CN102902167A - 一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法 - Google Patents

一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102902167A
CN102902167A CN2012104518561A CN201210451856A CN102902167A CN 102902167 A CN102902167 A CN 102902167A CN 2012104518561 A CN2012104518561 A CN 2012104518561A CN 201210451856 A CN201210451856 A CN 201210451856A CN 102902167 A CN102902167 A CN 102902167A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mask plate
actual graphical
actual
size
exposure
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
CN2012104518561A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102902167B (zh
Inventor
朱骏
张旭昇
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 Huali Microelectronics Corp
Original Assignee
Shanghai Huali Microelectronics 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 Huali Microelectronics Corp filed Critical Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority to CN201210451856.1A priority Critical patent/CN102902167B/zh
Publication of CN102902167A publication Critical patent/CN102902167A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102902167B publication Critical patent/CN102902167B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

本发明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。

Description

一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法
技术领域
本发明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，其作用是提高对光刻机的掩模板遮光板精度的检测能力。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
本发明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：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发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、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，重点在于示出本发明的主旨。
图1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1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(4)中的实际图形；7，坐标区域；8，实际图形(6)的主图形。
具体实施方式
本发明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0.01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(a1，b1)以及(a2，b2)，则主图形8的横向尺寸x为a2-a1，纵向尺寸y为b2-b1，其x、y尺寸范围0.01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：
S1，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1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。
本发明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发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

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：
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。
2.如权利要求1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所述的方法，其特征在于，所述实际图形呈斜角阵列分布。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，各个实际图形之间的横向或者纵向偏移量均为0.01微米～10000微米。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主图形为矩形，其横向及纵向尺寸范围0.01微米～10000微米。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述实际图形区域的尺寸不超过26毫米*33毫米。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主图形具有坐标区域，该坐标区域以掩模板中心位置为坐标轴中心原点。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试掩模板为移相掩模板或者二元掩模板。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述曝光图形的尺寸大小采用电子线宽测量设备进行检测。
CN201210451856.1A 2012-11-12 2012-11-12 一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法 Active CN102902167B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210451856.1A CN102902167B (zh) 2012-11-12 2012-11-12 一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210451856.1A CN102902167B (zh) 2012-11-12 2012-11-12 一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102902167A true CN102902167A (zh) 2013-01-30
CN102902167B CN102902167B (zh) 2014-10-22

Family

ID=47574480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210451856.1A Active CN102902167B (zh) 2012-11-12 2012-11-12 一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102902167B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104199251A (zh) * 2014-09-26 2014-12-10 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种掩膜板装置及使用该掩膜板的液晶显示器
CN107748479A (zh) * 2017-11-03 2018-03-02 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种判断挡板走位精度的掩膜版及其方法
CN111983889A (zh) * 2020-08-12 2020-11-24 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 掩膜板装置、显示器、曝光机
CN113267957A (zh) * 2021-05-28 2021-08-17 上海华力微电子有限公司 掩模板及监控遮光板位置的方法
CN114200790A (zh) * 2022-01-12 2022-03-18 澳芯集成电路技术(广东)有限公司 一种降低晶圆套刻偏差的方法及装置
CN114326321A (zh) * 2021-12-13 2022-04-12 复旦大学附属中山医院 一种western blot条带辅助曝光装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005332844A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Sony Corp メンブレンマスク、これを用いたパターン処理方法、およびメンブレンマスクの製造方法
JP2007012949A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレア計測装置及びフレア計測方法
CN102445859A (zh) * 2011-11-28 2012-05-09 上海华力微电子有限公司 一种测试光刻机遮光挡板的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005332844A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Sony Corp メンブレンマスク、これを用いたパターン処理方法、およびメンブレンマスクの製造方法
JP2007012949A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレア計測装置及びフレア計測方法
CN102445859A (zh) * 2011-11-28 2012-05-09 上海华力微电子有限公司 一种测试光刻机遮光挡板的方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104199251A (zh) * 2014-09-26 2014-12-10 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种掩膜板装置及使用该掩膜板的液晶显示器
CN107748479A (zh) * 2017-11-03 2018-03-02 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种判断挡板走位精度的掩膜版及其方法
CN111983889A (zh) * 2020-08-12 2020-11-24 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 掩膜板装置、显示器、曝光机
CN111983889B (zh) * 2020-08-12 2023-02-03 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 掩膜板装置、显示器、曝光机
CN113267957A (zh) * 2021-05-28 2021-08-17 上海华力微电子有限公司 掩模板及监控遮光板位置的方法
CN113267957B (zh) * 2021-05-28 2024-01-23 上海华力微电子有限公司 掩模板及监控遮光板位置的方法
CN114326321A (zh) * 2021-12-13 2022-04-12 复旦大学附属中山医院 一种western blot条带辅助曝光装置
CN114200790A (zh) * 2022-01-12 2022-03-18 澳芯集成电路技术(广东)有限公司 一种降低晶圆套刻偏差的方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102902167B (zh) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102902167B (zh) 一种检测光刻机的掩模板遮光板精度的方法
KR101730917B1 (ko) 오버레이 오차 측정 장치 및 컴퓨터 프로그램
TWI684074B (zh) 自參考與自校準之干擾圖型套疊測量
US9348240B2 (en) Mask pattern alignment method and system
CN104216234A (zh) 光刻***光源对称性的检测方法
CN105719993B (zh) 一种校正电子显微镜电子束与晶圆位置偏差的方法
TWI493373B (zh) 製造積體電路設計佈局的方法、積體電路設計佈局以及於積體電路佈局中定位圖樣的方法
CN102466977B (zh) 用于测量投影物镜畸变的标记结构及方法
CN102109767A (zh) 一种确定光刻机之间套刻精度匹配的方法及***
CN112015061A (zh) 一种套刻精度量测标记及其使用方法
CN111766764A (zh) 一种套刻精度量测标记及其使用方法
CN201740972U (zh) 一种用于测量套准精度的测量结构
CN103676464B (zh) 建模用光刻图形及其量测方法
CN111128829B (zh) 对准方法及校准方法
CN102749815B (zh) 套刻精度的检测方法
KR100904732B1 (ko) 오정렬 가늠 마크를 이용한 정렬도 측정 방법
KR20180033971A (ko) 웨이퍼 좌표계와 직교하지 않는 방향을 따라서 형성된 패턴 층용 오버레이 마크 및 이를 이용한 오버레이 측정방법 및 반도체 디바이스 제조방법
CN103646885B (zh) 一种减小电子显微镜观察晶圆缺陷误差的方法
CN102866599B (zh) 检测光刻机对图形模糊成像控制能力的方法
US9424636B2 (en) Method for measuring positions of structures on a mask and thereby determining mask manufacturing errors
CN102034736B (zh) 接触孔的光刻方法
JP2006100619A (ja) 半導体装置の製造方法および半導体装置
CN105446090A (zh) 对准测量方法
CN107643655A (zh) 掩模板关键尺寸的监控方法
US9410902B1 (en) Overlay measurement method

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant