[發明專利]一種監控弱點形成原因的方法

有效

• 申請號: 201210353296.6
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN103676490A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 曹清晨
• 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;G03F1/36;H01L21/66
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉;付偉佳

技術領域

本發明涉及半導體制造工藝，尤其涉及一種監控弱點形成原因的方法。

背景技術

隨著半導體制造技術的飛速發展，為了半導體器件達到更快的運算速度、更大的資料存儲量以及更多的功能，半導體芯片向更高的集成度方向發展。而半導體芯片的集成度越高，半導體器件的關鍵尺寸（CD，Critical?Dimension）越小。

然而由于曝光機臺的分辨率極限的影響，在采用曝光工藝進行圖案轉移時，很容易產生光學臨近效應（OPE，Optical?Proximity?Effect），例如，直角轉角圓形化、直線末端縮短以及線寬增大/縮短等。因此，現行的半導體器件制作工藝均是先利用計算機系統來對測試版圖進行光學臨近修正（OPC，Optical?Proximity?Correction）以補償光學臨近效應，然后再將修正過的測試版圖形成于掩膜版上。

然而，采用該掩膜版在樣品晶片上獲得的圖案也并非都能夠符合要求，我們將樣品晶片上不符合要求的點（例如，該點處的圖案的尺寸大于CD等）稱為弱點（weak?point）。弱點的存在是不被允許的，因此就需要對形成弱點的原因進行查找，以避免弱點的出現。但是，引起弱點的原因多種多樣，諸如設備工藝參數的漂移、有限的工藝窗口、較差的圖像質量、較高的掩膜誤差增進因子(MEEF，Mask?Error?Enhancement?Factor)、OPC模型的建立和OPC修正過程等。此外，在一次出帶（tape?out）中，可能會存在很多弱點。因此，對于操作人員來說，查找每個弱點形成的原因是非常困難和龐大的工程。

因此，急需一種監控弱點形成原因的方法，以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提出了一種監控弱點形成原因的方法，包括：步驟一：建立OPC模型和監控模型，所述OPC模型是根據多個位置處的圖案對應地在測試版圖上的初始測試版圖尺寸和經光刻工藝后在樣品晶片的樣品晶片尺寸來獲得的，所述監控模型是根據所述多個位置處的圖案對應地在所述測試版圖上的修正后測試版圖尺寸和所述樣品晶片尺寸來獲得的，其中，所述修正后測試版圖尺寸是根據所述多個位置處的圖案對應地在測試掩膜版上的測試掩膜版尺寸來修正的；以及步驟二：利用所述OPC模型和所述監控模型來確定晶片上的弱點的形成原因。

優選地，所述步驟一包括：提供測試版圖；對所述測試版圖進行第一光學臨近修正，并將第一光學臨近修正后的圖案轉移到測試掩膜版上；利用所述光刻工藝將所述測試掩膜版上的圖案轉移到樣品晶片上；在所述測試版圖上選定多個位置，測量所述多個位置處的圖案在所述測試版圖上的初始測試版圖尺寸，并測量所述多個位置處的圖案對應地在所述測試掩膜版上的測試掩膜版尺寸和在所述樣品晶片上的樣品晶片尺寸；根據所述測試掩膜版尺寸來修正所述初始測試版圖尺寸，以獲得修正后測試版圖尺寸；以及根據所述初始測試版圖尺寸和所述樣品晶片尺寸擬合OPC模型，且根據所述修正后測試版圖尺寸和所述樣品晶片尺寸擬合監控模型，其中，在所述OPC模型中所述初始測試版圖尺寸和所述樣品晶片尺寸一致，在所述監控模型中所述初始測試版圖尺寸和所述樣品晶片尺寸一致。

優選地，令所述初始測試版圖尺寸和所述樣品晶片尺寸一致以進行所述OPC模型的模擬，令所述修正后測試版圖尺寸和所述樣品晶片尺寸一致以進行所述監控模型的模擬，使得所述OPC模型和所述監控模型用于確定所述光刻工藝的工藝參數。

優選地，所述OPC模型和所述監控模型用于確定所述光刻工藝中的光學部分和光刻膠部分的工藝參數。

優選地，所述步驟二包括：提供版圖；對所述版圖進行第二光學臨近修正，并將第二光學臨近修正后的圖案轉移到掩膜版上；利用OPC模型確定的光刻工藝將所述掩膜版上的圖案轉移到晶片上；測量所述晶片上的弱點對應地在所述掩膜版上的掩膜版尺寸；以及判斷所述弱點的所述掩膜版尺寸是否超出尺寸預定值，如果所述弱點的所述掩膜版尺寸超出尺寸預定值，將確定所述弱點是由所述掩膜版的關鍵尺寸不符合標準所引起的。