專利名稱：：用于改善特征線寬均勻性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造工藝，尤其涉及一種用于改善特征線寬均勻性的方法。
背景技術(shù)：
：特征線寬(CriticalDimension,CD)均勻性是半導(dǎo)體器件制造工藝中需要考察的重要指標(biāo)。隨著工藝的不斷進(jìn)步，特征線寬已減小到納米級別，而特征線寬均勻性的問題也隨之變得越來越突出。通常，在半導(dǎo)體器件制造工藝中，會根據(jù)線寬要求事先確定一個顯影后特征線寬目標(biāo)值A(chǔ)DIt和一個刻蝕后特征線寬目標(biāo)值A(chǔ)EIt,然后根據(jù)前者設(shè)定一組光刻參數(shù)，并4丸行光刻和顯影工序，以獲得與目標(biāo)值A(chǔ)DIt相接近的顯影后特征線寬，再經(jīng)過刻蝕以達(dá)到與目標(biāo)值A(chǔ)EIt相接近的刻蝕后特征線寬。然而，對于特征線寬小于0.15微米的制程，由于工藝本身存在的精度問題，使得一片晶圓在經(jīng)過光刻、顯影和刻蝕工序后，往往無法獲得理想的刻蝕后特征線寬值。位于晶圓中央?yún)^(qū)域和邊緣區(qū)域的多晶硅閘極截面尺寸會有較大的不同，且與刻蝕后特征線寬目標(biāo)值A(chǔ)EIt也有一定差距，4吏得晶圓的特征線寬均勻性達(dá)不到規(guī)定的要求，影響了產(chǎn)品的良率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于改善特征線寬均勻性的方法，以有效改善同一片晶圓上的特征線寬均勻性，從而提高產(chǎn)品的良率。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種用于改善特征線寬均勻性的方法，包括下列步驟a.采用一組光刻參數(shù)對一批測試晶圓進(jìn)行光刻，并執(zhí)行顯影和刻蝕工序；b.在刻蝕后的各片測試晶圓上選取若干個點，通過測量每個點刻蝕前后的特征線寬值得到一組特征線寬的偏移量；c.根據(jù)所述的特征線寬偏移量的統(tǒng)計分布情況計算光刻參數(shù)的補償值；d.采用補償后的光刻參數(shù)對后續(xù)的晶圓進(jìn)行光刻，并執(zhí)行顯影和刻蝕工序。在上述的用于改善特征線寬均勻性的方法中，步驟a在測試晶圓上均勻選取至少30個點進(jìn)^f于測量。在上述的用于改善特征線寬均勻性的方法中，步驟a對應(yīng)測試晶圓上每一個芯片單元選取一個測量點。在上述的用于改善特征線寬均勻性的方法中，特征線寬偏移量等于刻蝕后的特征線寬減去顯影后的特征線寬。在上述的用于改善特征線寬均勻性的方法中，光刻參數(shù)的補償值等于刻蝕后特征線寬的目標(biāo)值減去特征線寬偏移量減去顯影后特征線寬的目標(biāo)值。在上述的用于改善特征線寬均勻性的方法中，步驟c和步驟d之間還包括根據(jù)特征線寬偏移量的分布，在光刻工藝的可行性范圍內(nèi)對光刻參數(shù)的補償值進(jìn)行修正的步驟。本發(fā)明是用于改善特征線寬均勻性的方法，通過對刻蝕前后的測試晶圓的特征線寬進(jìn)行檢測，并選取測試晶圓上均勻分布的若干個點，以獲取特征線寬偏移量的值，利用這些值計算出光刻參數(shù)的補償值，從而在對下一批晶圓進(jìn)行光刻時，能對后續(xù)刻蝕制程中可能產(chǎn)生的偏差進(jìn)行預(yù)修正，以獲得均勻的特征線寬，有效解決了線寬均勻性的問題，提高了產(chǎn)品的良率。具體實施例方式下面將對本發(fā)明的用于改善特征線寬均勻性的方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。首先，采用對應(yīng)于顯影后特征線寬目標(biāo)值A(chǔ)DIt的一組光刻參數(shù)對一批測試晶圓進(jìn)行光刻，并執(zhí)行顯影和刻蝕工序。接著，在刻蝕后的各片測試晶圓上選取若干個測量點，以測量每個點的特征線寬偏移量bias。通常，根據(jù)晶圓上芯片單元(die)的分布情況在晶圓的中央和邊緣的各個位置上選取至少30個測量點，較佳地，可對應(yīng)每一個芯片單元選取一個測量點，這樣可以得到較為全面的測量結(jié)果。特征線寬偏移量bias的值等于刻蝕后的特征線寬AEL減去顯影后的特征線寬ADM可分別通過刻蝕后4企測(AfterEtchInspection,AEI)和顯影后4全測(AfterDevelopmentInspection,ADI)獲取相關(guān)的值。然后，根據(jù)測得的特征線寬偏移量bias的統(tǒng)計分布情況，計算光刻參數(shù)的補償值offset,該補償值用于修正因刻蝕工藝造成的特征線寬的偏差，其等于刻蝕后特征線寬的目標(biāo)值減去特征線寬偏移量減去顯影后特征線寬的目標(biāo)值，即offset=AEIt-bias-ADIt。然而，由于光刻工藝可行性范圍的限制，計算出的補償值offset還需要根據(jù)偏移量bias的分布進(jìn)行修正，才能疊加到光刻參數(shù)上進(jìn)行實際應(yīng)用。最后，采用補償后的光刻參數(shù)對后續(xù)的晶圓進(jìn)行光刻，并執(zhí)行顯影和刻蝕工序。由于在光刻工序中對晶圓的特征線寬進(jìn)行了預(yù)修正，因此，當(dāng)完成刻蝕工序后，可以獲得均勻的特征線寬。于本發(fā)明的具體實施例中，先采用對應(yīng)顯影后特征線寬目標(biāo)值A(chǔ)DI產(chǎn)0.15pm的光刻參數(shù)對100片測試晶圓進(jìn)行光刻、顯影和刻蝕，并在每片刻蝕后的測試晶圓上均勻選取38個測量點，每個點對應(yīng)一個芯片單元。接著，獲取這些測量點所對應(yīng)的特征線寬偏移量bias,并通過統(tǒng)計方法生成如表1所示的特征線寬偏移量在一片晶圓上的分布情況，根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)可計算出光刻參數(shù)的補償值offset。然而，根據(jù)光刻工藝的可行性，需要對所計算出的補償值進(jìn)行修正，最后得到如表2所示的數(shù)據(jù)，其中，"O"表示不需要對該區(qū)域的光刻參數(shù)進(jìn)行補償，非"O，，值表示需要對該區(qū)域的光刻參數(shù)進(jìn)行補償。例如"0.84，，表示需要在顯影后特征線寬目標(biāo)值A(chǔ)DIt=0.15|im上補償0.84nm，得到修正后的顯影后特征線寬目標(biāo)值A(chǔ)DIt，=0.15084jim。當(dāng)執(zhí)行下一批晶圓的光刻工序時，只需按照表2所示的補償量對機臺上的光刻參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，即可在執(zhí)行完光刻、顯影、刻蝕工序后，獲得特征線寬較為均勻的晶圓。實驗數(shù)據(jù)表明，采用了本發(fā)明的方法所獲得的晶圓，其刻蝕后的特征線寬均勻性U%(11%=(線寬最大值-線寬最小值)/2倍平均值)從原來的7.36%下降到4.70%,有效改善了特征線寬的均勻性，從而也提高了產(chǎn)品的良率。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種用于改善特征線寬均勻性的方法，其特征在于，包括下列步驟a.采用一組光刻參數(shù)對一批測試晶圓進(jìn)行光刻，并執(zhí)行顯影和刻蝕工序；b.在刻蝕后的各片測試晶圓上選取若干個點，通過測量每個點刻蝕前后的特征線寬值得到一組特征線寬的偏移量；c.根據(jù)所述的特征線寬偏移量的統(tǒng)計分布情況計算光刻參數(shù)的補償值；d.采用補償后的光刻參數(shù)對后續(xù)的晶圓進(jìn)行光刻，并執(zhí)行顯影和刻蝕工序。2、如權(quán)利要求1所述的用于改善特征線寬均勻性的方法，其特征在于步驟a中，在測試晶圓上均勻選取至少30個測量點。3、如權(quán)利要求1所述的用于改善特征線寬均勻性的方法，其特征在于步驟a中，對應(yīng)測試晶圓上每一個芯片單元選取一個測量點。4、如權(quán)利要求1所述的用于改善特征線寬均勻性的方法，其特征在于特征線寬偏移量等于刻蝕后的特征線寬值減去顯影后的特征線寬值。5、如權(quán)利要求4所述的用于改善特征線寬均勻性的方法，其特征在于刻蝕后的特征線寬通過刻蝕后^r測獲取。6、如權(quán)利要求4所述的用于改善特征線寬均勻性的方法，其特征在于顯影后的特征線寬通過顯影后檢測獲取。7、如權(quán)利要求1所述的用于改善特征線寬均勻性的方法，其特征在于光刻參數(shù)的補償值等于刻蝕后特征線寬的目標(biāo)值減去特征線寬偏移量減去顯影后特征線寬的目標(biāo)值。8、如權(quán)利要求1所述的用于改善特征線寬均勻性的方法，其特征在于步驟c和步驟d之間還包括才艮據(jù)特征線寬偏移量的分布，在光刻工藝的可行性范圍內(nèi)對光刻參數(shù)的補償值進(jìn)行修正的步驟。全文摘要本發(fā)明提供了一種用于改善特征線寬均勻性的方法，涉及半導(dǎo)體器件制造工藝?，F(xiàn)有的0.15微米以下的刻蝕制程存在特征線寬均勻度較低的問題，影響了產(chǎn)品的良率。本發(fā)明的方法包括采用一組光刻參數(shù)對一批測試晶圓進(jìn)行光刻并執(zhí)行顯影和刻蝕工序；在各片測試晶圓上選取若干個點，通過測量每個點刻蝕前后的特征線寬得到一組特征線寬的偏移量；根據(jù)特征線寬偏移量在一片晶圓上的分布情況計算光刻參數(shù)的補償值；采用補償后的光刻參數(shù)對后續(xù)的晶圓進(jìn)行光刻，并執(zhí)行顯影和刻蝕工序。本發(fā)明的方法通過計算光刻參數(shù)的補償值，能對后續(xù)刻蝕中可能產(chǎn)生的偏差進(jìn)行預(yù)修正，從而得到特征線寬均勻性較好的晶圓，提高產(chǎn)品的良率。文檔編號G03F7/20GK101290475SQ20071003978公開日2008年10月22日申請日期2007年4月20日優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日發(fā)明者任連娟,睿牟申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司