī)劃文件中所有路徑計算信息的更優(yōu)路徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法，其中更包括下列步 驟將上述更優(yōu)路徑保存至上述路徑規(guī)劃文件
全文摘要
本發(fā)明提出一種自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法，包括下列步驟得到硅片表面上的第一路徑計算信息；以及判斷路徑規(guī)劃文件中的其他路徑計算信息中是否存在和第一路徑計算信息相同的第二路徑計算信息，當(dāng)其他路徑計算信息中存在和第一路徑計算信息相同的第二路徑計算信息時，則直接讀取第二路徑計算信息對應(yīng)的已規(guī)劃路徑，當(dāng)其他路徑計算信息中不存在和第一路徑計算信息相同的第二路徑計算信息時，則利用蟻群算法計算出第一路徑計算信息的優(yōu)化路徑。本發(fā)明自調(diào)整式曝光路徑規(guī)劃方法使得尋優(yōu)速度更快，有利于光刻機的及時曝光工作和高實時性要求，而且可以不斷更新路徑規(guī)劃文件，使得曝光路徑不斷得到優(yōu)化。
文檔編號G03F7/20GK101526752SQ200910045249
公開日2009年9月9日 申請日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者俊 張, 鳴 羅 申請人:上海微電子裝備有限公司