CN104915516B - 一种掩膜板及孤立孔寻址图形在测量中的应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种掩膜板及孤立孔寻址图形在测量中的应用方法,通过在掩膜板上制作一系列间距变化、大小变化、样式变化的孤立孔寻址图案以及密集孔寻址参考图案,可建立适合于不同节点、不同尺寸、能够借助在孤立孔图形区域设置优选寻址方式的孤立孔自动测量方法,优化了包括孤立孔自动测量过程中寻址图形距离、样式、大小等工艺条件,以满足孤立孔测量的精确性、稳定性要求,可配合密集孔像散矫正图形,提高测量的清晰度,同时,配合密集孔图形寻址间距、尺寸作为参考,通过比较数据找到孤立孔图形最优测量方式,可在线监控光刻工艺孤立孔尺寸情况,以提高线宽测量扫描电镜自动测量成功率,减少产品因孔洞尺寸测量失真而造成的风险。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,更具体地,涉及一种掩膜板及孤立孔寻址图形在测量中的应用方法。
背景技术
半导体芯片制造中,在光刻定义一层电路后,需要测量图形的尺寸来监控光刻工艺是否达标。因此,一般选取一些典型的、具有代表性的图形来进行测量,例如线条、沟槽、孔等。并且,这些特征测量图形主要根据产品设计会包括孤立图形、半密集图形和密集图形,其线宽测量是确保产品良率的重要检测手段。
随着集成电路技术的不断发展,关键尺寸越来越小,然而为了保证生产出晶圆的品质,在线实时监控的密度也越来越大,伴随着的有测量图形结构、测量晶圆片数,测量点数也越来越多。这就要使用到集成电路关键尺寸的自动测量方法,进而导致对测量图形的寻址精确度带来极高的要求。
对于例如接触孔和通孔之类的关键层,由于其本身测量的图形为孔(洞),因此,相对于普通的线性测量图形,接触孔和通孔之类的关键层的自动测量难度就比较大,其中尤为突出的便是孤立孔的测量。一种正常孤立孔的显微图片如图1A所示。而导致孤立孔测量失效的主要原因有两点,其一是由于寻址的不稳定性而导致无法找到相关测量孤立孔,图1B显示孤立孔寻址异常的显微图片;其二是由于线宽测量机台(CDSEM)在测量孔图形时因像散异常而导致孤立孔影像模糊,图1C显示孤立孔像散异常的显微图片。
因此,为了避免先进节点孤立孔测量失效,保证孤立孔测量的准确性及稳定性,急需新的孤立孔寻址图形设计来满足孤立孔的自动测量要求。
同时,针对这些问题,还需要建立一种优化的测量方法,以确定不同尺寸孤立孔的寻址方式及像差校准,进而达到对光刻孤立孔图形线宽精确测量的工艺要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种掩膜板及孤立孔寻址图形在测量中的应用方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种掩膜板,所述掩膜板上包含由一个孤立孔和一个位于孤立孔侧部、用于孤立孔测量寻址的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~Mx、与孤立孔之间的间距N1~Ny及第一寻址图形样式P1~Pz形成xyz种排列组合形式的孤立孔寻址图案,以及由第一组密集孔和一个位于密集孔侧部的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~Mx、与孤立孔之间的间距N1~Ny及第一寻址图形样式P1~Pz形成xyz种排列组合形式的密集孔寻址参考图案,所述孤立孔和第一组密集孔的大小为实际版图设计中的最小孔洞尺寸,其中,x、y、z为正整数。
优选地,所述第一寻址图形的水平与竖直方向尺寸可变,每种样式P1~Pz对应的所述第一寻址图形大小M1~Mx满足等比数列:
Mx=M1×1.274(x-1)
其中,x、z为正整数。
优选地,所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形与孤立孔之间的间距N1~Ny满足等差数列:
Ny=N1+0.5(y-1)
其中,y为正整数。
优选地,在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧还包括一个用于二次定位的第二寻址图形,所述第一、第二寻址图形的样式不同。
优选地,在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧还包括一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,所述第一、第二组密集孔的大小相同。
优选地,在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的一相邻侧还包括一个用于二次定位的第二寻址图形、另一相邻侧还包括一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,所述第一、第二寻址图形的样式不同,所述第一、第二组密集孔的大小相同。
一种孤立孔寻址图形在测量中的应用方法,包括以下步骤:
步骤S01:制作一掩膜板,包含由一个孤立孔和一个位于孤立孔侧部、用于孤立孔测量寻址的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~Mx、与孤立孔之间的间距N1~Ny及第一寻址图形样式P1~Pz形成xyz种排列组合形式的孤立孔寻址图案,以及由第一组密集孔和一个位于密集孔侧部的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~Mx、与孤立孔之间的间距N1~Ny及第一寻址图形样式P1~Pz形成xyz种排列组合形式的密集孔寻址参考图案,所述孤立孔和第一组密集孔的大小为实际版图设计中的最小孔洞尺寸,其中,x、y、z为正整数;
步骤S02:将所述掩膜板上的图案转移到晶圆上;
步骤S03:利用线宽测量扫描电镜对晶圆上的图案建立针对xyz种排列组合形式的孤立孔测量程式;
步骤S04:使用所建立的孤立孔测量程式,通过线宽测量扫描电镜对晶圆进行整片测量,以获得xyz种排列组合形式的孤立孔测量成功数;
步骤S05:测量xyz种排列组合形式的密集孔寻址参考图案,以获得密集孔图形的最优寻址间距、寻址图形大小、寻址图形样式作为参考数据;
步骤S06:将孤立孔和密集孔测量的结果进行比对,以获得最优的孤立孔测量方法,并将此测量方法应用于实际量产产品中,布局于版图,以提高线宽测量扫描电镜自动测量成功率,减少产品孔洞尺寸测量失真。
优选地,针对一次寻址测量失败的情况,通过在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧设置一个用于二次定位的第二寻址图形,并建立二次寻址的测量程式进行测量,以进一步提高寻址的成功率,所述第一、第二寻址图形的样式不同。
优选地,针对测量影像不清晰和/或模糊的孤立孔,通过在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧设置一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,并建立测量程式,使用第二组密集孔图形进行二次电子像散的调整,以进一步提高孤立孔测量精确度,所述第一、第二组密集孔的大小相同。
优选地,针对一次寻址测量失败的情况以及测量影像不清晰和/或模糊的孤立孔,通过在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的一相邻侧设置一个用于二次定位的第二寻址图形、另一相邻侧设置一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,并建立测量程式进行测量,以进一步提高孤立孔测量的成功率、精确度和稳定性,所述第一、第二寻址图形的样式不同,所述第一、第二组密集孔的大小相同。
从上述技术方案可以看出,本发明通过在掩膜板上制作一系列间距变化、大小变化、样式变化的孤立孔寻址图案以及密集孔寻址参考图案,可建立适合于不同节点、不同尺寸、能够借助在孤立孔图形区域设置优选寻址方式的孤立孔自动测量方法,优化了包括孤立孔自动测量过程中寻址图形距离、样式、大小等工艺条件,以满足孤立孔测量的精确性、稳定性要求,可配合密集孔像散矫正图形,提高测量的清晰度,同时,配合密集孔图形寻址间距、尺寸作为参考,通过比较数据找到孤立孔图形最优测量方式,可在后续生产中应用于实际晶圆量产中,布局于版图,在线监控光刻工艺孤立孔尺寸情况,以提高线宽测量扫描电镜自动测量成功率,减少产品因孔洞尺寸测量失真而造成的风险。
附图说明
图1A是一种正常孤立孔的显微图片;
图1B是一种孤立孔寻址异常的显微图片;
图1C是一种孤立孔像散异常的显微图片;
图2是本发明一实施例中的一组大小变化的孤立孔寻址图形;
图3是本发明一实施例中的一组间距变化的孤立孔寻址图形;
图4是本发明一实施例中的一组样式变化的孤立孔寻址图形;
图5是本发明一实施例中的一组间距变化的密集孔寻址参考图形;
图6是本发明一实施例中的第一组合寻址样式图形;
图7是本发明一实施例中的第二组合寻址样式图形;
图8是本发明一实施例中的第三组合寻址样式图形;
图9是本发明一实施例中的一种孤立孔寻址图形在测量中的应用方法的流程图;
图10是本发明一实施例中根据图9的应用方法得到的不同寻址组合的测量结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是,在下述的具体实施方式中,在详述本发明的实施方式时,为了清楚地表示本发明的结构以便于说明,特对附图中的结构不依照一般比例绘图,并进行了局部放大、变形及简化处理,因此,应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的一具体实施方式中,本发明的一种掩膜板上包含但不仅限于:由一个孤立孔和一个位于孤立孔侧部、用于孤立孔测量寻址的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~Mx、与孤立孔之间的间距N1~Ny及第一寻址图形样式P1~Pz形成xyz种排列组合形式的孤立孔寻址图案,以及由第一组密集孔和一个位于密集孔侧部的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~Mx、与孤立孔之间的间距N1~Ny及第一寻址图形样式P1~Pz形成xyz种排列组合形式的密集孔寻址参考图案,所述孤立孔和第一组密集孔的大小为实际版图设计中的最小孔洞尺寸,其中,x、y、z为正整数。
作为本发明一可选的实施例,下面以x、y、z各等于3为例,对本发明的一种孤立孔寻址图形设计进行具体说明。请参阅图2,图2是本发明一实施例中的一组大小变化的孤立孔第一寻址图形,如图2所示,本发明的一种孤立孔寻址图形设计以掩膜板为载体,在掩膜板上包含3个(即x=3)大小变化的孤立孔第一寻址图形M1、M2、M3。图示位于第一寻址图形左侧的待测量的孤立孔可以是接触孔和通孔,其大小为实际版图设计中的最小尺寸孔洞。第一寻址图形M1、M2、M3是用于测量寻址的特殊图形,分别位于一个待测量的孤立孔右侧部,并间距一定距离。每一个孤立孔及其侧部的一个第一寻址图形组成一种孤立孔寻址图案。
请继续参阅图2。图2中的第一寻址图形M1、M2、M3采用了例如T形形状的图形形式。在本实施例中,采用M1、M2、M3作为孤立孔寻址图形大小(面积)的区分符号,但可对应不同的图形样式。例如,本例中大小为M1的T形图形,可以替换为同样大小M1的其他样式的第一寻址图形,且每种同样大小的第一寻址图形与孤立孔之间的间距也可以调整为不同的间距变化(请详见后续说明)。
请继续参阅图2。不同大小的第一寻址图形M1、M2、M3水平与竖直方向的尺寸是可变的。作为一优选的实施例,每种图形样式P1~Pz对应的第一寻址图形大小M1~Mx近似但不仅限于参考满足等比数列:
Mx=M1×1.274(x-1) 公式1
其中,x、z为正整数。
在本实施例中,M1最小例如可为0.25μm2,将M1的数值代入公式1,即可得到M2(即x=2)约为0.32μm2,M3(即x=3)约为0.41μm2。其中,Mx最大可为25μm2。优选地,第一寻址图形M1、M2、M3分别以其中心线过孤立孔的中心位置设置在孤立孔的同侧。
请参阅图3,图3是本发明一实施例中的一组间距变化的孤立孔寻址图形,如图3所示,在掩膜板上还包含例如3个(即y=3)与孤立孔之间的间距H1变化的第一寻址图形N1、N2、N3(同样以T形图形为例)。在本实施例中,采用N1、N2、N3作为孤立孔寻址间距变化(长度)的区分符号,即N1、N2、N3代表图示不同的H1距离,但同样可对应不同的图形样式。例如,本例中间距变化为N1的T形图形,可以替换为同样间距变化为N1的其他样式的第一寻址图形,且每种同样大小的第一寻址图形Mx与孤立孔之间的间距Ny也可以具有不同的间距变化。
请继续参阅图3。第一寻址图形距离待测量孤立孔的水平方向距离是可以变化的。作为一优选的实施例,在孤立孔寻址图案中,第一寻址图形与孤立孔之间的间距N1~Ny(即H1)近似但不仅限于参考满足等差数列:
Ny=N1+0.5(y-1) 公式2
其中,y为正整数。
在本实施例中,N1最小例如可为0.5μm,将N1的数值代入公式2,即可得到N2(即y=2)为1μm,N3(即y=3)为1.5μm。其中,Ny最大可为10μm。同样地,具有不同间距的第一寻址图形N1、N2、N3分别以其中心线过孤立孔的中心位置设置在孤立孔的同侧。
请参阅图4,图4是本发明一实施例中的一组样式变化的孤立孔寻址图形,如图4所示,在掩膜板上还包含例如3个(即z=3)样式变化的第一寻址图形P1、P2、P3。例如P1为十字形图形样式,P2为T形图形样式,P3为箭头形图形样式。在本实施例中,采用P1、P2、P3作为孤立孔寻址样式变化的区分符号,即P1、P2、P3代表图示不同的图形样式,但同样可对应不同的图形大小及与孤立孔之间不同的间距。例如,本例中图形样式为P1的十字形图形,可以替换到图2、图3中替代T形图形样式,并在图2中具有不同的大小M1、M2、M3,在图3中具有不同的间距N1、N2、N3。本发明的寻址图形样式可变,包含但不仅限于图4所示的3种类型。
由一系列大小、间距、样式变化的第一寻址图形与孤立孔一起在掩膜板上形成多组纵横排列的孤立孔寻址图案(即图2~图4中图案的组合排列形式、组合图略)。
同时,本实施例中,在掩膜板上还包含一系列分别由一组第一组密集孔和一个第一寻址图形组成的密集孔寻址参考图案。第一组密集孔的大小同样为实际版图设计中的最小孔洞尺寸。
请参阅图5,图5是本发明一实施例中的一组间距变化的密集孔寻址参考图形。如图5所示,在掩膜板上包含例如3个(即y=3)分别与第一组密集孔之间的间距H2变化的第一寻址图形N1、N2、N3(同样以T形图形为例)。第一组密集孔例如可由一组5×5密集孔阵列构成,各第一寻址图形布置在第一组密集孔相同侧部,其中心线穿过第一组密集孔阵列的中心孔的中心。在本实施例中,采用N1、N2、N3作为第一组密集孔寻址间距变化(长度)的区分符号,即N1、N2、N3代表图示不同的H2距离,但同样可对应不同的图形样式。例如,本例中的T形图形,可以替换为十字形等其他样式的第一寻址图形,且可具有不同的大小,并且,每种同样大小的第一寻址图形Mx与第一组密集孔之间的间距Ny也可以具有不同的间距变化。
因此,同样的,在掩膜板上还包含由一系列大小、间距、样式变化的第一寻址图形与第一组密集孔一起形成多组纵横排列的密集孔寻址参考图案(请参考图2~图4及前述对孤立孔寻址图案的组合排列形式的描述)。密集孔寻址参考图案用于获得第一组密集孔与第一寻址图形的最优寻址距离、寻址图形尺寸、寻址图形样式,提供作为对孤立孔进行测量时对应最优寻址距离、寻址图形尺寸、寻址图形样式的参考,以获得最优的孤立孔测量方法。
在密集孔寻址参考图案中,第一寻址图形距离第一组密集孔的水平方向距离H2是可以变化的,可参考公式二进行变化;不同大小的第一寻址图形在水平与竖直方向上的尺寸也是可变的,可参考公式一进行变化。
也就是说,密集孔寻址参考图案与孤立孔寻址图案的区别仅在于一个具有第一组密集孔、另一个具有孤立孔。
请参阅图6,图6是本发明一实施例中的第一组合寻址样式图形。如图6所示,作为一优选的实施方式,在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧还可以包括一个用于二次定位的第二寻址图形。第二寻址图形的样式可参考图2~图4中第一寻址图形的样式,但不限于此。关键在于,在同一个孤立孔寻址图案中,第一、第二寻址图形应采用不同的样式,例如图示的位于孤立孔右侧的第一寻址图形采用了箭头形,则位于孤立孔上方的第二寻址图形就应采用不同的图形例如T形图形,以便于测量识别及编程。进一步地,第一、第二寻址图形的中心线都穿过孤立孔的中心。用于二次定位寻址的第二寻址图形的尺寸、样式、间距变化限制范围可参考第一寻址图形来设置。
请参阅图7,图7是本发明一实施例中的第二组合寻址样式图形。如图7所示,作为一优选的实施方式,在所述孤立孔寻址图案中T形第一寻址图形的相邻侧(可位于孤立孔上方或下方)还可包括一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,例如为一组5×5的密集孔阵列。所述第一、第二组密集孔的各孔大小相同,并都为实际版图设计中的最小尺寸孔洞。图示第二组密集孔的中心孔位于孤立孔的正上方。
请参阅图8,图8是本发明一实施例中的第三组合寻址样式图形。如图8所示,作为一优选的实施方式,在所述孤立孔寻址图案中例如T形第一寻址图形的上方相邻侧还包括一个用于二次定位的例如十字形第二寻址图形;在下方的另一相邻侧还包括一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔。第二寻址图形、第二组密集孔及第一寻址图形的中心线均穿过孤立孔的中心。所述第一、第二寻址图形的样式不同,所述第一、第二组密集孔的大小相同。图7和图8中示例出的第二组密集孔用于被测量孤立孔的像差矫正,可视实际工艺情况使用。
请参阅图9,图9是本发明一实施例中的一种孤立孔寻址图形在测量中的应用方法的流程图;同时,请参阅图10,图10是本发明一实施例中根据图9的应用方法得到的不同寻址组合的测量结果示意图。在本发明一可选实施例中,以x、y、z各等于3为例,对本发明的一种孤立孔寻址图形设计在测量中的应用进行具体说明。如图9所示,本发明的一种孤立孔寻址图形在测量中的应用方法,可包括以下步骤:
首先,制作一掩膜板,使掩膜板包含不同样式、不同间距、不同大小的孤立孔寻址图案,即包含由一个孤立孔和一个位于孤立孔侧部、用于孤立孔测量寻址的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~M3、与孤立孔之间的间距N1~N3及第一寻址图形样式P1~P3形成3×3×3=27种排列组合形式的孤立孔寻址图案。掩膜板还包含由第一组密集孔和一个位于密集孔侧部的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~M3、与孤立孔之间的间距N1~N3及第一寻址图形样式P1~P3形成3×3×3=27种排列组合形式的密集孔寻址参考图案。所述孤立孔和第一组密集孔的大小为实际版图设计中的最小孔洞尺寸。
接着,通过涂胶、曝光和显影工艺,例如通过涂胶显影机在晶圆上涂布光刻胶,通过曝光机台进行曝光和涂胶显影机显影,将上述含接触孔和通孔关键尺寸的掩膜板上的一系列孤立孔寻址图案和密集孔寻址参考图案转移到晶圆上。
接着,通过线宽测量扫描电镜CDSEM对晶圆上的图案建立针对上述27种排列组合形式的相关孤立孔测量图形程式,包括第一寻址图形大小M1~M3、间距N1~N3、样式P1~P3的样式M、N、P的不同组合。其中,第一寻址图形的大小M1~M3可参照公式1确定,第一寻址图形与孤立孔之间的间距N1~N3可参照公式2确定。并且,间距变化、大小变化、图形变化的范围可参考对密集孔区域的测量结果,以减少一些由于节点、待测孔尺寸限制所带来的干扰。具体建立程式过程如下:
a)固定图形样式为P1、图形大小为M1,建立以寻址间距尺寸为N1,N2,N3的测量程式;
b)固定图形样式为P1、图形大小为M2,建立以寻址间距尺寸为N1,N2,N3的测量程式;
c)固定图形样式为P1、图形大小为M3,建立以寻址距离尺寸为N1,N2,N3的测量程式;
d)固定图形样式为P2,重复上述a~c步(包括了图形大小及寻址间距变化的测量程式);
e)固定图形样式为P3,重复上述a~c步(包括了图形大小及寻址间距变化的测量程式)。
接着,使用所建立的孤立孔测量程式,通过线宽测量扫描电镜CDSEM对所选图形进行整片晶圆量测,以获得27种排列组合形式的孤立孔测量成功数曲线,如图10所示。并且,通过测量27种排列组合形式的密集孔寻址参考图案,以获得密集孔图形的最优寻址间距、寻址图形大小、寻址图形样式作为参考数据;即通过测量密集孔区域,以获得供参考的寻址间距及孔径大小等数据。图10中横坐标对应不同的M、N、P组合,共计27组,纵坐标代表在50次测量中的孤立孔测量成功数。从图10可以看出,组合M1N1P1等具有较高的测量成功数。
接着,将孤立孔和密集孔测量的结果进行比对,以获得最优的孤立孔测量方法,即通过数据比对,找到最优寻址方式,并将此测量方法应用于实际量产产品中,布局于版图,例如应用于产品切割道中,作为孤立孔测试结构,以提高线宽测量扫描电镜自动测量成功率,减少产品孔洞尺寸测量失真而造成的风险。
作为一优选地实施例,针对一次寻址测量失败的情况,通过在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧设置一个用于二次定位的第二寻址图形,并建立二次寻址的测量程式进行测量,以进一步提高寻址的成功率,所述第一、第二寻址图形的样式不同(请参考图6加以理解)。
作为另一优选地实施例,针对测量影像不清晰和/或模糊的孤立孔,通过在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧设置一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,并建立测量程式,使用第二组密集孔图形进行二次电子像散的调整,以进一步提高孤立孔测量精确度,所述第一、第二组密集孔的大小相同(请参考图7加以理解)。
进一步地,针对一次寻址测量失败的情况以及测量影像不清晰和/或模糊的孤立孔,通过在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的一相邻侧设置一个用于二次定位的第二寻址图形、另一相邻侧设置一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,并建立测量程式进行测量,以进一步提高孤立孔测量的成功率、精确度和稳定性,所述第一、第二寻址图形的样式不同,所述第一、第二组密集孔的大小相同(请参考图8加以理解)。上述利用二次寻址或/和二次电子像散调整的测量与a~e步中的测量是并行发生的。
综上所述,本发明通过在掩膜板上制作一系列间距变化、大小变化、样式变化的孤立孔寻址图案以及密集孔寻址参考图案,可建立适合于不同节点、不同尺寸、能够借助在孤立孔图形区域设置优选寻址方式的孤立孔自动测量方法,优化了包括孤立孔自动测量过程中寻址图形距离、样式、大小等工艺条件,以满足孤立孔测量的精确性、稳定性要求,可配合密集孔像散矫正图形,提高测量的清晰度,同时,配合密集孔图形寻址间距、尺寸作为参考,通过比较数据找到孤立孔图形最优测量方式,可在后续生产中应用于实际晶圆量产中,布局于版图,在线监控光刻工艺孤立孔尺寸情况,以提高线宽测量扫描电镜自动测量成功率,减少产品因孔洞尺寸测量失真而造成的风险。
以上所述的仅为本发明的优选实施例,所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围,因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种掩膜板,其特征在于,所述掩膜板上包含由一个孤立孔和一个位于孤立孔侧部、用于孤立孔测量寻址的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~Mx、与孤立孔之间的间距N1~Ny及第一寻址图形样式P1~Pz形成xyz种排列组合形式的孤立孔寻址图案,以及由第一组密集孔和一个位于密集孔侧部的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~Mx、与孤立孔之间的间距N1~Ny及第一寻址图形样式P1~Pz形成xyz种排列组合形式的密集孔寻址参考图案,所述孤立孔和第一组密集孔的大小为实际版图设计中的最小孔洞尺寸,其中,x、y、z为正整数。
2.根据权利要求1所述的掩膜板,其特征在于,所述第一寻址图形的水平与竖直方向尺寸可变,每种样式P1~Pz对应的所述第一寻址图形大小M1~Mx满足等比数列:
Mx=M1×1.274(x-1)
其中,x、z为正整数。
3.根据权利要求1所述的掩膜板,其特征在于,所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形与孤立孔之间的间距N1~Ny满足等差数列:
Ny=N1+0.5 (y-1)
其中,y为正整数。
4.根据权利要求1所述的掩膜板,其特征在于,在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧还包括一个用于二次定位的第二寻址图形,所述第一、第二寻址图形的样式不同。
5.根据权利要求1所述的掩膜板,其特征在于,在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧还包括一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,所述第一、第二组密集孔的大小相同。
6.根据权利要求1所述的掩膜板,其特征在于,在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的一相邻侧还包括一个用于二次定位的第二寻址图形、另一相邻侧还包括一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,所述第一、第二寻址图形的样式不同,所述第一、第二组密集孔的大小相同。
7.一种孤立孔寻址图形在测量中的应用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S01:制作一掩膜板,包含由一个孤立孔和一个位于孤立孔侧部、用于孤立孔测量寻址的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~Mx、与孤立孔之间的间距N1~Ny及第一寻址图形样式P1~Pz形成xyz种排列组合形式的孤立孔寻址图案,以及由第一组密集孔和一个位于密集孔侧部的第一寻址图形按照不同的第一寻址图形大小M1~Mx、与孤立孔之间的间距N1~Ny及第一寻址图形样式P1~Pz形成xyz种排列组合形式的密集孔寻址参考图案,所述孤立孔和第一组密集孔的大小为实际版图设计中的最小孔洞尺寸,其中,x、y、z为正整数;
步骤S02:将所述掩膜板上的图案转移到晶圆上;
步骤S03:利用线宽测量扫描电镜对晶圆上的图案建立针对xyz种排列组合形式的孤立孔测量程式;
步骤S04:使用所建立的孤立孔测量程式,通过线宽测量扫描电镜对晶圆进行整片测量,以获得xyz种排列组合形式的孤立孔测量成功数;
步骤S05:测量xyz种排列组合形式的密集孔寻址参考图案,以获得密集孔图形的最优寻址间距、寻址图形大小、寻址图形样式作为参考数据;
步骤S06:将孤立孔和密集孔测量的结果进行比对,以获得最优的孤立孔测量方法,并将此测量方法应用于实际量产产品中,布局于版图,以提高线宽测量扫描电镜自动测量成功率,减少产品孔洞尺寸测量失真。
8.根据权利要求7所述的孤立孔寻址图形在测量中的应用方法,其特征在于,针对一次寻址测量失败的情况,通过在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧设置一个用于二次定位的第二寻址图形,并建立二次寻址的测量程式进行测量,以进一步提高寻址的成功率,所述第一、第二寻址图形的样式不同。
9.根据权利要求7所述的孤立孔寻址图形在测量中的应用方法,其特征在于,针对测量影像不清晰和/或模糊的孤立孔,通过在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的相邻侧设置一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,并建立测量程式,使用第二组密集孔图形进行二次电子像散的调整,以进一步提高孤立孔测量精确度,所述第一、第二组密集孔的大小相同。
10.根据权利要求7所述的孤立孔寻址图形在测量中的应用方法,其特征在于,针对一次寻址测量失败的情况以及测量影像不清晰和/或模糊的孤立孔,通过在所述孤立孔寻址图案中第一寻址图形的一相邻侧设置一个用于二次定位的第二寻址图形、另一相邻侧设置一组用于对孤立孔进行像差矫正的第二组密集孔,并建立测量程式进行测量,以进一步提高孤立孔测量的成功率、精确度和稳定性,所述第一、第二寻址图形的样式不同,所述第一、第二组密集孔的大小相同。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030002279A (ko) * | 2001-06-30 | 2003-01-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 시험 패턴 |
CN102376601A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 接触孔偏移检测方法以及检测结构 |
CN102437068A (zh) * | 2011-11-17 | 2012-05-02 | 上海华力微电子有限公司 | 孔量测图形以及孔量测方法 |
CN102435154A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-05-02 | 上海华力微电子有限公司 | 一种新的关键尺寸监控结构的外形设计 |
CN102446902A (zh) * | 2011-09-08 | 2012-05-09 | 上海华力微电子有限公司 | 一种集成尺寸量测和套刻精度检测的图形结构及检测方法 |
CN102969300A (zh) * | 2011-09-01 | 2013-03-13 | 上海华力微电子有限公司 | 套刻精度检测图形及其使用方法 |
CN103852044A (zh) * | 2012-12-05 | 2014-06-11 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 硅基工艺中制作光纤对准基座阵列的在线量测方法 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030002279A (ko) * | 2001-06-30 | 2003-01-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 시험 패턴 |
CN102376601A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 接触孔偏移检测方法以及检测结构 |
CN102969300A (zh) * | 2011-09-01 | 2013-03-13 | 上海华力微电子有限公司 | 套刻精度检测图形及其使用方法 |
CN102446902A (zh) * | 2011-09-08 | 2012-05-09 | 上海华力微电子有限公司 | 一种集成尺寸量测和套刻精度检测的图形结构及检测方法 |
CN102435154A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-05-02 | 上海华力微电子有限公司 | 一种新的关键尺寸监控结构的外形设计 |
CN102437068A (zh) * | 2011-11-17 | 2012-05-02 | 上海华力微电子有限公司 | 孔量测图形以及孔量测方法 |
CN103852044A (zh) * | 2012-12-05 | 2014-06-11 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 硅基工艺中制作光纤对准基座阵列的在线量测方法 |
Non-Patent Citations (1)
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成品孔径公差控制研究;樊光辉 等;《印刷电路信息》;20141110(第11期);第19-22页 * |
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