本发明专利技术涉及一种用于光刻机测试的套刻测试图形，包括内侧图形区域和外侧图形区域，内侧图形区域包括两条内侧条状图形，外侧图形区域包括两条外侧条状图形，两条内侧条状图形各与两条外侧条状图形中的一条平行；内侧图形区域和外侧图形区域中至少有一条状图形包括多条相互平行的分割条，多条相互平行的分割条两两之间形成多个间距，间距逐渐递增或递减，最宽的间距大于待测光刻机的最小分辨率，分割条的宽度大于待测光刻机的最小分辨率。本发明专利技术还涉及一种光刻机的测试方法。本发明专利技术通过测试套刻测量值来间接得到光刻机的WIS分辨率和最佳焦距。因为套刻测试仪价格便宜，不是生产中的关键瓶颈设备，因此提高了生产效率，降低了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体工艺，尤其涉及一种用于光刻机测试的套刻测试图形，以及使用该套刻测试图形进行测试的光刻机的测试方法。
技术介绍
光刻版图形通过光刻机镜头曝光后在圆片上的单个成像区域称为一个shot，光刻机的整个镜头投影范围内(within shot,WIS)的分辨率和焦距是光刻机验收和测试时评价光刻机的两项重要指标。传统的测试分辨率和焦距的方法是制作光刻线宽测试版，即在光刻版的各个区域上都均勻放置一组线宽测试图形，在圆片上曝光后用扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)测试该图形的线宽数据，来评价光刻机镜头各区域的分辨率和最佳焦距。具体对分辨率测试而言，是使用一个预先得到的最佳曝光条件，对光刻线宽测试版在圆片上曝光，然后使用扫描电镜测试各组线宽测试图形从大到小的线宽，最后一个可以完全分辨且形貌正常的线宽图形的线宽尺寸，即是这组线宽测试图形的最小分辨率，也就是光刻机镜头对应的投影区域的分辨率。对焦距测试而言，则是对某一特定的线宽图形，使用不同焦距进行曝光，然后使用扫描电镜测试，将“焦距”对“使用该焦距曝光得到的线宽图形的尺寸”作图，如图1所示， 并将各个点用平滑曲线相连(可以用数学拟合)，可得一曲线，曲线的顶点(即线宽尺寸最大处，也是线宽尺寸变化最平缓处)对应的焦距即是光刻机镜头对应的投影区域的最佳焦距。然而，传统的测试方法是用扫描电镜收集、测试线宽数据，由于需要收集WIS内多个区域的数据(以反映光刻机镜头上各个区域的性能)，需占用扫描电镜大量机时。而扫描电镜是半导体生产中的关键设备，且价格较为昂贵，因此对它的占用会使得其他需要使用扫描电镜的工序不得不暂停，影响生产的效率。另外对于一些先进工艺而言，在曝光时需要在圆片上涂布有机抗反射层，因此在使用扫描电镜测试时会有充电效应，影响测试的准确性。
技术实现思路
为了解决传统的测试方法会影响生产效率以及因充电效应影响测试准确度的问题，有必要提供基于另一种测试思路的用于光刻机测试的套刻测试图形。一种用于光刻机测试的套刻测试图形，包括内侧图形区域和外侧图形区域，所述内侧图形区域包括两条内侧条状图形，所述外侧图形区域包括两条外侧条状图形，所述两条内侧条状图形各与所述两条外侧条状图形中的一条平行；所述内侧图形区域和外侧图形区域中至少有一条状图形包括多条相互平行的分割条，所述多条相互平行的分割条两两之间形成多个间距，所述间距逐渐递增或递减，最宽的所述间距大于待测光刻机的最小分辨率，所述分割条的宽度大于待测光刻机的最小分辨率。优选的，所述内侧条状图形和外侧条状图形一共四个条状图形相互平行。优选的，所述内侧图形区域还包括两条内侧异向条状图形，所述外侧图形区域还包括两条外侧异向条状图形，所述内侧异向条状图形和外侧异向条状图形与所述四个条状图形垂直；所述两条内侧条状图形和两条外侧条状图形中有一条状图形包括多条相互平行的分割条，且所述两条内侧异向条状图形和两条外侧异向条状图形中有一条状图形包括多条相互平行的分割条。优选的，所述间距中宽度最小的一个小于或等于待测光刻机的最小分辨率。优选的，所述间距在光刻版上为透光区域。还有必要提供一种采用上述用于光刻机测试的套刻测试图形进行测试的光刻机的测试方法。一种光刻机的测试方法，包括下列步骤使用光刻机将套刻测试图形曝光在涂覆有光刻胶的圆片上，所述套刻测试图形包括内侧图形区域和外侧图形区域，所述内侧图形区域包括两条内侧条状图形，所述外侧图形区域包括两条外侧条状图形，所述两条内侧条状图形各与所述两条外侧条状图形中的一条平行；其特征在于，所述内侧图形区域和外侧图形区域中至少有一条状图形包括多条相互平行的分割条，所述多条相互平行的分割条两两之间形成多个间距，所述间距逐渐递增或递减，最宽的所述间距大于待测光刻机的最小分辨率，所述分割条的宽度大于待测光刻机的最小分辨率，小于套刻测试仪的分辨率；对所述圆片显影形成套刻图形；使用套刻测试仪测量套刻图形的套刻测量值；根据所述套刻测量值得到待测光刻机的测试参数。优选的，所述内侧条状图形和外侧条状图形一共四个条状图形相互平行。优选的，所述内侧图形区域还包括两条内侧异向条状图形，所述外侧图形区域还包括两条外侧异向条状图形，所述内侧异向条状图形和外侧异向条状图形与所述四个条状图形垂直；所述两条内侧条状图形和两条外侧条状图形中有一条状图形包括多条相互平行的分割条，且所述两条内侧异向条状图形和两条外侧异向条状图形中有一条状图形包括多条相互平行的分割条。优选的，所述待测光刻机的测试参数是光刻机的最佳焦距。优选的，所述待测光刻机的测试参数是光刻机的分辨率。上述用于光刻机测试的套刻测试图形和光刻机的测试方法，通过测试套刻测量值来间接得到光刻机的WIS分辨率和最佳焦距。因为套刻测试仪价格较扫描电镜便宜，不是半导体生产中的关键瓶颈设备，且套刻测试较扫描电镜测试速度更快，因此提高了生产效率，降低了生产成本。且套刻测试使用光学显微镜，没有充电效应，测试效果较好。附图说明图1为传统的线宽分辨率测试图形在圆片上的线宽尺寸与光刻机焦距的关系图；图2为一实施例中用于光刻机测试的套刻测试图形的示意图；图3为图2中填入了多条分割条的条状图形的局部示意图；图4为一种传统的套刻测试图形示意图；图5为一实施例中光刻机的测试方法的流程图；图6是待测光刻机在不同的测试参数下将用于光刻机测试的套刻测试图形转移到圆片上后的示意图；图7为一实施例中使用套刻测试仪测量套刻图形的套刻测量值的示意图；图8为套刻测量值的绝对值与光刻机焦距的关系图。具体实施方式为使本专利技术的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图2为一实施例中用于光刻机测试的套刻测试图形的示意图，包括虚线框内的内侧图形区域和虚线框外的外侧图形区域。外侧图形区域包括两横向的外侧条状图形210和两纵向的外侧异向条状图形220。内侧图形区域包括两条横向的内侧条状图形110和两条竖向的内侧异向条状图形120，两条内侧条状图形110各与两横向的外侧条状图形210中的一条平行，两条内侧异向条状图形120各与两纵向的外侧异向条状图形220中的一条平行。 两条内侧条状图形110和两条外侧条状图形210中有一条状图形包括多条相互平行的分割条，且两条内侧异向条状图形120和两条外侧异向条状图形220中有一条状图形包括多条相互平行的分割条224，如图3所示，条状图形的两侧形成台阶222。多条相互平行的分割条2M两两之间形成多个间距，间距(宽度)逐渐递增或递减，最宽的间距大于待测光刻机的最小分辨率，分割条224的宽度大于待测光刻机的最小分辨率。在本实施例中，两条内侧条状图形110和两条外侧条状图形210 —共四个条状图形相互平行。内侧异向条状图形120和外侧异向条状图形220与四个横向的条状图形垂直， 分割条224的宽度小于套刻测试仪的光学显微镜的分辨率。注意分割条2M不应设置得太多太密集。内侧条状图形110、外侧条状图形210、内侧异向条状图形120、外侧异向条状图形220中不包括多条相互平行的分割条的，在光刻版上为不透光区域，且为下凹的图形。多条相互平行的分割条在光刻版上也为不透光区域，且为下凹的图形，间距在光刻版上为透光区域。在本实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄玮，
申请(专利权)人：无锡华润上华半导体有限公司，无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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