CN113504711A - 光刻显影的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光刻显影的检测方法,包括:分别在N个测试晶圆上涂布光阻,N个测试晶圆中每个测试晶圆在涂布光阻的过程中的工艺参数相同,N为自然数,N≥2;分别对N个测试晶圆进行曝光,对于任意两个测试晶圆,在曝光的过程中使用的掩模板的透光率不同;分别对N个测试晶圆进行显影,在每个测试晶圆上形成测试图形,每个测试晶圆在显影的过程中的工艺参数相同;根据测试图形对显影进行评估。本申请通过对至少两个测试晶圆采用相同的光刻工艺,不同透光率的掩模板进行光刻,在每个测试晶圆上形成测试图形,从而根据测试图形对显影进行评估能够更加全面地评估在不同透光率的掩模板下进行曝光对显影的影响,从而提高了对光刻显影检测的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及半导体制造技术领域,具体涉及一种光刻显影的检测方法。
背景技术
图形化是指在晶圆上建立图形的各种工艺,是半导体工艺的过程中最重要的工艺之一,用来在不同的器件和电路之间建立图形的工艺过程,其中光刻工艺是重要的图形化工艺之一。
光刻工艺包括涂覆光阻、曝光、显影等步骤,其中,显影是对未聚合的光阻进行化学分解使图形显现的过程,其技术目的是尽量将掩模板上的图形完全一样地复制到光阻上,因为不良的显影会造成一系列的问题,例如,显影不充分会导致开孔的尺寸不正确,或是开孔的侧面内凹,有时还会造成显影不够深而在开孔内留下一层光阻。
相关技术中,在进行显影后,会通过显微镜观察显影后图形,检测图形是否具有缺陷从而确定该显影工艺是否存在问题。然而,仅通过显微镜观察本次显影后的图形对显影工艺进行检测,其检测结果并不准确。
发明内容
本申请提供了一种光刻显影的检测方法,可以解决相关技术中仅通过显微镜观察显影后的图形对显影工艺进行检测的检测结果不准确的问题。
一方面,本申请实施例提供了一种光刻显影的检测方法,包括:
分别在N个测试晶圆上涂布光阻,所述N个测试晶圆中每个测试晶圆在涂布光阻的过程中的工艺参数相同,N为自然数,N≥2;
分别对所述N个测试晶圆进行曝光,对于所述N个测试晶圆中的任意两个测试晶圆,在所述曝光的过程中使用的掩模板的透光率不同;
分别对所述N个测试晶圆进行显影,在所述每个测试晶圆上形成测试图形,每个所述测试晶圆在所述显影的过程中的工艺参数相同;
根据所述测试图形对所述显影进行评估。
可选的,对于所述任意两个测试晶圆,在所述曝光的过程中使用的掩模板的透光率的差异大于15%。
可选的,在所述曝光的过程中使用的掩模板中,存在透光率小于10%的掩模板。
可选的,所述根据所述测试图形对所述显影进行评估,包括:
观测所述测试图形的形貌,得到观测结果;
对比所述每个测试图形的观测结果,当确定所述测试图形中存在缺陷时,确定所述显影需要进行改进。
可选的,所述分别在N个测试晶圆上涂布光阻之前,还包括:
分别在所述N个测试晶圆上生成待测试的薄膜。
可选的,所述待测试的薄膜包括氮化硅(SiN)薄膜、二氧化硅(SiO2)薄膜、氮氧化硅(SiON)薄膜、硅(Si)薄膜或金属薄膜。
可选的,所述分别在所述N个测试晶圆上生成待测试的薄膜之后,还包括:
对所述待测试的薄膜进行表面处理。
可选的,所述对所述待测试的薄膜进行表面处理,包括:
对所述待测试的薄膜进行脱水、亲水、酸化、碱化或灰化。
本申请技术方案,至少包括如下优点:
通过对至少两个测试晶圆采用相同的光刻工艺,不同透光率的掩模板进行光刻,在每个测试晶圆上形成测试图形,从而根据测试图形对显影进行评估能够更加全面地评估在不同透光率的掩模板下进行曝光对显影工艺的影响,从而提高了对光刻显影检测的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个示例性实施例提供的光刻显影的检测方法的流程图;
图2是通过透光率较高的掩模板进行光刻后形成的测试图形的剖面示意图;
图3是通过透光率较低的掩模板进行光刻后形成的测试图形的剖面示意图;
图4是具有缺陷的测试图形的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电气连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外,下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
参考图1,其示出了本申请一个示例性实施例提供的光刻显影的检测方法的流程图,该方法包括:
步骤101,分别在N个测试晶圆上涂布光阻,N个测试晶圆中每个测试晶圆在涂布光阻的过程中的工艺参数相同,N为自然数,N≥2。
示例性的,可准备N个测试晶圆,依次在涂胶机台上采用相同的工艺参数旋涂光阻;或在多个测试机台上采用相同的工艺参数旋涂光阻。
可选的,为了测试薄膜层对显影的影响,可在步骤101之前,采用相同的工艺参数,分别在N个测试晶圆上生成待测试的薄膜。示例性的,待测试的薄膜可包括氮化硅薄膜、二氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、硅薄膜或金属薄膜。
可选的,为了测试表面处理对显影的影响,可在生成待测试的薄膜之后,对待测试的薄膜进行表面处理。示例性的,该表面处理的方式可以是:对待测试的薄膜进行脱水、亲水、酸化、碱化或灰化。
步骤102,分别对N个测试晶圆进行曝光,对于N个测试晶圆中的任意两个测试晶圆,在曝光的过程中使用的掩模板的透光率不同。
可选的,在曝光的过程中,使用的掩模板的透光率的差异大于15%,存在透光率小于10%的掩模板。例如,具有三个测试晶圆,可依次使用掩模板1、掩模板2和掩模板3,采用相同的工艺参数,分别对涂布有光阻的三个测试晶圆进行曝光。掩模板1、掩模板2和掩模板3两两之间的透光率的差异大于15%,且存在一个掩模板的透光率小于10%。通过将掩模板之间的透光率差异设置为大于15%,且存在一个透光率小于10%的掩模板,能够更加准确地反映透光率对光刻的影响。
步骤103,分别对N个测试晶圆进行显影,在每个测试晶圆上形成测试图形,每个测试晶圆在显影的过程中的工艺参数相同。
示例性的,如图2和图3所示,本申请实施例中,具有两个测试晶圆211和212,可采用相同的工艺参数分别在测试晶圆211和212上形成待测试的薄膜221和222,采用相同的工艺参数分别在测试晶圆211和212上涂布光阻300,通过不同透光率的掩模板,采用相同的工艺参数进行曝光后,采用相同的工艺参数进行显影后,分别形成测试图形201和测试图形202。其中,对测试晶圆211进行曝光的掩模板的透光率大于对测试晶圆212进行曝光的掩模板,且对测试晶圆211进行曝光的掩模板和对测试晶圆212进行曝光的掩模板的透光率的差异大于15%,对测试晶圆212进行曝光的掩模板的透光率小于10%。
步骤104,根据测试图形对显影进行评估。
示例性的,可通过显微镜观测测试图形的形貌,得到观测结果;对比每个测试图形的观测结果,当确定测试图形中存在缺陷时,确定显影需要进行改进。如图4所示,测试晶圆213上形成有待测试的薄膜223,通过上述步骤后形成的测试图形203具有缺陷(由于透光率较低,显影的区域难以到达目标深度),因此需要对显影进行改进。
综上所述,本申请实施例中,通过对至少两个测试晶圆采用相同的光刻工艺,不同透光率的掩模板进行光刻,在每个测试晶圆上形成测试图形,从而根据测试图形对显影进行评估能够更加全面地评估在不同透光率的掩模板下进行曝光对显影工艺的影响,从而提高了对光刻显影检测的准确度。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种光刻显影的检测方法,其特征在于,包括:
分别在N个测试晶圆上涂布光阻,所述N个测试晶圆中每个测试晶圆在涂布光阻的过程中的工艺参数相同,N为自然数,N≥2;
分别对所述N个测试晶圆进行曝光,对于所述N个测试晶圆中的任意两个测试晶圆,在所述曝光的过程中使用的掩模板的透光率不同;
分别对所述N个测试晶圆进行显影,在所述每个测试晶圆上形成测试图形,每个所述测试晶圆在所述显影的过程中的工艺参数相同;
根据所述测试图形对所述显影进行评估。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对于所述任意两个测试晶圆,在所述曝光的过程中使用的掩模板的透光率的差异大于15%。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述曝光的过程中使用的掩模板中,存在透光率小于10%的掩模板。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述测试图形对所述显影进行评估,包括:
观测所述测试图形的形貌,得到观测结果;
对比所述每个测试图形的观测结果,当确定所述测试图形中存在缺陷时,确定所述显影需要进行改进。
5.根据权利要求1至4任一所述的方法,其特征在于,所述分别在N个测试晶圆上涂布光阻之前,还包括:
分别在所述N个测试晶圆上生成待测试的薄膜。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述待测试的薄膜包括氮化硅薄膜、二氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、硅薄膜或金属薄膜。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述分别在所述N个测试晶圆上生成待测试的薄膜之后,还包括:
对所述待测试的薄膜进行表面处理。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述对所述待测试的薄膜进行表面处理,包括:
对所述待测试的薄膜进行脱水、亲水、酸化、碱化或灰化。
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