[發(fā)明專利]監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810044125.9
• 申請(qǐng)日: 2008-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101750875A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳福成;吳鵬;闞歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號(hào): G03F1/14
• 分類號(hào): G03F1/14;G03F7/20
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 張?bào)K

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路的制造方法，具體涉及一種監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造流程中的光刻階段，光線在穿過(guò)掩膜層時(shí)不可避免會(huì)有散射或繞射現(xiàn)象，導(dǎo)致圖案轉(zhuǎn)移時(shí)產(chǎn)生失真、變形，因此必須要監(jiān)測(cè)光刻的質(zhì)量。

目前監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法是設(shè)置特征圖形，通過(guò)比對(duì)光刻圖案與特征圖形之間的差異情況，了解光刻的質(zhì)量。這種監(jiān)測(cè)方法，不僅需要在光刻機(jī)的日常點(diǎn)檢上花費(fèi)大量的時(shí)間，而且不能直接反映出特定工藝的在線情況。

由于在特定工藝中會(huì)用到不同的襯底，如有源區(qū)(Active)層的襯底分為有源區(qū)和淺溝道隔離區(qū)；接觸孔(Contact)層的襯底分為有源區(qū)和多晶硅柵極(Poly)區(qū)；中間層金屬(Inter?metal)層的襯底分為電容介質(zhì)區(qū)和無(wú)電容介質(zhì)區(qū)。在兩種襯底的交界處，圖案的失真、變形情況會(huì)更加嚴(yán)重，而現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)方法只對(duì)同一襯底進(jìn)行監(jiān)測(cè)，卻無(wú)法反映襯底交界處的情況。

例如在有源區(qū)(Active)這層，光刻機(jī)在線條落在有源區(qū)和淺溝道隔離(Shallow?Trench?Isolation)區(qū)域的線寬會(huì)有所差異，最佳曝光焦距會(huì)隨襯底的反射和形貌而變化，這樣會(huì)導(dǎo)致這層光刻的工藝窗口變小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法，它可以監(jiān)測(cè)兩種襯底交界處的光刻質(zhì)量。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法的技術(shù)解決方案為：通過(guò)以下步驟進(jìn)行監(jiān)測(cè)：

第一步，設(shè)置特征圖形；

在光刻工藝層中設(shè)置多個(gè)特征圖形，所述光刻工藝層包括多種不同的襯底，每種襯底上分別放置有特征圖形；兩種不同襯底的交界處放置有特征圖形；

第二步，監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量；

所述多個(gè)特征圖形同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)比對(duì)各特征圖形與各特征圖形所在處的光刻圖案之間的差異情況，監(jiān)測(cè)光刻機(jī)臺(tái)在特定光刻工藝層的曝光焦距和工藝窗口的情況。

所述特征圖形的樣式包括所有線寬的測(cè)量結(jié)構(gòu)式樣及芯片的設(shè)計(jì)式樣，所述線寬包括設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)和亞設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是：

本發(fā)明在每種襯底上都放置有特征圖形，可以反映出線寬在不同襯底的情況。同時(shí)在兩種不同襯底的交界處也放置有特征圖形，可以反映出線寬在不同襯底過(guò)渡上的情況。不但能夠進(jìn)行在線的線寬監(jiān)控，而且可以通過(guò)顯微鏡直接觀察，來(lái)判斷光刻機(jī)在不同的襯底的曝光焦距而引起工藝窗口的變化。

由于本發(fā)明的特征圖形樣式中包括有設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬尺寸，以及亞設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬尺寸，這樣在正常情況下，當(dāng)光刻機(jī)在這層特定的光刻工藝層的最佳曝光焦距和工藝窗口的大小足夠的情況下，線寬不會(huì)異常；而當(dāng)光刻機(jī)臺(tái)在偏離最佳曝光焦距的時(shí)候，亞設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬尺寸會(huì)倒掉，出現(xiàn)異常。而通過(guò)顯微鏡或者掃描電子顯微鏡(Scanning?ElectronMicroscope)就可以直接通過(guò)這兩組圖形的對(duì)比，判斷光刻機(jī)的情況。

本發(fā)明能夠簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、有效地監(jiān)測(cè)光刻機(jī)臺(tái)在特定的工藝光刻工藝層的光刻工藝窗口。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

圖1是在光刻工藝層的不同襯底上設(shè)置特征圖形的示意圖。

圖中，1、2襯底，3特征圖形。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法，用于監(jiān)測(cè)排列有多種不同襯底的實(shí)際特定光刻工藝層的光刻質(zhì)量，如圖1所示的光刻工藝層排列有兩種不同的襯底1、2。

具體方法如下：

1、設(shè)置特征圖形；在光刻工藝層中設(shè)置多個(gè)特征圖形，每種襯底上分別放置有特征圖形，兩種不同襯底的交界處也放置有特征圖形，即特征圖形被跨界地放置于兩種襯底的交界處，用于模擬實(shí)際硅片上芯片中的走線；圖1中兩種襯底1、2的交界處放置有特征圖形3；

將放置有特征圖形的光刻工藝層放置在芯片的四周，并在芯片上放置多個(gè)帶有特征圖形的光刻工藝層。

2、監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量；多個(gè)特征圖形同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)比對(duì)各特征圖形與各特征圖形所在處的光刻圖案之間的差異情況，監(jiān)測(cè)光刻機(jī)臺(tái)在特定光刻工藝層的曝光焦距和工藝窗口的情況。

特征圖形3的樣式包括所有線寬的測(cè)量結(jié)構(gòu)式樣及芯片的設(shè)計(jì)式樣。即特征圖形的樣式中的線寬包括設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)，以及亞設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)可占到總線寬的50～99％之間，可根據(jù)工藝能力而調(diào)整。