[發明專利]獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法

在審

• 申請號: 202111409042.7
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114077166A
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 詹海嬌;高松;胡丹丹
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭立

1.一種獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法，其特征在于，包括：

步驟S1，準備第一掩膜版，所述第一掩膜版在制備過程中被劃分為多個列，每列具有不同的透光率，透光率沿寬度方向呈現出遞增趨勢；

步驟S2，準備一片測試晶圓，將所述測試晶圓劃分為多個曝光區域，每個所述曝光區域為一個獨立的曝光單元；

步驟S3，在所述測試晶圓上涂敷預設厚度的光刻膠，

步驟S4，使用光刻機對所述測試晶圓進行第一次曝光，曝光用掩模版為所述第一掩膜版；

步驟S5，對第一次曝光后的所述測試晶圓進行顯影，顯影后所述測試晶圓在每個曝光單元均形成厚度漸變的光刻膠膜；

步驟S6，使用膜厚測量儀對所述測試晶圓的光刻膠膜厚進行測量，分別測量每個所述曝光單元中，所述第一掩膜版的不同透光率曝光區域對應的光刻膠膜厚；

步驟S7，準備第二掩膜版，所述第二掩膜版被劃分為多行，每行擺放不同光刻圖形，所述光刻圖形覆蓋于所述第一掩膜版的不同透光率的多個列。

步驟S8，使用光刻機對所述測試晶圓進行第二次曝光，曝光用掩模版為所述第二掩膜版；

步驟S9，對第二次曝光后的所述測試晶圓進行顯影，顯影后可在每個所述曝光單元的厚度漸變的光刻膠膜上均形成重復但關鍵尺寸不一的光刻圖形；

步驟S10，使用線寬測量掃描電鏡測量每個所述曝光單元不同膜厚區域光刻圖形的關鍵尺寸；

步驟S11，將所述步驟S6中測量所得的光刻膠膜厚和所述步驟S10中測量所得的關鍵尺寸繪制成光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線。

2.如權利要求1所述的獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法，其特征在于：

所述第一掩膜版的透光率變化范圍為0～50％。

3.如權利要求1所述的獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法，其特征在于：

所述步驟S3中，所述光刻膠為浸沒式光刻膠或EUV光膠。

4.如權利要求1所述的獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法，其特征在于：

所述步驟S3中，所述光刻膠的厚度范圍為1000～60000A。

5.如權利要求1所述的獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法，其特征在于：

所述步驟S3中的涂敷光刻膠的過程包括滴膠、旋轉鋪開、旋轉甩掉以及溶劑揮發。

6.如權利要求1所述的獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法，其特征在于：

所述步驟S4中，所述第一次曝光的曝光能量為一固定值，所述固定值小于光刻膠正常曝光能量。

7.如權利要求1所述的獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法，其特征在于：

所述步驟S5中，所述光刻膠膜厚漸變范圍為0～1000A。

8.如權利要求1所述的獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法，其特征在于：

所述步驟S7中，所述光刻圖形為平行密集線條、半獨立溝槽、半獨立線條、獨立溝槽或獨立線條中的任意一種。

9.如權利要求1所述的獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法，其特征在于：

在所述步驟S11中，獲得的光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線為多組。

10.如權利要求9所述的獲得光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線的方法，其特征在于：

通過評估所述測試晶圓上所有曝光單元的測試結果，來獲得最佳的光刻工藝關鍵尺寸搖擺曲線。