掩膜板的检测方法技术

本发明专利技术提供了一种掩膜板的检测方法，包括步骤：预先根据在掩膜层中形成的光掩膜图形的目标特征尺寸计算目标曝光能量；提供掩膜板和半导体基底，在所述掩膜板上具有开口图形，在所述半导体基底上具有光掩膜层；利用小于目标曝光能量的测试曝光能量，透过掩膜板对所述半导体基底上的部分区域光掩膜层曝光；进行显影，形成光掩膜图形；对所述光掩膜图形进行检测。本发明专利技术可以对掩膜板上的缺陷进行检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种。
技术介绍
在半导体制造过程中，通常要利用光刻步骤将掩膜板上的图形复制到半导体结 构表面的膜层中。图1为现有技术的一种光刻方法中的曝光步骤示意图，参考图1，光刻 的步骤具体包括在半导体基底4表面涂覆保护膜层；调整光源1、掩膜板2以及半导体 基底4之间的距离，掩膜板2上具有可以透光的开口图形5，使光源从掩膜板2上的开口 图形穿过的光照射到半导体基底4的保护膜层6上，从而使掩膜板2上的图形成像到半导 体基底4上，这样保护膜层6对应开口图形的地方被曝光；在曝光之后的保护膜层6变得 容易被显影液清洗，而相应的没有曝光的部位的保护膜层6不容易被清洗；接着用显影 液清洗，将保护膜层6曝光的区域去除，于是就在半导体基底4上形成图案化的膜层，该 图案化的膜层可以保护半导体结构，也可以作为后续刻蚀过程中的掩膜。例如在专利号为“03148293.7”的中国专利申请中公开了一种曝光量监测方法 和半导体器件的制造方法。在利用上述光刻方法对半导体结构进行光刻时，曝光是比较关键的步骤，其中 曝光是将掩膜板上的图形复制到半导体结构中，因此掩膜板的清洁是非常关键的。专利技术 人在测试中发现，由于环境中的离子容易在掩膜板上形成附着物，这些附着物对曝光光 线造成影响，使得曝光后形成半导体结构的相应位置发生缺陷。因为掩膜板这些附着物 往往是从小逐渐变大，这样在附着物较小的时候不容易发现，等到足够大了往往就会带 来较严重的缺陷。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是可以对掩膜板上的附着物进行检测。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种，包括步骤预先根 据在掩膜层中形成的光掩膜图形的目标特征尺寸计算目标曝光能量；提供掩膜板和半导 体基底，在所述掩膜板上具有开口图形，在所述半导体基底上具有光掩膜层；利用小于 目标曝光能量的测试曝光能量，透过掩膜板对所述半导体基底上的部分区域光掩膜层曝 光；进行显影，形成光掩膜图形；对所述光掩膜图形进行检测。可选的，所述测试曝光能量小于或等于目标曝光能量的95%。可选的，所述光掩膜图形为刻蚀形成通孔或沟槽的光掩膜图形。可选的，所述光掩膜图形为刻蚀形成栅极的光掩膜图形。可选的，还包括步骤利用大于目标曝光能量的第一测试曝光能量，透过掩膜板对所述半导体基底上 第一区域的光掩膜层曝光，所述第一区域不同于利用测试曝光能量曝光的区域。可选的，还包括步骤利用目标曝光能量，透过掩膜板对所述半导体基底上第二区域的光掩膜层曝 光，所述第二区域不同于利用测试曝光能量曝光的区域。可选的，还包括步骤利用目标曝光能量，透过掩膜板对所述半导体基底上第二区域的光掩膜层曝 光，所述第二区域不同于利用测试曝光能量曝光的区域。可选的，所述第一测试曝光能量大于或等于目标曝光能量的105%。可选的，所述测试曝光能量小于或等于目标曝光能量的95%。和现有技术相比，本专利技术的优点在于通过利用小于目标曝光能量的测试曝光能量进行曝光，再经过显影后形成光掩 膜图形，从而将光掩膜图形的特征尺寸放大，从而便于观测，并且减小了其它膜层造成 的干扰，因此在附着物很小，且还没有造成致命的缺陷时，可以及时发现，提前预防。附图说明通过附图中所示的本专利技术的优选实施例的更具体说明，本专利技术的上述及其它目 的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意 按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为现有技术的一种光刻方法中的曝光步骤示意图；图2为本专利技术的流程图；图3至图5为本专利技术的一实施例的示意图；图6为利用本专利技术的检测方法进行检测后的示意图。具体实施例方式从
技术介绍
可知，曝光是比较关键的步骤，其中曝光是将掩膜板上的图形复制 到半导体结构中，因此掩膜板的清洁非常关键。专利技术人在测试中发现，环境中的一些离 子，例如氨根离子和硫酸根离子容易生成附着物，这些附着物对曝光光线造成影响，使 得半导体结构的相应位置也形成缺陷。因为掩膜板上的附着物往往是从小逐渐变大，这 样在附着物较小的时候不容易发现，等到附着物足够大了往往就会发生较严重的缺陷。专利技术人在研究中发现，在对光刻后的半导体基底进行测试时，位于晶片边缘位 置的半导体基底中由于掩膜板上附着物而造成的缺陷比晶片中央位置的半导体基底中 多。专利技术人研究后认为是由于越靠近晶片边缘位置的光掩膜图形特征尺寸(CD)越大， 也就是说越靠近边缘的位置掩膜板上的不透光图形被放大的越大，因为掩膜板上的附着 物相当于不透光图形，因此越靠近边缘的位置的附着物也被放大的越大，靠近边缘的位 置的半导体基底受到掩膜板上的附着物的影响就越大，因此靠近边缘的位置的半导体基 底容易发现缺陷。因此专利技术人提供了一种，包括步骤预先根据在掩膜层中形 成的光掩膜图形的目标特征尺寸计算目标曝光能量；提供掩膜板和半导体基底，在所述 掩膜板上具有开口图形，在所述半导体基底上具有光掩膜层；利用小于目标曝光能量的 测试曝光能量，透过掩膜板对所述半导体基底上的部分区域光掩膜层曝光；进行显影， 形成光掩膜图形；对所述光掩膜图形进行检测。可选的，所述测试曝光能量小于或等于目标曝光能量的95%。可选的，所述光掩膜图形为刻蚀形成通孔或沟槽的光掩膜图形。可选的，所述光掩膜图形为刻蚀形成栅极的光掩膜图形。可选的，还包括步骤利用大于目标曝光能量的第一测试曝光能量，透过掩膜板对所述半导体基底上 第一区域的光掩膜层曝光，所述第一区域不同于利用测试曝光能量曝光的区域。可选的，还包括步骤利用目标曝光能量，透过掩膜板对所述半导体基底上第二区域的光掩膜层曝 光，所述第二区域不同于利用测试曝光能量曝光的区域。可选的，还包括步骤利用目标曝光能量，透过掩膜板对所述半导体基底上第二区域的光掩膜层曝 光，所述第二区域不同于利用测试曝光能量曝光的区域。可选的，所述第一测试曝光能量大于或等于目标曝光能量的105%。可选的，所述测试曝光能量小于或等于目标曝光能量的95%。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发 明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解 本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可 以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限 制。其次，本专利技术利用示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说 明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其 在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维 空间尺寸。图2为本专利技术的流程图，下面参考图2对本专利技术的掩膜板检测 方法进行说明。在光刻的曝光过程中光束要透过掩膜板上的开口，照射到半导体基底的光掩膜 层上，对需要被去除的位置进行曝光，如果光掩膜层为正性光刻胶则被曝光的位置可以 被显影液洗掉，如果光刻胶为负性则被曝光的位置变得不易被显影液洗掉。然后经过显 影在光掩膜层中形成所需特征尺寸的光掩膜图形。光掩膜图形可以定义出半导体基底需要形成通孔、沟槽或者栅极的位置，需要 形成通孔或沟槽的位置被掩膜图形暴露，需要形成栅极的位置被掩膜图形覆盖，这样在 进一步的刻蚀中，就可以形成通孔、沟槽或栅极。在本实施例中以正性光刻胶为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掩膜板的检测方法，其特征在于，包括步骤：预先根据在掩膜层中形成的光掩膜图形的目标特征尺寸计算目标曝光能量；提供掩膜板和半导体基底，在所述掩膜板上具有开口图形，在所述半导体基底上具有光掩膜层；利用小于目标曝光能量的测试曝光能量，透过掩膜板对所述半导体基底上的部分区域的光掩膜层曝光；进行显影，形成光掩膜图形；对所述光掩膜图形进行检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑜杰，陈宏璘，孙强，施春山，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31