[發(fā)明專利]曝光工藝的檢驗方法、檢驗系統(tǒng)及測試掩膜板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510703676.1
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN106610564B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王清蘊;盧子軒
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: G03F1/44
• 分類號: G03F1/44;G03F9/00
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 高靜;吳敏

一種曝光工藝的檢驗方法、檢驗系統(tǒng)及測試掩膜板，用于檢驗曝光機擋光片的開口大小，所述檢驗方法包括：提供晶圓；提供測試掩膜板，所述測試掩膜板上形成有第一測試圖形和第二測試圖形；先對第一測試圖形進行曝光，再對第二測試圖形進行曝光，先后在晶圓上形成第一對準圖形和第二對準圖形，第一對準圖形和第二對準圖形之間的距離根據(jù)擋光片的允許偏差范圍而定；采用曝光機對所述第一對準圖形和第二對準圖形進行對準測試。本發(fā)明先形成第一對準圖形和第二對準圖形再采用曝光機進行對準測試，如果檢測不到第一對準圖形，則判斷擋光片的開口過大；如果檢測不到第二對準圖形，則判斷擋光片的開口過小，從而提高了檢驗擋光片開口大小的可靠性和精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體領(lǐng)域，尤其涉及一種曝光工藝的檢驗方法、檢驗系統(tǒng)及測試掩膜板。

背景技術(shù)

隨著超大集成電路的不斷發(fā)展，電路設(shè)計越來越復雜、特征尺寸越來越小，電路的特征尺寸對器件性能的影響也越來越大。其中，光刻是半導體制造過程中一道重要的工序，它是一種將掩膜板上的圖形通過曝光轉(zhuǎn)移到晶圓上的工藝過程。而對于光刻技術(shù)而言，光刻設(shè)備、工藝以及掩膜板技術(shù)即是其中關(guān)鍵因素。

掩膜板包括對曝光光線具有透光性的玻璃基板，以及位于所述玻璃基板上的具有遮光性的圖形金屬層。在半導體制造過程中，晶圓首先被定位在曝光機光學系統(tǒng)的聚焦范圍之內(nèi)，然后通過曝光機的光學系統(tǒng)將掩膜板圖形以曝光區(qū)(與透光區(qū)域?qū)?yīng))及非曝光區(qū)(與遮光區(qū)域?qū)?yīng))的形式投影至晶圓上。如圖1所示，所述掩膜板包括對曝光光線具有透光性的玻璃基板100，以及位于所述玻璃基板100上且具有遮光性的圖形金屬層110。曝光機包括具有遮光性的擋光片120用于準確定位曝光位置。具體地，所述擋光片120由上下左右四片組成以形成一開口；其中，所述擋光片120主要通過所述開口的大小來控制曝光范圍。

但是，現(xiàn)有技術(shù)曝光工藝形成的曝光圖形質(zhì)量不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種曝光工藝的檢驗方法、檢驗系統(tǒng)及測試掩膜板，提高曝光圖形質(zhì)量。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種曝光工藝的檢驗方法，用于檢驗曝光機擋光片的開口大小。包括：提供晶圓，所述晶圓包括曝光單元區(qū)；提供測試掩膜板，所述測試掩膜板上形成有測試圖形，所述測試圖形包括第一測試圖形和第二測試圖形，所述第一測試圖形包括不透光區(qū)以及位于所述不透光區(qū)中的透光圖形，所述第二測試圖形包括透光區(qū)以及位于所述透光區(qū)中的不透光圖形；采用曝光機對所述測試掩膜板上的所述第一測試圖形進行第一曝光，在所述晶圓的曝光單元區(qū)內(nèi)形成位于非曝光區(qū)的第一對準圖形；第一曝光后采用曝光機對所述測試掩膜板上的所述第二測試圖形進行第二曝光，在所述晶圓的曝光單元區(qū)內(nèi)形成位于曝光區(qū)且與所述第一對準圖形相鄰的第二對準圖形，所述第二對準圖形和第一對準圖形之間的距離根據(jù)擋光片的允許偏差范圍而定；采用曝光機對所述晶圓曝光單元區(qū)內(nèi)的第一對準圖形和第二對準圖形進行對準測試，通過是否能檢測到所述第一對準圖形和第二對準圖形判斷曝光機擋光片的開口大小是否在允許偏差范圍之內(nèi)。

可選的，在所述第二曝光的步驟中，所述第二對準圖形和第一對準圖形之間的距離包括：第二對準圖形靠近第一對準圖形的邊緣與第一對準圖形靠近第二對準圖形的邊緣之間的第一間距；以及第二對準圖形與曝光區(qū)靠近第一對準圖形一側(cè)的邊緣之間的第二間距。

可選的，所述第二對準圖形和第一對準圖形之間的距離根據(jù)擋光片的允許偏差范圍而定，包括：設(shè)定擋光片沿一方向的允許偏差范圍；以所述允許偏差范圍獲得所述方向的檢驗可偏差范圍；以所述檢驗可偏差范圍獲得所述第二對準圖形和第一對準圖形之間的距離。

可選的，所述允許偏差范圍包括允許偏差下限值和允許偏差上限值；基于所述允許偏差下限值和允許偏差上限值分別獲得檢驗可偏差范圍下限值和檢驗可偏差上限值，所述檢驗可偏差范圍下限值與所述允許偏差下限值的比值在85％至95％范圍內(nèi)，所述檢驗可偏差上限值與所述允許偏差上限值的比值在85％至95％范圍內(nèi)；以所述檢驗可偏差上限值和檢驗可偏差范圍下限值之和作為所述第一間距，以所述檢驗可偏差范圍下限值作為所述第二間距。