[發明專利]一種用于節距移動的測量基底及其制備方法、測量方法

有效

• 申請號: 202010249233.0
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111504210B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 宋毅;劉勝;桂成群
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14;G01B11/02;G03F7/20;H01L21/027
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

本發明屬于光學測量技術領域，公開了一種用于節距移動的測量基底及其制備方法、測量方法。測量基底上設置有測量標記，測量標記包括多個標記單元并構成周期性的第一光柵結構；每個標記單元包括2n個標記線條并構成非對稱型的第二光柵結構。制備方法包括設計測量模板、光刻、犧牲層掩膜、沉積、刻蝕。用于節距移動的測量方法包括制備測量基底，采集并根據測量基底產生的+1階、?1階衍射光的光強，獲得節距移動的大小。本發明解決了現有技術中針對節距移動的測量手段分辨率較低、測量速度較慢的問題，能夠實現高速、無損測量，提高測量的靈敏度和分辨率。

技術領域

本發明涉及光學測量技術領域，尤其涉及一種用于節距移動的測量基底及其制備方法、測量方法。

背景技術

在半導體集成電路、平板顯示等領域，功能器件的微加工首先通過光刻將掩膜版上的圖案復刻在光刻膠上；然后再通過后續的刻蝕、清洗等工藝將圖案傳遞到基底，制成需要加工的結構。由于受到光的衍射極限的限制，光刻所能加工的最小器件線寬是一定的。為了實現更高的器件集成度，就需要實現更小的加工線寬和節距，這樣就需要通過其他的加工工藝來縮減光刻后的線寬和節距。其中，自對準雙重成像技術就是一種常用的手段，可以將原來結構的一個節距變為兩個節距，從而實現兩倍的更高集成度。但是，由于加工工藝的復雜性，新生成的兩個節距的大小可能會不一致，這種誤差通常被稱為節距移動(Pitchwalk)，會引起和其他層之間的套刻對準誤差，進而影響良率。

目前針對節距移動的測量手段主要是掃描電子顯微鏡，但是掃描電子顯微鏡的缺點在于測量速度慢，不適合用于實時測量；并且在測量中難以準確區分兩個相鄰節距，導致測量錯誤。另外基于建模仿真的光學測量也可以實現對節距移動的測量，但是由于自對準雙重成像技術中節距移動通常是納米級別，所以光學測量的靈敏度和信號串擾是一個很大的問題，會嚴重影響光學測量的分辨率。

發明內容

本申請實施例通過提供一種用于節距移動的測量基底及其制備方法、測量方法，解決了現有技術中針對節距移動的測量手段分辨率較低、測量速度較慢的問題。

本申請實施例提供一種用于節距移動的測量基底，所述測量基底上設置有測量標記，所述測量標記包括多個標記單元，多個所述標記單元構成周期性的第一光柵結構；

每個所述標記單元包括2n個標記線條，2n個所述標記線條構成非對稱型的第二光柵結構。

優選的，所述第一光柵結構的周期與測量節距移動的入射光的波長相同。

優選的，所述標記線條的線寬與實際器件單元的線寬相同，所述第一方向與實際器件單元的方向一致。

優選的，每個所述標記單元中的任意兩個相鄰的標記線條之間的節距均不同。

本申請實施例提供上述測量基底的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、設計測量模板；

所述測量模板包括多個模板單元，多個所述模板單元構成周期性的光柵結構；每個所述模板單元包括n個模板線條；

步驟2、將所述測量模板通過光刻復制到光刻膠上；

步驟3、光刻圖案通過刻蝕轉移到犧牲層上形成掩膜；

步驟4、針對每一個所述模板線條，以所述模板線條為核心，通過沉積形成兩個微線條；

步驟5、所述微線條通過刻蝕轉移到功能層，形成所述測量標記。

優選的，每個所述模板單元中的n個所述模板線條的線寬等差設置，位于中間位置的模板線條的線寬與實際器件單元的線寬相同；每個所述模板單元中的n個所述模板線條的周期相同，所述模板線條的周期與實際器件單元的周期相同。

優選的，所述測量模板和實際器件單元放置在同一個掩膜板上。