專利名稱：監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路的制造方法，具體涉及一種監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造流程中的光刻階段，光線在穿過掩膜層時(shí)不可避免會(huì)有散射或繞射 現(xiàn)象，導(dǎo)致圖案轉(zhuǎn)移時(shí)產(chǎn)生失真、變形，因此必須要監(jiān)測(cè)光刻的質(zhì)量。 目前監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法是設(shè)置特征圖形，通過比對(duì)光刻圖案與特征圖形之間的 差異情況，了解光刻的質(zhì)量。這種監(jiān)測(cè)方法，不僅需要在光刻機(jī)的日常點(diǎn)檢上花費(fèi)大量的時(shí) 間，而且不能直接反映出特定工藝的在線情況。 由于在特定工藝中會(huì)用到不同的襯底，如有源區(qū)(Active)層的襯底分為有源區(qū) 和淺溝道隔離區(qū)；接觸孔(Contact)層的襯底分為有源區(qū)和多晶硅柵極(Poly)區(qū)；中間層 金屬(Inter metal)層的襯底分為電容介質(zhì)區(qū)和無電容介質(zhì)區(qū)。在兩種襯底的交界處，圖 案的失真、變形情況會(huì)更加嚴(yán)重，而現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)方法只對(duì)同一襯底進(jìn)行監(jiān)測(cè)，卻無法反映襯 底交界處的情況。 例如在有源區(qū)(Active)這層，光刻機(jī)在線條落在有源區(qū)和淺溝道隔離(Shallow Trench Isolation)區(qū)域的線寬會(huì)有所差異，最佳曝光焦距會(huì)隨襯底的反射和形貌而變化， 這樣會(huì)導(dǎo)致這層光刻的工藝窗口變小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法，它可以監(jiān)測(cè)兩種襯 底交界處的光刻質(zhì)量。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法的技術(shù)解決方案為通過以下 步驟進(jìn)行監(jiān)測(cè) 第一步，設(shè)置特征圖形； 在光刻工藝層中設(shè)置多個(gè)特征圖形，所述光刻工藝層包括多種不同的襯底，每種 襯底上分別放置有特征圖形；兩種不同襯底的交界處放置有特征圖形；
第二步，監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量； 所述多個(gè)特征圖形同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過比對(duì)各特征圖形與各特征圖形所在處的光 刻圖案之間的差異情況，監(jiān)測(cè)光刻機(jī)臺(tái)在特定光刻工藝層的曝光焦距和工藝窗口的情況。
所述特征圖形的樣式包括所有線寬的測(cè)量結(jié)構(gòu)式樣及芯片的設(shè)計(jì)式樣，所述線寬 包括設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)和亞設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是 本發(fā)明在每種襯底上都放置有特征圖形，可以反映出線寬在不同襯底的情況。同 時(shí)在兩種不同襯底的交界處也放置有特征圖形，可以反映出線寬在不同襯底過渡上的情 況。不但能夠進(jìn)行在線的線寬監(jiān)控，而且可以通過顯微鏡直接觀察，來判斷光刻機(jī)在不同的襯底的曝光焦距而引起工藝窗口的變化。 由于本發(fā)明的特征圖形樣式中包括有設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬尺寸，以及亞設(shè)計(jì)規(guī)則的
線寬尺寸，這樣在正常情況下，當(dāng)光刻機(jī)在這層特定的光刻工藝層的最佳曝光焦距和工藝
窗口的大小足夠的情況下，線寬不會(huì)異常；而當(dāng)光刻機(jī)臺(tái)在偏離最佳曝光焦距的時(shí)候，亞
設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬尺寸會(huì)倒掉，出現(xiàn)異常。而通過顯微鏡或者掃描電子顯微鏡(Scanning
ElectronMicroscope)就可以直接通過這兩組圖形的對(duì)比，判斷光刻機(jī)的情況。 本發(fā)明能夠簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、有效地監(jiān)測(cè)光刻機(jī)臺(tái)在特定的工藝光刻工藝層的光刻工
藝窗口。


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)的說明
圖1是在光刻工藝層的不同襯底上設(shè)置特征圖形的示意圖。
圖中，1、2襯底，3特征圖形。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法，用于監(jiān)測(cè)排列有多種不同襯底的實(shí)際特定光刻工藝 層的光刻質(zhì)量，如圖1所示的光刻工藝層排列有兩種不同的襯底1、2。
具體方法如下 1、設(shè)置特征圖形；在光刻工藝層中設(shè)置多個(gè)特征圖形，每種襯底上分別放置有特 征圖形，兩種不同襯底的交界處也放置有特征圖形，即特征圖形被跨界地放置于兩種襯底 的交界處，用于模擬實(shí)際硅片上芯片中的走線；圖1中兩種襯底1、2的交界處放置有特征圖 形3; 將放置有特征圖形的光刻工藝層放置在芯片的四周，并在芯片上放置多個(gè)帶有特 征圖形的光刻工藝層。 2、監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量；多個(gè)特征圖形同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過比對(duì)各特征圖形與各特征圖 形所在處的光刻圖案之間的差異情況，監(jiān)測(cè)光刻機(jī)臺(tái)在特定光刻工藝層的曝光焦距和工藝 窗口的情況。 特征圖形3的樣式包括所有線寬的測(cè)量結(jié)構(gòu)式樣及芯片的設(shè)計(jì)式樣。即特征圖形 的樣式中的線寬包括設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)，以及亞設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)規(guī) 則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)可占到總線寬的50 99%之間，可根據(jù)工藝能力而調(diào)整。
權(quán)利要求
一種監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法，其特征在于通過以下步驟進(jìn)行監(jiān)測(cè)第一步，設(shè)置特征圖形；在光刻工藝層中設(shè)置多個(gè)特征圖形，所述光刻工藝層包括多種不同的襯底，每種襯底上分別放置有特征圖形；兩種不同襯底的交界處放置有特征圖形；第二步，監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量；通過比對(duì)各特征圖形與各特征圖形所在處的光刻圖案之間的差異情況，監(jiān)測(cè)光刻機(jī)臺(tái)在特定光刻工藝層的曝光焦距和工藝窗口的情況。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法，其特征在于所述第二步中，對(duì)所述多 個(gè)特征圖形同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法，其特征在于所述特征圖形的樣式包 括所有線寬的測(cè)量結(jié)構(gòu)式樣及芯片的設(shè)計(jì)式樣，所述線寬包括設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)和 亞設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法，其特征在于所述設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè) 量結(jié)構(gòu)占總線寬的50 99%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量的方法，通過以下步驟進(jìn)行監(jiān)測(cè)第一步，設(shè)置特征圖形；在光刻工藝層中設(shè)置多個(gè)特征圖形，所述光刻工藝層包括多種不同的襯底，每種襯底上分別放置有特征圖形；兩種不同襯底的交界處放置有特征圖形；第二步，監(jiān)測(cè)光刻質(zhì)量；所述多個(gè)特征圖形同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過比對(duì)各特征圖形與各特征圖形所在處的光刻圖案之間的差異情況，監(jiān)測(cè)光刻機(jī)臺(tái)在特定光刻工藝層的曝光焦距和工藝窗口的情況。所述特征圖形的樣式包括所有線寬的測(cè)量結(jié)構(gòu)式樣及芯片的設(shè)計(jì)式樣，所述線寬包括設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)和亞設(shè)計(jì)規(guī)則的線寬測(cè)量結(jié)構(gòu)。本發(fā)明能夠簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、有效地監(jiān)測(cè)光刻機(jī)臺(tái)在特定的工藝光刻工藝層的光刻工藝窗口。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101750875SQ20081004412
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者吳鵬, 闞歡, 陳福成 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司