CN110703562A - 一种曝光机校准测机的方法 - Google Patents

一种曝光机校准测机的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110703562A
CN110703562A CN201910907547.2A CN201910907547A CN110703562A CN 110703562 A CN110703562 A CN 110703562A CN 201910907547 A CN201910907547 A CN 201910907547A CN 110703562 A CN110703562 A CN 110703562A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pattern
type layer
exposure
exposure pattern
calibrating
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.)
Granted
Application number
CN201910907547.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110703562B (zh
Inventor
桑林
苗文佳
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.)
China Resources Microelectronics Chongqing Ltd
Original Assignee
China Resources Microelectronics Chongqing Ltd
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 China Resources Microelectronics Chongqing Ltd filed Critical China Resources Microelectronics Chongqing Ltd
Priority to CN201910907547.2A priority Critical patent/CN110703562B/zh
Publication of CN110703562A publication Critical patent/CN110703562A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110703562B publication Critical patent/CN110703562B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本发明提供一种曝光机校准测机的方法，提供晶圆，包括以下步骤：步骤S1，于晶圆上形成光阻层；步骤S2，以第一图案对光阻层进行曝光以得到第一类型层曝光图形；步骤S3，以第二图案对光阻层进行曝光以得到第二类型层曝光图形；步骤S4，对具有第一类型层曝光图形和第二类型层曝光图形的光阻层进行显影工艺；步骤S5，分别对进行显影工艺后的第一类型层曝光图形和第二类型层曝光图形进行量测；其中，第一图案和第二图案不重叠。本发明的有益效果在于：通过一次曝光完成两个层次的校准测机，从而缩短测机时间和提高机台利用率。

Description

一种曝光机校准测机的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种曝光机校准测机的方法。
背景技术
在半导体制程过程中，光刻工艺一直是非常重要的，其精密程度直接或间接影响着后续工艺的准确与否。因此生产过程中需要将光刻机的性能参数位于一个较佳的范围内，为了达到这一目的，需要定期对其各个参数进行测量，即测机。
现有技术中，在半导体制造技术领域中现有的曝光机中的每个层次的校准测机均需要经历上光阻、曝光、显影和测量四个步骤，即在现有技术中，如果有多个不同层次的校准测机，则需要重复多次光阻、曝光、显影和测量，大大增加了时间成本和资源成本。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在通过一次曝光完成第一层测机和对准层测机，从而缩短测机时间和提高机台利用率的曝光机校准测机的方法。
具体技术方案如下：
一种曝光机校准测机的方法，其中，提供晶圆，包括以下步骤：
步骤S1，于晶圆上形成光阻层；
步骤S2，以第一图案对光阻层进行曝光以得到第一类型层曝光图形；
步骤S3，以第二图案对光阻层进行曝光以得到第二类型层曝光图形；
步骤S4，对具有第一类型层曝光图形和第二类型层曝光图形的光阻层进行显影工艺；
步骤S5，分别对进行显影工艺后的第一类型层曝光图形和第二类型层曝光图形进行量测；
其中，第一图案和第二图案不重叠。
优选的，曝光机校准测机的方法，其中，步骤S4中，光阻层通过第一类型层曝光图形和第二类型层曝光图形层叠形成，光阻层中包括多个图像单元，每个图像单元包括至少一个第一图案以及至少一个第二图案；
于每个图像单元中，第一图案所在区域与第二图案所在区域的尺寸相同；
于光阻层中，图像单元均匀分布。
优选的，曝光机校准测机的方法，其中，步骤S1中的光阻层为厚度均匀的光刻胶薄膜。
优选的，曝光机校准测机的方法，其中，第一图案和第二图案交错设置。
优选的，曝光机校准测机的方法，其中，步骤S2的第一类型层曝光图形采用局部曝光模式获得。
优选的，曝光机校准测机的方法，其中，步骤S3的第二类型层曝光图形采用局部曝光模式获得。
优选的，曝光机校准测机的方法，其中，步骤S4中的显影工艺采用酸洗工艺。
优选的，曝光机校准测机的方法，其中，步骤S5包括以下步骤：
步骤S51，对第一类型层曝光图形进行量测，判断第一类型层曝光图形是否准确；
步骤S52，对第二类型层曝光图形进行量测，判断第二类型层曝光图形是否准确。
优选的，曝光机校准测机的方法，其中，第一类型层曝光图形为第一层曝光图形，第二类型层曝光图形为对准层曝光图形。
优选的，步骤S2和步骤S3均采用步进光刻机进行曝光。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过一次曝光完成两个层次的校准测机，从而缩短测机时间和提高机台利用率。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明曝光机校准测机的方法实施例的流程图；
图2为本发明曝光机校准测机的方法实施例的第一类型层曝光图形的结构示意图一；
图3为本发明曝光机校准测机的方法实施例的第二类型层曝光图形的结构示意图一；
图4为本发明曝光机校准测机的方法实施例的步骤S4中得到所述第一层曝光图形和所述对准层曝光图形的所述光阻层的结构示意图一；
图5为本发明曝光机校准测机的方法实施例的第一类型层曝光图形的结构示意图二；
图6为本发明曝光机校准测机的方法实施例的第二类型层曝光图形的结构示意图二；
图7为本发明曝光机校准测机的方法实施例的步骤S4中得到所述第一层曝光图形和所述对准层曝光图形的所述光阻层的结构示意图二；
图8为本发明曝光机校准测机的方法实施例的第一类型层曝光图形的结构示意图三；
图9为本发明曝光机校准测机的方法实施例的第二类型层曝光图形的结构示意图三；
图10为本发明曝光机校准测机的方法实施例的步骤S4中得到所述第一层曝光图形和所述对准层曝光图形的所述光阻层的结构示意图三。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明包括一种曝光机校准测机的方法，如图1所示，提供晶圆，包括以下步骤：
步骤S1，于晶圆上形成光阻层；
步骤S2，以第一图案对光阻层进行曝光以得到第一类型层曝光图形；
步骤S3，以第二图案对光阻层进行曝光以得到第二类型层曝光图形；
步骤S4，对具有第一类型层曝光图形和第二类型层曝光图形的光阻层进行显影工艺；
步骤S5，分别对进行显影工艺后的第一类型层曝光图形和第二类型层曝光图形进行量测；
其中，第一图案和第二图案不重叠。
上述实施例中在晶圆上形成光阻层之后，直接通过一次曝光工艺分别以第一图案和第二图案对光阻层进行曝光以得到第一类型层曝光图形和第二类型层曝光图形，即一次曝光工艺就可以完成两个层次的校准测机，之后再对晶圆进行显影工艺和量测，从而缩短测机时间和提高机台利用率。
进一步地，在上述实施例中，步骤S4中，光阻层通过第一类型层曝光图形和第二类型层曝光图形层叠形成，光阻层中包括多个图像单元3，每个图像单元3包括至少一个第一图案以及至少一个第二图案；
于每个图像单元3中，第一图案所在区域与第二图案所在区域的尺寸相同；
于光阻层中，图像单元3均匀分布。
进一步地，作为优选的实施方式，如图2所示，步骤S2中的第一图案可以为第一网格1，每个第一网格1在水平和垂直方向上间隙设置；
如图3所示，步骤S3中的第二图案可以为第二网格2，每个第二网格2在水平和垂直方向上间隙设置；
如图4所示，每个图像单元3包括两个第一网格1和两个第二网格2，每个第一网格1的投影和每个第二网格2交错相邻设置，并且每个图像单元3在光阻层中均匀分布，以及所有图像单元3铺满光阻层中的预设范围。
进一步地，作为优选的实施方式，如图5所示，步骤S2中的第一图案可以为第一方块4，如图6所示，步骤S3中的第二图案可以为第二方块5；
如图7所示，每个图像单元3包括两个第一方块4和两个第二方块5，每个第一方块4的投影和每个第二方块5的投影交错相邻设置，并且每个图像单元3在光阻层中均匀分布。
进一步地，作为优选的实施方式，如图8所示，步骤S2中的第一图案可以为第一条形6，如图9所示，步骤S3中的第二图案可以为第二条形7；
如图10所示，每个图像单元3包括一个第一条形6和一个第二条形7，第一条形6的投影和第二条形7的投影交错相邻设置，并且每个图像单元3在光阻层中均匀分布。
其中，步骤S2中的第一图案不仅仅为上述的图案，同理步骤S3中的第二图案不仅仅为上述的图案，只要图像单元3中的每个第一图案和每个第二图案的不重叠，并且第一图案所在区域与第二图案所在区域的尺寸相同，以及图像单元3在光阻层中均匀分布即可；
例如，步骤S2中的第一图案还可以为第一环状，步骤S3中的第二图案同样可以为第二环状；
例如，步骤S2中的第一图案还可以为第一锯齿状，步骤S3中的第二图案还可以为第二锯齿状。
进一步地，在上述实施例中，步骤S1中的光阻层为厚度均匀的光刻胶薄膜。
其中，光刻胶薄膜可以是物化性能较稳定的材料，例如可以采用二氧化硅(SiO2)作为光刻胶薄膜。需要说明的是，光阻薄膜厚度可以根据用户的需求来决定，也可以根据当前的生产条件来决定。
进一步地，在上述实施例中，第一图案和第二图案交错设置，从而实现第一图案和第二图案的不重叠设计。
进一步地，作为优选的实施方式，第一类型层曝光图形为第一层曝光图形，第二类型层曝光图形为对准层曝光图形。
其中，第一图案是曝光到网格中的空白区域，对应得到第一层曝光图形。第二图案是曝光到网格中的图形区域，对应得到对准层曝光图形。第二图案所曝光的区域需要基础图形，第二图案将基础图形再次叠加到第二图案的基础图形上，从而量测出对准层精度。
需要说明的是，上述基础图形可以根据工艺选择对应光罩，并进行蚀刻得到。
进一步地，在上述实施例中，步骤S2的第一类型层曝光图形采用局部曝光模式(Patchjob)获得。
其中，局部曝光模式可以分开曝光不同区域和位置。
进一步地，在上述实施例中，步骤S3的第二类型层曝光图形采用局部曝光模式获得。
进一步地，在优选的实施方式中，步骤S2和步骤S3均采用步进光刻机(stepper，通过BLOCK来进行曝光，其中，BLOCK:字块)，步进光刻机设有局部曝光模式，即通过局部曝光模式可以通过第一图案对光阻层进行曝光以得到第一类型层曝光图形，之后可以通过第二图案对光阻层进行曝光以得到第二类型层曝光图形，从而达到一次曝光即可获取第一类型层曝光图形和第二类型层曝光图形。
进一步地，在上述实施例中，步骤S4中的显影工艺采用酸洗工艺。
进一步地，在上述实施例中，步骤S5包括以下步骤：
步骤S51，对第一类型层曝光图形进行量测，判断第一类型层曝光图形是否准确；
当第一类型层曝光图形不准确时，对曝光机进行校准；
步骤S52，对第二类型层曝光图形进行量测，判断第二类型层曝光图形是否准确；
当第二类型层曝光图形不准确时，对对准层进行校准。
综上，本发明通过对第一层测机和第二层测机同时进行，从而实现一次曝光工艺就可以完成两个层次的校准测机，进而缩短测机时间和提高机台利用率，并且节省了人力财力，大大提高了生产效率。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种曝光机校准测机的方法，其特征在于，提供一晶圆，包括以下步骤：
步骤S1，于所述晶圆上形成一光阻层；
步骤S2，以第一图案对所述光阻层进行曝光以得到第一类型层曝光图形；
步骤S3，以第二图案对所述光阻层进行曝光以得到第二类型层曝光图形；
步骤S4，对具有所述第一类型层曝光图形和所述第二类型层曝光图形的所述光阻层进行显影工艺；
步骤S5，分别对所述进行显影工艺后的所述第一类型层曝光图形和所述第二类型层曝光图形进行量测；
其中，所述第一图案和所述第二图案不重叠。
2.如权利要求1所述的曝光机校准测机的方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述光阻层通过所述第一类型层曝光图形和所述第二类型层曝光图形层叠形成，所述光阻层中包括多个图像单元，每个所述图像单元包括至少一个所述第一图案以及至少一个所述第二图案；
于每个所述图像单元中，所述第一图案所在区域与所述第二图案所在区域的尺寸相同；
于所述光阻层中，所述图像单元均匀分布。
3.如权利要求1或2所述的曝光机校准测机的方法，其特征在于，所述步骤S1中的所述光阻层为厚度均匀的光刻胶薄膜。
4.如权利要求1或2所述的曝光机校准测机的方法，其特征在于，所述第一图案和所述第二图案交错设置。
5.如权利要求1或2所述的曝光机校准测机的方法，其特征在于，所述步骤S2的所述第一类型层曝光图形采用局部曝光模式获得。
6.如权利要求1或2所述的曝光机校准测机的方法，其特征在于，所述步骤S3的所述第二类型层曝光图形采用局部曝光模式获得。
7.如权利要求1所述的曝光机校准测机的方法，其特征在于，所述步骤S4中的所述显影工艺采用酸洗工艺。
8.如权利要求1或2所述的曝光机校准测机的方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：
步骤S51，对所述第一类型层曝光图形进行量测，判断所述第一类型层曝光图形是否准确；
步骤S52，对所述第二类型层曝光图形进行量测，判断所述第二类型层曝光图形是否准确。
9.如权利要求1或2所述的曝光机校准测机的方法，其特征在于，第一类型层曝光图形为所述第一层曝光图形，所述第二类型层曝光图形为对准层曝光图形。
10.如权利要求1或2所述的曝光机校准测机的方法，其特征在于，所述步骤S2和所述步骤S3均采用步进光刻机进行曝光。
CN201910907547.2A 2019-09-24 2019-09-24 一种曝光机校准测机的方法 Active CN110703562B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910907547.2A CN110703562B (zh) 2019-09-24 2019-09-24 一种曝光机校准测机的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910907547.2A CN110703562B (zh) 2019-09-24 2019-09-24 一种曝光机校准测机的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110703562A true CN110703562A (zh) 2020-01-17
CN110703562B CN110703562B (zh) 2022-04-12

Family

ID=69195998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910907547.2A Active CN110703562B (zh) 2019-09-24 2019-09-24 一种曝光机校准测机的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110703562B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06120111A (ja) * 1992-10-06 1994-04-28 Nec Corp 等倍投影露光装置
DE4414369A1 (de) * 1993-04-26 1994-10-27 Mitsubishi Electric Corp Verfahren zum Bilden einer Struktur einer Halbleitereinrichtung vom Mehrschichttyp
CN1612055A (zh) * 2003-10-27 2005-05-04 上海宏力半导体制造有限公司 具有微影光阻检测图案的光刻及其检测方法
CN102799062A (zh) * 2012-08-29 2012-11-28 上海宏力半导体制造有限公司 一种掩膜版、晶圆和测机方法
CN107748484A (zh) * 2017-11-22 2018-03-02 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种最小曝光能量的测量方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06120111A (ja) * 1992-10-06 1994-04-28 Nec Corp 等倍投影露光装置
DE4414369A1 (de) * 1993-04-26 1994-10-27 Mitsubishi Electric Corp Verfahren zum Bilden einer Struktur einer Halbleitereinrichtung vom Mehrschichttyp
CN1612055A (zh) * 2003-10-27 2005-05-04 上海宏力半导体制造有限公司 具有微影光阻检测图案的光刻及其检测方法
CN102799062A (zh) * 2012-08-29 2012-11-28 上海宏力半导体制造有限公司 一种掩膜版、晶圆和测机方法
CN107748484A (zh) * 2017-11-22 2018-03-02 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种最小曝光能量的测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110703562B (zh) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101504504B1 (ko) 툴 및 프로세스 효과들을 분리하기 위한 기판 매트릭스
US20210333706A1 (en) Mask and method for testing quality of mask
US7732105B2 (en) Photomask with overlay mark and method of fabricating semiconductor device
US6948149B2 (en) Method of determining the overlay accuracy of multiple patterns formed on a semiconductor wafer
US6733936B1 (en) Method for generating a swing curve and photoresist feature formed using swing curve
CN112034677A (zh) 一种套刻标记、套刻标记方法及套刻测量方法
CN110703562B (zh) 一种曝光机校准测机的方法
CN112882346A (zh) 套刻补偿的方法及其系统
CN110568726B (zh) 一种曝光聚焦补偿方法
CN211404455U (zh) 一种套刻精度测量装置
CN116149130B (zh) 版图、掩膜版及光刻机曝光验证方法
CN109917615A (zh) 使用光学邻近效应修正模型产生光掩模的方法
CN107703720B (zh) 一种完善光刻模型数据对测试图形覆盖范围的方法
CN114077166B (zh) 获得光刻工艺关键尺寸摇摆曲线的方法
CN106597811B (zh) 用于监测光刻机成像平面异常的方法
CN109976099A (zh) 一种测量点的配置选择方法及装置
CN114167687B (zh) 套刻误差动态抽样测量方法及装置
TWI284790B (en) Calibration method for different types of exposure apparatus via using single mask and method for auto-feedback of the best focus
KR20010104236A (ko) 리소그래피 방법
CN109188855B (zh) 光刻机的焦距监控光罩及方法
CN109799675B (zh) 一种掩膜版设备工艺调试方法
CN111650820B (zh) 确定光阻的适用条件的方法及所用的掩膜板
US12124175B2 (en) Compensation method for overlay deviation
CN117761975B (zh) 光阻图形的形成方法
CN114063392B (zh) 准确获取光刻参数的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant