CN105549335A - 检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法 - Google Patents

检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105549335A
CN105549335A CN201610064110.3A CN201610064110A CN105549335A CN 105549335 A CN105549335 A CN 105549335A CN 201610064110 A CN201610064110 A CN 201610064110A CN 105549335 A CN105549335 A CN 105549335A
Authority
CN
China
Prior art keywords
picture
loses
litho machine
crystal round
round fringes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610064110.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李伟峰
顾以理
王雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Original Assignee
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp filed Critical Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority to CN201610064110.3A priority Critical patent/CN105549335A/zh
Publication of CN105549335A publication Critical patent/CN105549335A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/7065—Defects, e.g. optical inspection of patterned layer for defects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

本发明公开了一种检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其中在光刻机上利用一块具有若干规则排列的单一规则图形的光刻掩膜版对几枚平整度很好的晶圆进行曝光，然后在光学显微镜下检查晶圆边缘(主要表现为色差)，并判断该晶圆边缘是否有图形失像(defocus)的现象；如果有图形失像的现象，可以大概判断影响的大小以及所在位置，还可以进一步在SEM下检查defocus的严重性。本发明利用该检测方法可以快速准确全面地了解光刻机在晶圆上的作业效果，评估晶圆在光刻机上可能发生的边缘图形失像问题，并可以作为一个改进光刻机上的工艺制造能力的参数。

Description

检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造工艺领域，特别涉及一种检测光刻机上晶圆边缘图形失像(defocus)的方法。
背景技术
在整个半导体集成电路的制造过程中，经常会遇到晶圆边缘图像失真的现象，特别是在新产品或新工艺的开发过程中，由于工艺的不稳定性或者工艺的严苛性，这种现象更加容易出现。在晶圆制造过程中，影响边缘图像失真的因素很多，其中光刻工艺就属于一种。
众所周知，光刻机是制造半导体器件过程中最为昂贵且必不可少的设备，光刻机的性能直接关系到工艺的成败，工艺的成败则直接关系到一家公司的制造能力。例如，在90nm项目的开发过程中，因为有些工艺步骤的严苛性，所以必须在Arf光刻机上进行作业，然而在作业过程中却时常遇到晶圆边缘图形失像的现象，这一方面与该工艺的设计要求高有关，另一方面和光刻机机台确实也有一定的相关性。
鉴于上述情况，亟需一种可以检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，以便评估失像的具体情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，可以快速准确全面地评估晶圆在光刻机上可能发生的边缘图形失像问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，包括如下步骤：
第1步，制造一块光刻掩模版，所述光刻掩模版具有若干规则排列的单一规则图形；
第2步，在光刻机上利用所述光刻掩模版曝光若干枚晶圆；
第3步，在光学显微镜下检查晶圆边缘并判断边缘是否有图形失像的情况，如出现图形失像的情况，判断图形失像影响的大小及位置。
进一步的，在第3步后，可以进一步利用扫描电子显微镜检测晶圆边缘的图形失像情况。进一步的，利用扫描电子显微镜检测晶圆是否出现倒胶、图像削尖或图像缺失等缺陷。
进一步的改进是，所述单一规则图形为相同尺寸的对称图形。优选的，所述对称图形包括正方形、圆形、长方形。
进一步的改进是，所述规则图形以1：1比例间隔排列。
进一步的改进是，第2步中采用的所述晶圆的平整度小于0.6um。
进一步的改进是，在第2步中，设定不同的光刻条件对晶圆进行曝光。其中，所述光刻条件包括光刻胶、能量、光照模式。
进一步的改进是，在第2步中，可以设定不同的曝光位置对晶圆进行曝光。
进一步的改进是，所述光刻掩模版的尺寸介于光刻机所用掩膜版的最大允许尺寸和最小允许尺寸之间。
本发明提供的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，在光刻机上利用一块具有若干规则排列的单一规则图形的光刻掩膜版对几枚平整度很好的晶圆(一般称为barewafers)进行曝光，然后在光学显微镜下检查晶圆边缘(主要表现为色差)并判断该晶圆边缘是否有图形失像(defocus)的现象；如果有defocus的现象，可以大概判断影响的大小以及所在位置，还可以进一步在SEM(扫描电子显微镜)下检查defocus的严重性。利用该检测方法可以了解光刻机在晶圆上的作业效果，并可以作为一个改进光刻机上的工艺制造能力的参数。
附图说明
图1为本发明检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法流程图；
图2为本发明中采用的光刻掩模版的示意图；
图3为图2圆圈处的放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，如图1所示，包括如下步骤：
第1步，制造一块光刻掩模版，所述光刻掩模版具有若干规则排列的单一规则图形，如图2所示；
其中，所述光刻掩模版的尺寸介于光刻机所用掩膜版的最大允许尺寸和最小允许尺寸之间；
第2步，在光刻机上利用所述光刻掩模版曝光若干枚晶圆；
其中,所述晶圆的平整度要求较好，平整度范围小于0.6um；
第3步，在光学显微镜下检查晶圆边缘，并判断边缘是否有图形失像的情况(主要表现为色差)，如出现图形失像的情况，可以判断图形失像影响的大小及位置。
进一步的，在第3步后，可以利用扫描电子显微镜(SEM)检测晶圆边缘的图形失像情况的严重程度，一般表现为倒胶和图像削尖，更甚者表现为图像缺失等缺陷。
在第1步中，所述单一规则图形为相同尺寸的对称图形，例如所述对称图形包括正方形、圆形、长方形等。
如图3所示，光刻掩模版的图形为以1：1比例间隔排列的正方形，当然本发明并不局限于此。在具体操作中，可以根据使用不同的光刻机类型对应不同的图形大小和\或图形形状，如采用ArF(氟化氩)光刻机时对应的光刻掩模版可以具有0.2x0.2um的正方形图形，又如采用DUV(深紫外)光刻机时对应的光刻掩模版可以具有0.4x0.4um的正方形图形，等等；当然,其中对应的图形大小也不是唯一的，比如采用ArF(氟化氩)光刻机时对应的光刻掩模版也可以具有0.21x0.21um的正方形图形。
进一步的改进是，在第2步中，通过设定不同的光刻条件对晶圆进行曝光，如改变光刻胶、能量、光照模式等光刻常用调节参数，可以得到不同要求的检测目标，从而实现对光刻机有严有宽的检测要求。
进一步的改进是，在第2步中，还可以通过改变不同的曝光位置对晶圆进行曝光，得到晶圆边缘曝光位置的差异，从而有效地改善晶圆边缘检测盲点的情况。
本发明采用的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其中在光刻机上利用一块具有若干规则排列的单一规则图形的光刻掩膜版对几枚平整度很好的晶圆(一般称为barewafers)进行曝光，然后在光学显微镜下检查晶圆边缘(主要表现为色差)并判断该晶圆边缘是否有图形失像(defocus)的现象；如果有defocus的现象，可以大概判断影响的大小以及所在位置，还可以进一步在SEM下检查defocus的严重性。利用该检测方法可以了解光刻机在晶圆上的作业效果，并可以作为一个改进光刻机上的工艺制造能力的参数。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员对光刻掩模版的图案形状、尺寸规格以及排布形式等可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第1步，制造一块光刻掩模版，所述光刻掩模版具有若干规则排列的单一规则图形；
第2步，在光刻机上利用所述光刻掩模版曝光若干枚晶圆；
第3步，在光学显微镜下检查晶圆边缘并判断边缘是否有图形失像的情况，如出现图形失像的情况，判断图形失像影响的大小及位置。
2.根据权利要求1所述的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，在第3步后，进一步利用扫描电子显微镜检测晶圆边缘的图形失像情况。
3.根据权利要求1所述的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，所述光刻掩模版上的单一规则图形为相同尺寸的对称图形。
4.根据权利要求3所述的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，所述光刻掩模版上的对称图形包括正方形、圆形、长方形。
5.根据权利要求1所述的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，所述光刻掩模版上的规则图形以1：1比例间隔排列。
6.根据权利要求1所述的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，第2步中采用的所述晶圆的表面平整度小于0.6um。
7.根据权利要求1所述的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，在第2步中，设定不同的光刻条件对晶圆进行曝光。
8.根据权利要求7所述的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，所述光刻条件包括光刻胶、能量、光照模式。
9.根据权利要求1所述的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，在第2步中，设定不同的曝光位置对晶圆进行曝光。
10.根据权利要求1所述的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，所述光刻掩模版的尺寸介于光刻机所用掩膜版的最大允许尺寸和最小允许尺寸之间。
11.根据权利要求2所述的检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法，其特征在于，利用扫描电子显微镜检测晶圆是否出现倒胶、图像削尖或图像缺失的缺陷。
CN201610064110.3A 2016-01-29 2016-01-29 检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法 Pending CN105549335A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610064110.3A CN105549335A (zh) 2016-01-29 2016-01-29 检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610064110.3A CN105549335A (zh) 2016-01-29 2016-01-29 检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105549335A true CN105549335A (zh) 2016-05-04

Family

ID=55828603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610064110.3A Pending CN105549335A (zh) 2016-01-29 2016-01-29 检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105549335A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110007566A (zh) * 2019-03-04 2019-07-12 上海华力集成电路制造有限公司 侦测晶圆中心与边缘之间聚焦变化量的方法及其补偿方法
CN110187611A (zh) * 2019-06-19 2019-08-30 上海华力集成电路制造有限公司 一种晶圆上曝光区域的排布方法
CN110631518A (zh) * 2019-09-25 2019-12-31 上海华力集成电路制造有限公司 晶圆表面平整度检测及不完整曝光单元平整度检测补偿方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004134512A (ja) * 2002-10-09 2004-04-30 Ushio Inc 周辺露光装置
CN1570585A (zh) * 2004-04-29 2005-01-26 上海微电子装备有限公司 成像光学系统像差的现场测量方法
JP2007287824A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Nikon Corp 露光装置及びデバイス製造方法
CN103307983A (zh) * 2012-03-09 2013-09-18 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆边缘曝光工艺的检测方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004134512A (ja) * 2002-10-09 2004-04-30 Ushio Inc 周辺露光装置
CN1570585A (zh) * 2004-04-29 2005-01-26 上海微电子装备有限公司 成像光学系统像差的现场测量方法
JP2007287824A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Nikon Corp 露光装置及びデバイス製造方法
CN103307983A (zh) * 2012-03-09 2013-09-18 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆边缘曝光工艺的检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
毛岸坤: "《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》", 15 August 2012 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110007566A (zh) * 2019-03-04 2019-07-12 上海华力集成电路制造有限公司 侦测晶圆中心与边缘之间聚焦变化量的方法及其补偿方法
CN110187611A (zh) * 2019-06-19 2019-08-30 上海华力集成电路制造有限公司 一种晶圆上曝光区域的排布方法
CN110187611B (zh) * 2019-06-19 2021-06-15 上海华力集成电路制造有限公司 一种晶圆上曝光区域的排布方法
CN110631518A (zh) * 2019-09-25 2019-12-31 上海华力集成电路制造有限公司 晶圆表面平整度检测及不完整曝光单元平整度检测补偿方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4628832B2 (ja) フォトマスクデータベースパターンの不良検査方法
CN109727881B (zh) 检查缺陷的方法和使用该方法制造半导体器件的方法
US8302035B2 (en) Method for verifying optical proximity correction
CN109491210B (zh) 一种用于检测光刻图案的缺陷的方法和系统
JP5677356B2 (ja) マスクパターンの生成方法
CN105549335A (zh) 检测光刻机上晶圆边缘图形失像的方法
JP2012155179A (ja) 欠陥検査支援装置、欠陥検査支援方法
CN101206406B (zh) 光刻检测图形及光刻版版图
JP4854319B2 (ja) レイアウト対レイアウト検査方法を用いた光学近接効果補正の検証方法
US8443309B2 (en) Multifeature test pattern for optical proximity correction model verification
US9291903B2 (en) Forming method and substrate
WO2014019544A1 (zh) 一种光学临近矫正方法
CN103913943A (zh) 光罩检测方法
US20120295186A1 (en) Double patterning mask set and method of forming thereof
JP2009180824A (ja) フォトマスクの評価方法及び半導体装置の製造方法
KR101113325B1 (ko) 광근접 보정 검증 방법
KR20100089503A (ko) 반도체 소자 패턴 및 이를 이용한 패턴 선폭 측정 방법
CN104808435A (zh) 一种opc中双掩膜版的检测方法
TW201944508A (zh) 檢測鰭片移除之方法
CN110727166B (zh) Opc方法
JP3967327B2 (ja) マスク欠陥検査方法
JP2005062601A (ja) フォトマスクパターン検証および補正方法
JP2007173435A (ja) 最適フォーカス位置検出方法及び半導体装置の製造方法
JP4900045B2 (ja) フォトマスクの遮光帯作成方法及び遮光帯データ作成装置
CN102830594B (zh) 曝光失焦的sem检查装置及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160504

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication