專利名稱：不同倍率光刻機(jī)之間的套刻精度的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不同倍率光刻機(jī)之間的套刻精度的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
目前，很多半導(dǎo)體制造業(yè)公司都同時(shí)擁有不同倍率的光刻機(jī)(例如有
的公司同時(shí)有2X/4X/5X)，而不同倍率的光刻機(jī)之間的套刻精度，都是通 過測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)片之間的套刻精度來驗(yàn)證。在經(jīng)過反復(fù)使用后，標(biāo)準(zhǔn)片的精 度也會(huì)隨之降低。在這種情況下，同時(shí)還需要多塊不同倍率的標(biāo)準(zhǔn)光刻版， 多塊標(biāo)準(zhǔn)光刻版不但成本高，而且多塊標(biāo)準(zhǔn)光刻版在反復(fù)使用之后，也可 能引入的套刻偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不同倍率光刻機(jī)之間的套刻 精度的測(cè)量方法，它可以不需要標(biāo)準(zhǔn)片，測(cè)得不同倍率光刻機(jī)之間的套刻 精度偏差，避免多塊標(biāo)準(zhǔn)光刻版在反復(fù)使用之后引入的套刻偏差。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種不同倍率光刻機(jī)之間的 套刻精度的測(cè)量方法，包括以下步驟
(1) 在標(biāo)準(zhǔn)光刻掩模板上平行放置兩排測(cè)試圖形第一排測(cè)試圖形 為參考光刻倍率對(duì)應(yīng)的外框測(cè)試圖形;第二排測(cè)試圖形為對(duì)比光刻倍率對(duì) 應(yīng)的內(nèi)框測(cè)試圖形；
(2) 用參考光刻倍率的光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)第一排測(cè)試圖形，進(jìn)行第一次光刻工藝，在硅片上形成外框光刻圖形；
(3) 用對(duì)比光刻倍率的光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)第二排測(cè)試圖形，在外框光刻圖 形范圍進(jìn)行第二次光刻工藝，形成內(nèi)框光刻圖形；
(4) 測(cè)量外框光刻圖形和內(nèi)框光刻圖形的套刻差，得到參考光刻倍 率光刻機(jī)與對(duì)比光刻倍率光刻機(jī)之間的套刻精度差值。
因?yàn)楸景l(fā)明采用在標(biāo)準(zhǔn)光刻版上制作一組測(cè)試圖形，可以不需要標(biāo) 準(zhǔn)片，測(cè)得不同倍率光刻機(jī)之間的套刻精度偏差，避免多塊標(biāo)準(zhǔn)光刻版在 反復(fù)使用之后引入的套刻偏差。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中標(biāo)準(zhǔn)光刻掩模板上的測(cè)試圖形的示意圖2是本發(fā)明采用圖1的光刻掩模板進(jìn)行光刻后的圖形。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的不同倍率光刻機(jī)之間的套刻精度的測(cè)量方法 首先在標(biāo)準(zhǔn)光刻掩模板上平行放置兩排測(cè)試圖形:第一排測(cè)試圖形為參考 光刻倍率對(duì)應(yīng)的外框測(cè)試圖形;第二排測(cè)試圖形為對(duì)比光刻倍率對(duì)應(yīng)的內(nèi) 框測(cè)試圖形，在光刻掩模板上設(shè)置上述兩排測(cè)試圖形時(shí)，測(cè)試圖形區(qū)域由 透光區(qū)域和不透光區(qū)域組成，而非圖形區(qū)域1則即可以是透光區(qū)域，也可 以是不透光區(qū)域。
本發(fā)明的兩排測(cè)試圖形可以分別包括兩個(gè)以上的測(cè)試圖形(如圖1 中分別為3個(gè))，第一排為外框測(cè)試圖形，均采用5X光刻倍率為參考光刻 倍率設(shè)置測(cè)試圖形尺寸，圖中外框的外邊長(zhǎng)為150nm，內(nèi)邊長(zhǎng)為100nm。該圖形尺寸可以根據(jù)需要設(shè)定，其滿足光刻后圖形縮小倍率為參考光刻倍 率。第二排測(cè)試圖形為內(nèi)框測(cè)試圖形，要根據(jù)待測(cè)的對(duì)比倍率進(jìn)行設(shè)置，
圖中三個(gè)內(nèi)框測(cè)試圖形的邊長(zhǎng)分別為50nm (對(duì)應(yīng)5X光刻倍率)、40nm (對(duì) 應(yīng)4X光刻倍率)和20nm (對(duì)應(yīng)2X光刻倍率)，上述尺寸可以根據(jù)需要設(shè) 置，但需正比于該內(nèi)框測(cè)試圖形對(duì)應(yīng)的光刻倍率。
設(shè)置好標(biāo)準(zhǔn)光刻掩模板的測(cè)試圖形之后，用參考光刻倍率的光刻機(jī) 對(duì)準(zhǔn)第一排測(cè)試圖形，進(jìn)行第一次光刻工藝。例如要對(duì)比5X光刻倍率與 2X光刻倍率的套刻精度差值，則對(duì)準(zhǔn)第二排2X光刻倍率對(duì)應(yīng)內(nèi)框測(cè)試圖 形上方的外框測(cè)試圖形，要對(duì)比5X光刻倍率與5X光刻倍率的套刻精度差 值，則對(duì)準(zhǔn)第二排5X光刻倍率對(duì)應(yīng)內(nèi)框測(cè)試圖形上方的外框測(cè)試圖形。 光刻后在硅片上形成外框光刻圖形。
然后用對(duì)比光刻倍率的光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)第二排測(cè)試圖形，即將光刻掩模 板向下平移至第二排對(duì)比光刻倍率對(duì)應(yīng)的內(nèi)框測(cè)試圖形的位置，在外框光 刻圖形范圍進(jìn)行第二次光刻工藝，形成內(nèi)框光刻圖形。
采用不同的對(duì)比光刻倍率進(jìn)行光刻后的光刻套刻圖形如圖2所示， 進(jìn)一步測(cè)量外框光刻圖形和內(nèi)框光刻圖形的套刻差(圖中尺寸A、 B、 C、 D)，即得到參考光刻倍率(5X)光刻機(jī)與對(duì)比光刻倍率(同為5X)光刻 機(jī)之間的套刻精度差值，同樣方法可得到其他不同倍率光刻機(jī)之間的套刻 精度差值。
本發(fā)明的測(cè)量方法采用在標(biāo)準(zhǔn)光刻版上制作一組測(cè)試圖形，可以不需 要標(biāo)準(zhǔn)片，測(cè)得不同倍率光刻機(jī)之間的套刻精度偏差，避免多塊標(biāo)準(zhǔn)光刻 版在反復(fù)使用之后引入的套刻偏差。
權(quán)利要求
1、一種不同倍率光刻機(jī)之間的套刻精度的測(cè)量方法；其特征在于，包括如下步驟(1)在標(biāo)準(zhǔn)光刻掩模板上平行放置兩排測(cè)試圖形第一排測(cè)試圖形為參考光刻倍率對(duì)應(yīng)的外框測(cè)試圖形；第二排測(cè)試圖形為對(duì)比光刻倍率對(duì)應(yīng)的內(nèi)框測(cè)試圖形；(2)用參考光刻倍率的光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)第一排測(cè)試圖形，進(jìn)行第一次光刻工藝，在硅片上形成外框光刻圖形；(3)用對(duì)比光刻倍率的光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)第二排測(cè)試圖形，在所述外框光刻圖形范圍進(jìn)行第二次光刻工藝，形成內(nèi)框光刻圖形；(4)測(cè)量所述外框光刻圖形和內(nèi)框光刻圖形的套刻差，得到所述參考光刻倍率光刻機(jī)與所述對(duì)比光刻倍率光刻機(jī)之間的套刻精度差值。
2、 如權(quán)利要求1所述的不同倍率光刻機(jī)之間的套刻精度的測(cè)量方 法，其特征在于，所述的第一排測(cè)試圖形與第二排測(cè)試圖形分別包括兩個(gè) 以上的測(cè)試圖形，所述第一排測(cè)試圖形為同一個(gè)參考光刻倍率對(duì)應(yīng)的外框 測(cè)試圖形，所述第二排測(cè)試圖形為多個(gè)對(duì)比光刻倍率對(duì)應(yīng)的內(nèi)框測(cè)試圖 形，所述各內(nèi)框測(cè)試圖形的大小與其對(duì)應(yīng)的光刻倍率成正比。
3、 如權(quán)利要求2所述的不同倍率光刻機(jī)之間的套刻精度的測(cè)量方 法，其特征在于，步驟(2)所述對(duì)準(zhǔn)第一排測(cè)試圖形是指，對(duì)準(zhǔn)對(duì)比光 刻倍率對(duì)應(yīng)的內(nèi)框測(cè)試圖形上方的外框測(cè)試圖形，步驟(3)所述對(duì)準(zhǔn)第 二排測(cè)試圖形是指，完成步驟(2)后，將所述光刻掩模板向下平移至第 二排對(duì)比光刻倍率對(duì)應(yīng)的內(nèi)框測(cè)試圖形的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不同倍率光刻機(jī)之間的套刻精度的測(cè)量方法，包括以下步驟(1)在標(biāo)準(zhǔn)光刻掩模板上平行放置兩排測(cè)試圖形第一排測(cè)試圖形為參考光刻倍率對(duì)應(yīng)的外框測(cè)試圖形；第二排測(cè)試圖形為對(duì)比光刻倍率對(duì)應(yīng)的內(nèi)框測(cè)試圖形；(2)用參考光刻倍率的光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)第一排測(cè)試圖形，進(jìn)行第一次光刻工藝，在硅片上形成外框光刻圖形；(3)用對(duì)比光刻倍率的光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)第二排測(cè)試圖形，進(jìn)行第二次光刻工藝，形成內(nèi)框光刻圖形；(4)測(cè)量外框光刻圖形和內(nèi)框光刻圖形的套刻差，得到套刻精度差值。本發(fā)明不需要標(biāo)準(zhǔn)片即可測(cè)得不同倍率光刻機(jī)之間的套刻精度偏差，避免多塊標(biāo)準(zhǔn)光刻版在反復(fù)使用之后引入的套刻偏差。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101644898SQ20081004368
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日
發(fā)明者陳福成 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司