[發明專利]改善待測圖案之關鍵尺寸量測的方法

無效

• 申請號: 201210496709.6
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102944983A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 夏婷婷;朱駿;馬蘭濤;張旭升
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 陸花

技術領域

本發明涉及半導體器件技術領域，尤其涉及一種改善待測圖案之關鍵尺寸量測的方法。

背景技術

在集成電路的制造過程中，一般而言，首先將光刻膠涂覆在晶圓表面；然后通過光罩對所述光刻膠進行曝光；隨后進行曝光后烘烤以改變所述光刻膠的物理性質；最后進行顯影后檢測。顯影后檢測的主要步驟是對光刻膠圖案的關鍵尺寸(Critical?Dimension,CD)進行量測，以判斷其是否符合規格。如果符合規格，則進行后續的刻蝕工藝，并將所述光刻膠圖案轉移到所述晶圓上。

但是，隨著半導體制造技術的發展，微型尺寸的需求日益增加，關鍵尺寸越來越小。由于關鍵尺寸的變化對電子元件的特性有重大的影響，因此光刻工藝必須準確控制光刻膠圖案的關鍵尺寸，以免臨界電壓以及與圖案尺寸變異相關的線阻值發生變動，導致元件品質和電路效能的降低。另外，對于接觸孔、通孔之類的關鍵層，由于其自身圖形為孔洞，較其它線性量測圖形而言測量難度更大。待測量的圖形為稀疏的孔洞，如果注冊圖形的條件選取不當，則使注冊圖形的尋找失敗進而導致測量失敗。而對于注冊圖形的條件選取，聚焦條件的確定是關鍵因素。如果注冊圖形的聚焦圖形信息不好，必將直接導致注冊圖形尋找失敗。因此，如何有效地改善注冊圖形聚焦條件成為本領域的研究熱點之一。

故針對現有技術存在的問題，本案設計人憑借從事此行業多年的經驗，積極研究改良，于是有了本發明一種改善待測圖案之關鍵尺寸量測的方法。

發明內容

本發明是針對現有技術中，傳統的待測圖案為孔洞型，測量難度大，以及注冊圖形的條件選取不當，易于導致測量失敗等缺陷提供一種改善待測圖案之關鍵尺寸量測的方法。

為了解決上述問題，本發明提供一種改善待測圖案之關鍵尺寸量測的方法，所述方法包括：

執行步驟S1：確定輔助定位圖形的形狀，所述輔助定位圖形包括至少由三個分別具有水平方向和豎直方向呈90°圖形信息的獨立定位圖形構成；

執行步驟S2：通過曝光和顯影工藝將光掩模版上的所述待測圖案和所述輔助定位圖形轉移至所述光阻層，所述輔助定位圖形對應設置在所述光掩模版之稀疏圖形區域；

執行步驟S3：通過CDSEM，對輔助定位圖形進行定位；

執行步驟S4：確定待測圖案，并進行關鍵尺寸測量。

可選地，所述待測圖案為接觸孔圖案、通孔圖案的其中之一，或者其組合。

可選地，所述稀疏圖形區域為接觸孔圖案或者所述通孔圖案的孔間距d1≥2.5μm的區域。

可選地，所述輔助定位圖形的水平方向尺寸和所述豎直方向尺寸與所述待測圖案的相應尺寸之比例為1:1～5:1。

可選地，所述輔助定位圖形與所述待測圖形之間的最小距離d2為所述輔助定位圖形與所述待測圖形不產生干涉的距離。

可選地，所述光阻層中的待測圖案與所述光掩模版中的待測圖案對應，所述光阻層中的輔助定位圖形與所述光掩模版中的輔助定位圖形對應，所述光阻層中的稀疏圖形區域與所述光掩模版中的稀疏圖形區域對應。

可選地，所述確定待測圖案，并進行關鍵尺寸測量的方法為通過待測圖案與所述輔助定位圖形之間的相對距離對所述待測圖案進行定位，并通過待測量圖案與所述輔助定位圖形之間的相對距離準確量測待測圖案之關鍵尺寸。

可選地，所述確定待測圖案的方法包括將所述輔助定位圖形作為聚焦點，進而確定所述待測圖案。

綜上所述，本發明所述的改善待測圖案之關鍵尺寸量測的方法，通過在所述待測圖形之稀疏圖形區域處設置所述輔助定位圖形，并通過曝光和顯影工藝將所述光掩模版上的所述待測圖案和所述輔助定位圖形轉移至所述光阻層，不僅增加了邊緣反射二次電子束的信息，利于所述輔助定位圖形的聚焦和信息識別，而且增大了待測圖案，尤其包括接觸孔圖案、通孔圖案量測的成功率，進一步提高了制程的穩定性。

附圖說明

圖1所示為本發明改善待測圖案之關鍵尺寸量測的方法的流程圖；

圖2所示為本發明光掩模版之稀疏圖形區域的結構示意圖；

圖3所示為待測圖案與輔助定位圖形的分布結構示意圖。

具體實施方式

為詳細說明本發明創造的技術內容、構造特征、所達成目的及功效，下面將結合實施例并配合附圖予以詳細說明。

請參閱圖1，圖1所示為本發明改善待測圖案之關鍵尺寸量測的方法的流程圖。所述改善待測圖案之關鍵尺寸量測的方法，包括以下步驟：