一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法技术

本发明专利技术属于半导体制造技术领域，尤其是一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法，包括以下步骤：S1，准备测试掩模板，所述测试掩模板上具有实际图形区域，所述实际图形区域包括实际图形，所述实际图形包括主图形；S2，利用所述测试掩模板在硅片上进行曝光，遮光板在曝光过程中将多余的光线遮挡掉，仅暴露需要曝光的实际图形区域；S3，测得实际硅片上曝光图形的尺寸大小，计算得出其与预定尺寸大小的偏差，即能够确定掩模板遮光板的精度。本发明专利技术由于测试掩模板一旦制作，可以用于测试各种不同类型的光刻机台，且硅片上无需提前制作测定图形，因此本方案更为灵活便捷，能够提高遮光板的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体制造
，尤其是一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法，其作用是提高对光刻机的掩模板遮光板精度的检测能力。
技术介绍
光刻技术伴随集成电路制造工艺的不断进步，线宽的不断缩小，半导体器件的面积正变得越来越小，半导体的布局已经从普通的单一功能分离器件，演变成整合高密度多功能的集成电路；由最初的IC (集成电路)随后到LSI (大规模集成电路)，VLSI (超大规模集成电路)，直至今天的ULSI (特大规模集成电路)，器件的面积进一步缩小，功能更为全面强大。考虑到工艺研发的复杂性、长期性和高昂的成本等等不利因素的制约，如何在现有技术水平的基础上进一步提高器件的集成密度，缩小芯片的面积，在同一枚硅片上尽可能多的得到有效的芯片数，从而提高整体利益，将越来越受到芯片设计者、制造商的重视。其中·光刻工艺就担负着关键的作用，对于光刻技术而言，光刻设备、工艺及掩模板技术即是其中的重中之重。为了获得更高的产能，光刻机的曝光面积也不断增大，目前已经达到了 26毫米*33毫米(X*Y)。参见图1、2所示光刻机掩模板工件台的构造，通过掩模板遮光板(5)在曝光过程中将多余的光线遮挡掉，进而能够定义曝光的图形大小范围。为了确保光刻机能够精确的实现在掩模板上的预定义的图形，就需要掩模板遮光板能够准确的定位。业界常用的掩模板遮光板检测结构如图3所示，检测结构分别由大小尺寸不同的图形(A、B、C、D、A’、B’、C’、D’ )组成，每一个图形的每一条边均有刻度尺寸，放大见图3’，图中X方向为横向方向，Y方向为纵向方向(下文亦如此)，尺寸单位为微米。采用这种结构的工作流程是首先，在硅片上通过光刻、刻蚀工艺制造出不同尺寸大小且每条边都有刻度尺的图形结构；其次，再在硅片上涂胶，按照原预定的位置在对应的区域用掩模板遮光板定义相同的图形尺寸进行分别曝光；通过显微镜进行读数(图4右侧，深色部分为光刻胶实际图形边际)进而得到光刻机遮光板的精度表现。总体而言，这种方法调整掩模板遮光板尺寸，在硅片上制作实现不同大小的掩模板图形；随后，再次曝光并用显微镜确认遮光板移动精度。它能够比较直接的确定掩模板遮光板定位精度，但由于肉眼局限性，无法精确表述掩模板遮光板精准性，而且由于曝光硅片是需要提前制作准备且定义具体尺寸的，因此也无法根据客户的实际需要灵活的调整测量图形的尺寸，以确定不同产品图形尺寸大小是否精度都能达到要求。因此，换而言之，此方法是不完善的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提出一种检测光刻机遮光板精度的方法，其作用是提高对光刻机的掩模板遮光板精度的检测能力。本专利技术所采用的技术方案是一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法，包括以下步骤SI，准备测试掩模板，所述测试掩模板上具有实际图形区域，所述实际图形区域包括实际图形，所述实际图形包括主图形；S2，利用所述测试掩模板在硅片上进行曝光，遮光板在曝光过程中将多余的光线遮挡掉，仅暴露需要曝光的实际图形区域；S3，测得实际硅片上曝光图形的尺寸大小，计算得出其与预定尺寸大小的偏差，即能够确定掩模板遮光板的精度。本专利技术的测试掩模板一旦制作，可以用于测试各种不同类型的光刻机台，且硅片上无需提前制作测定图形，因此本方案更为灵活便捷，能够提高遮光板的检测精度。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I为现有技术中曝光光刻机的掩模板工件台及掩模板的仰视图； 图2为图I的剖视图；图3为业界标准的掩模板遮光板精度检测结构；图3’为图3中A区域的左上角局部放大图；图4为检测结构放大图及测试示意图；图5为本专利测试掩模板布局图；图6为实际图形区域(4)的放大示意图；图7为实际图形区域图形(6)的放大示意图。其中1，投影镜头；2，掩模板固定平台；3，掩模板；4、掩模板实际图形区域；5，掩模板遮光板；6，掩模板实际图形区域⑷中的实际图形；7，坐标区域；8，实际图形(6)的主图形。具体实施例方式本专利技术提出一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法，其主要原理是利用测试掩模板在硅片上曝光，而后通过测得实际硅片上曝光图形的尺寸大小，将实际硅片上曝光图形的尺寸大小与预定尺寸大小相减，即能够确定掩模板遮光板的精度，进而能够精确的测试光刻机掩模板遮光板精度表现(微米级别)。当掩模板遮光板的定位精确度越差时，实际硅片上曝光图形的尺寸大小与预定尺寸大小的偏差将越多。参见图5、图6、图7，图5所示的测试掩模板上形成实际图形区域4，在本实施例中，具有2*2直角阵列分布的四个相同的实际图形区域4。图6示意了每个实际图形区域4内所包含的实际图形6的形状与布局，在本实施例中，实际图形6为矩形，呈斜角阵列分布，各个实际图形6之间的偏移量，X、Y方向的偏移为O. 01微米 10000微米。参见图7，每个实际图形6又包括一个主图形8，该主图形8也为矩形。所述主图形8具有坐标区域7 (a，b)，例如以掩模板中心位置为坐标轴中心原点，定义主图形8的左下角以及右上角的两个坐标位置(al，bl)以及(a2，b2)，则主图形8的横向尺寸x为a2-al，纵向尺寸y为b2-bl，其x、y尺寸范围O. 01微米 10000微米。通过曝光，主图形8在硅片上形成的图形称为测试图形或者曝光图形，通过其与X、y的差值，则得知遮光板的精度。具体而言，检测遮光板精度的方法包括以下步骤SI，准备测试掩模板，所述测试掩模板上具有实际图形区域4，实际图形区域4包括多个实际图形6，每个实际图形6均包括主图形8。根据现有光刻机的曝光面积，所述实际图形区域4的尺寸一般不超过26毫米*33毫米(X*Y)。所述测试掩模板，可以是移相掩模板(PSM)或者二元掩模板(Binary)。S2，利用所述测试掩模板在硅片上进行曝光，遮光板在曝光过程中将多余的光线遮挡掉，仅暴露需要曝光的实际图形区域4。例如，一次曝光仅对图5中的一个实际图形区域4进行曝光。S3，测得实际硅片上曝光图形的尺寸大小，计算得出其与预定尺寸大小的偏差，例如将其与预定尺寸大小相减、相除或者通过其它运算方法，即能够确定掩模板遮光板的精度。所述曝光图形的尺寸可以采用电子线宽测量设备进行检测，通过读取主图形8的曝光图形的坐标，进而得到曝光图形的尺寸。所述预定尺寸由主图形8的尺寸以及光刻机、掩模板的多项设定参数决定，应根据具体实例(例如I倍、5倍或者10倍掩模等实际情况)具体 推算。所述测试掩模板一旦制作，可以用于测试各种不同类型的光刻机台，且硅片上无需提前制作测定图形，因此本方案更为灵活便捷。本专利技术虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本专利技术的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本专利技术的保护范围应当以本专利技术权利要求所界定的范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法，其特征在于包括以下步骤：S1，准备测试掩模板，所述测试掩模板上具有实际图形区域，所述实际图形区域包括实际图形，所述实际图形包括主图形；S2，利用所述测试掩模板在硅片上进行曝光，遮光板在曝光过程中将多余的光线遮挡掉，仅暴露需要曝光的实际图形区域；S3，测得实际硅片上曝光图形的尺寸大小，计算得出其与预定尺寸大小的偏差，即能够确定掩模板遮光板的精度。

【技术特征摘要】
1.一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法，其特征在于包括以下步骤 SI，准备测试掩模板，所述测试掩模板上具有实际图形区域，所述实际图形区域包括实际图形，所述实际图形包括主图形； S2，利用所述测试掩模板在硅片上进行曝光，遮光板在曝光过程中将多余的光线遮挡掉，仅暴露需要曝光的实际图形区域； S3，测得实际硅片上曝光图形的尺寸大小，计算得出其与预定尺寸大小的偏差，即能够确定掩模板遮光板的精度。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述测试掩模板上具有多个实际图形区域，每个实际图形区域内包含多个实际图形，每个实际图形均包括主图形。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述实际图形区域呈2*2直角阵列分布。4.如权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱骏，张旭昇，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：