[發明專利]一種光刻機的監測系統及光刻機的監測方法

有效

• 申請號: 200710041956.6
• 申請日: 2007-06-13
• 公開（公告）號: CN101324758A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 白蘭萍;敖松泉
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/027
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明屬于芯片光刻技術領域，涉及一種光刻機的監測系統，另外，還涉及光刻機能量及焦點穩定性的監測方法。

背景技術

光刻技術是集成電路的關鍵技術之一，在整個產品的制造中是重要的經濟增長因子，光刻成本占據了整個制造成本的35％。光刻技術也是決定了集成電路摩爾定律發展的一個重要原因，如果沒有光刻技術的進步，集成電路就不可能從微米進入深亞微米再進入納米時代。

如圖1所示，現有的光刻機的監測系統10’包括能量穩定性監測系統11’及焦點穩定性監測系統12’。能量穩定性監測系統11’及焦點穩定性監測系統12’分別由若干晶片(wafer)111’、121’組成，并且彼此是分離工作的。如ASML光刻機中，能量穩定性監測系統11’包括4片晶片111’，焦點穩定性監測系統12’包括2片晶片121’。

請參閱圖3，借以介紹現有監測系統的工作過程。首先，能量穩定性監測系統中的若干晶片完成光刻機能量穩定性的監測(步驟A1’)；與此同時，焦點穩定性監測系統中的若干晶片完成最佳焦平面的穩定性監測(步驟B1’)。上述能量穩定性監測系統的晶片與焦點穩定性監測系統的晶片的工作過程如下：在監測晶圓上利用涂部機均勻涂上光刻膠，進行烘烤甩干后，送入曝光機。在曝光機中利用透鏡成像原理，把特定的光掩膜(Mask)上的圖像通過光能轉移到涂了光刻膠的晶圓上，然后再回到涂部機進行顯影。至此完成光刻程序，即可得到需要的圖形。

該兩項工作分開進行。待這兩項工作均進行完畢，能量穩定性監測系統中的晶片完成關鍵線寬的量測(步驟A2’)，由關鍵線寬的穩定性、統一性來監測對應能量的穩定性。焦點穩定性監測系統完成不同焦點對應關鍵線寬的量測(步驟B2’)，由關鍵線寬數據擬合的拋物線來監測對應焦點的穩定性。

由此可見，上述能量穩定性監測系統的4片晶片與焦點穩定性監測系統的2片晶片的工作原理及過程相同；因此，在光刻機中分別設置兩組晶片不但浪費了資源，監測及測量的速度也會受到影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種可以減少原料、提高工作效率的光刻機的監測系統。

另外，本發明還提供一種配備上述監測系統的光刻機的監測方法。

一種光刻機的監測系統，該監測系統包括能量穩定性監測系統及焦點穩定性監測系統；所述能量穩定性監測系統完成光刻機能量穩定性的監測、及關鍵線寬的量測；所述焦點穩定性監測系統完成最佳焦平面的穩定性監測、及不同焦點對應關鍵線寬的量測；所述能量穩定性監測系統及焦點穩定性監測系統均包括若干晶片；所述能量穩定性監測系統與所述焦點穩定性監測系統共用一組晶片；所述共用的一組晶片中，部分晶片完成光刻機能量穩定性的監測、關鍵線寬的量測、最佳焦平面的穩定性監測、及不同焦點對應關鍵線寬的量測。

作為本發明的一種優選方式，所述監測系統中的晶片包括共用晶片組及單用晶片組；所述共用晶片組完成光刻機能量穩定性的監測、關鍵線寬的量測、最佳焦平面的穩定性監測、及不同焦點對應關鍵線寬的量測；所述共用晶片組中晶片的數目對應于能量穩定性監測系統、焦點穩定性監測系統中所需晶片數目較少的一個；所述單用晶片組屬于能量穩定性監測系統、焦點穩定性監測系統中所需晶片數目較多的一個。

作為本發明的一種優選方式，所述能量穩定性監測系統中晶片數目與涂部機的顯影槽個數相對應。

作為本發明的一種優選方式，所述能量穩定性監測系統中晶片數目為4個。

作為本發明的一種優選方式，所述焦點穩定性監測系統中晶片數目與涂部機的涂膠槽個數相對應。

作為本發明的一種優選方式，所述焦點穩定性監測系統中晶片數目為2個。

作為本發明的一種優選方式，所述能量穩定性監測系統中晶片數目為4個；其中2個晶片為能量穩定性監測系統及焦點穩定性監測系統所共用，完成光刻機能量穩定性的監測、關鍵線寬的量測、最佳焦平面的穩定性監測、及不同焦點對應關鍵線寬的量測。

配備上述監測系統的光刻機的監測方法，所述監測方法包括以下過程：

所述監測系統中的晶片監測光刻機能量的穩定性，同時監測最佳焦平面的穩定性；

所述監測系統中的晶片量測關鍵線寬，同時量測不同焦點對應的關鍵線寬；

共用的一組晶片中，部分晶片完成光刻機能量穩定性的監測、關鍵線寬的量測、最佳焦平面的穩定性監測、及不同焦點對應關鍵線寬的量測。