專利名稱：一種顯影后檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種顯影后檢查方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體器件為了達(dá)到更快的運(yùn)算速度、更大的資料存儲(chǔ)量以及更多的功能，半導(dǎo)體芯片向更高集成度方向發(fā)展；而半導(dǎo)體芯片的集成度越高，則半導(dǎo)體器件的臨界尺寸(⑶，Critical Dimension)越小。目前工藝制造技術(shù)，都是采用步進(jìn)機(jī)來(lái)進(jìn)行光刻圖案的轉(zhuǎn)移，以獲得較佳的分辨率和較佳的微粒容忍度。但是這種方式最主要的問(wèn)題是需要將一片芯片采用分區(qū)曝光方 式，來(lái)完成單一層圖案化的制作，因此需要進(jìn)行數(shù)十次的曝光，才能完成一晶片上的單一光阻層的制程，因此為了讓各層光刻之間的圖案的疊放能夠準(zhǔn)確無(wú)誤，在顯影制程完成后必須對(duì)芯片進(jìn)行顯影后檢查(after develop inspection,ADI),以確保該光刻階段的顯影制程合乎規(guī)格需求。具體地，在芯片上形成圖案化的光阻后，對(duì)所述光阻進(jìn)行檢查，包括對(duì)光阻覆蓋、對(duì)準(zhǔn)、曝光、顯影等一一進(jìn)行檢查，并判斷光阻性能是否滿足工藝的規(guī)范要求。與任何制造工藝一樣，光刻工藝的目標(biāo)是無(wú)缺陷產(chǎn)品。然而，不檢查或者在光阻內(nèi)留下缺陷將是災(zāi)難性的問(wèn)題。顯影后檢查可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并就地糾正，這是芯片制造過(guò)程中少有的可以糾正的幾步之一。一旦形成有缺陷光阻的芯片被送到下一個(gè)圖形形成的步驟(如刻蝕)，就沒(méi)有糾正錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)了。如果一個(gè)芯片被錯(cuò)誤刻蝕，它就有了致命的缺陷，被認(rèn)為是廢品，將損失嚴(yán)重。所以顯影后檢查數(shù)據(jù)對(duì)于描述和提高光阻工藝特性非常重要。其中，現(xiàn)有技術(shù)的顯影后檢查只能達(dá)到對(duì)光阻形狀，即顯影后光阻的線寬尺寸進(jìn)行檢測(cè)，不能更進(jìn)一步地對(duì)按此光阻形狀進(jìn)行蝕刻后形成的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行預(yù)估及檢測(cè)。若能在顯影后檢查的步驟中對(duì)關(guān)鍵尺寸進(jìn)行預(yù)估，則可以提前檢查出不合格的芯片，以避免更大的產(chǎn)生損失，提高芯片合格率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種顯影后檢查方法，以在顯影后檢查的階段，對(duì)后續(xù)的刻蝕效果進(jìn)行模擬計(jì)算及檢查，以在刻蝕階段前檢查出不合格的芯片，避免不合格芯片進(jìn)入刻蝕階段，提高芯片合格率。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種顯影后檢查方法，包括提供基底，采用顯影工藝，在所述基底表面形成圖案化的光阻；獲得所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)；建立數(shù)據(jù)庫(kù)，用于描述光刻工藝環(huán)境，所述數(shù)據(jù)庫(kù)至少包括有所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)，及光刻工藝參數(shù)數(shù)據(jù)；利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)建立光刻工藝模型；依據(jù)所述光刻工藝模型，并通過(guò)擬合數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，模擬計(jì)算所述光阻的圖案對(duì)應(yīng)形成的基底圖案的關(guān)鍵尺寸，并對(duì)所述關(guān)鍵尺寸進(jìn)行檢查。可選的，還包括提供工藝要求，若所述關(guān)鍵尺寸滿足工藝要求，則對(duì)應(yīng)的光阻為合格光阻?？蛇x的，還包括提供工藝要求，若所述關(guān)鍵尺寸未滿足工藝要求，則對(duì)應(yīng)的光阻具有缺陷。 可選的，若所述光阻具有缺陷，則去除所述具有缺陷的光阻，并將所述基底進(jìn)入返
工流程?？蛇x的，所述光阻的形狀為矩形或梯形?？蛇x的，所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)包括有所述光阻的厚度、頂部尺寸、底部尺寸、中部尺寸以側(cè)壁傾斜角度之一或組合?？蛇x的，所述光刻工藝參數(shù)至少包括曝光時(shí)間、曝光波長(zhǎng)、曝光能量分布?？蛇x的，所述顯影后檢查方法還包括檢查光阻的覆蓋、對(duì)準(zhǔn)、曝光、顯影效果?？蛇x的，獲得所述圖案化的光阻包括提供圖案化的光掩膜版，根據(jù)光掩膜版的圖案進(jìn)行顯影，獲得圖案化的光阻。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)建立至少包括有光阻尺寸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)建立光刻工藝模型，對(duì)后續(xù)的刻蝕效果進(jìn)行模擬計(jì)算及檢查，以在刻蝕階段前檢查出不合格的芯片，避免不合格芯片進(jìn)入刻蝕階段，提高芯片合格率。


圖I是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯影后檢查方法的流程示意圖。圖2至圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯影后檢查方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)有技術(shù)的顯影后檢查只能達(dá)到對(duì)光阻形狀，即顯影后光阻的線寬尺寸進(jìn)行檢測(cè)，不能更進(jìn)一步地對(duì)按此光阻形狀進(jìn)行蝕刻后形成的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行預(yù)估及檢測(cè)。為了能夠在顯影后檢查的步驟中對(duì)關(guān)鍵尺寸進(jìn)行預(yù)估，提前檢查出不合格的芯片，以避免更大的產(chǎn)生損失，提高芯片合格率，本發(fā)明提供一種顯影后檢查方法，包括提供基底，采用顯影工藝，在所述基底表面形成圖案化的光阻；獲得所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)；建立數(shù)據(jù)庫(kù)，用于描述光刻工藝環(huán)境，所述數(shù)據(jù)庫(kù)至少包括有所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)，及光刻工藝參數(shù)數(shù)據(jù)；利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)建立光刻工藝模型；依據(jù)所述光刻工藝模型，并通過(guò)擬合數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，模擬計(jì)算所述光阻的圖案對(duì)應(yīng)形成的基底圖案的關(guān)鍵尺寸，并對(duì)所述關(guān)鍵尺寸進(jìn)行檢查。通過(guò)建立至少包括有光阻尺寸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)建立光刻工藝模型，對(duì)后續(xù)的刻蝕效果進(jìn)行模擬計(jì)算及檢查，以在刻蝕階段前檢查出不合格的芯片，避免不合格芯片進(jìn)入刻蝕階段，提高芯片合格率。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。如圖I所示，為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯影后檢查方法的流程示意圖，包括執(zhí)行步驟SI，提供形成有圖案的光掩膜版，通過(guò)所述光掩膜版在基底上顯影形成圖案化的光阻；執(zhí)行步驟S2，測(cè)量所述光阻，并獲得所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)；執(zhí)行步驟S3，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以描述光刻工藝環(huán)境，所述數(shù)據(jù)庫(kù)至少包括有所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)；執(zhí)行步驟S4,利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)建立光刻工藝模型；執(zhí)行步驟S5，依據(jù)所述光刻工藝模型，模擬計(jì)算所述光阻的圖案對(duì)應(yīng)形成的基底圖案的關(guān)鍵尺寸，并對(duì)所述關(guān)鍵尺寸進(jìn)行檢查。 執(zhí)行步驟S6，提供工藝要求，若所述關(guān)鍵尺寸滿足工藝要求，則對(duì)應(yīng)的光阻為合格光阻；反之為對(duì)應(yīng)的光阻具有缺陷。執(zhí)行步驟S7，若所述光阻具有缺陷，則去除所述具有缺陷的光阻，并將所述基底進(jìn)入返工流程。圖2至圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯影后檢查方法的結(jié)構(gòu)示意圖。顯影后檢查方法主要用于對(duì)顯影后形成的光阻尺寸進(jìn)行檢查，以預(yù)估光阻尺寸對(duì)應(yīng)的獲得刻蝕效果。本實(shí)施例中，分別提供有三種不同形狀的光阻，并獲得三組光阻的尺寸數(shù)據(jù)，所述三組光阻為同一圖案的光掩膜版通過(guò)顯影工藝形成。通過(guò)實(shí)際的顯影工藝，同一圖案的光掩膜版可能會(huì)對(duì)應(yīng)形成不同形狀的光阻。所述三組光阻可以為一次顯影工藝形成三組光阻，也可以為多次顯影工藝分別對(duì)應(yīng)形成。作為其他實(shí)施例，還可以為其他數(shù)目的光阻。如圖2所示，提供有三個(gè)基底，分別為第一基底100、第二基底200和第三基底300，上述基底分別對(duì)應(yīng)形成有未圖案化的第一原始光阻110、第二原始光阻210和第三原始光阻310。繼續(xù)參考圖2，還提供形成有固定圖案的光掩膜版001，通過(guò)顯影工藝，將所述光掩膜版001的圖案轉(zhuǎn)移原始光阻。具體包括提供圖案化的光掩膜版，根據(jù)光掩膜版的圖案進(jìn)行顯影，獲得圖案化的光阻。如圖3所示，對(duì)應(yīng)于同一形狀的光掩膜版001，因?yàn)轱@影工藝的不同，可能經(jīng)過(guò)顯影會(huì)形成有不同形狀的光阻。本實(shí)施例，也是對(duì)不同形狀的光阻對(duì)應(yīng)的刻蝕效果進(jìn)行預(yù)估，以在顯影后階段對(duì)刻蝕效果進(jìn)行檢查和評(píng)估。本實(shí)施例，僅示出其中三個(gè)不同形狀的圖案化的光阻(以下簡(jiǎn)稱“光阻”)，分別為第一光阻111、第二光阻211和第三光阻311。其中，所述第一光阻111的底部和頂部為齊平，為矩形，第二光阻211的頂部小于底部，第三光阻311的底部小于頂部，所述第二光阻211和第三光阻311均為梯形。參考圖3，測(cè)量第一光阻111、第二光阻211和第三光阻311，并獲得所述第一光阻
111、第二光阻211和第三光阻311的尺寸數(shù)據(jù)。所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)包括有所述光阻的厚度、頂部尺寸、底部尺寸、中部尺寸以側(cè)壁傾斜角度之一或組合。所述尺寸數(shù)據(jù)還可以包括有其他用于描述所述光阻形狀的尺寸數(shù)據(jù)，如光阻頂部界面的形狀參數(shù)，斜面的形狀參數(shù)等其他形狀參數(shù)。本實(shí)施例中，所述顯影后檢查還包括檢查光阻的覆蓋、對(duì)準(zhǔn)、曝光、顯影工藝。對(duì)于本實(shí)施例中的第一光阻111、第二光阻211和第三光阻311，所述光阻的覆蓋、對(duì)準(zhǔn)、曝光、顯影工藝均符合要求。后續(xù)的將對(duì)分別以所述第一光阻111、第二光阻211和第三光阻311進(jìn)行模擬刻蝕，獲得基底圖案的關(guān)鍵尺寸。接著，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以描述光刻工藝環(huán)境，所述數(shù)據(jù)庫(kù)至少包括有所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)庫(kù)還包括有光刻工藝參數(shù)，所述光刻工藝參數(shù)至少包括曝光時(shí)間、曝光波長(zhǎng)、曝光能量分布。所述數(shù)據(jù)庫(kù)還可以包含有基底的材料參數(shù)，如基底待刻蝕區(qū)域的尺寸。通過(guò)所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)，包括光阻的尺寸參數(shù)和光刻工藝參數(shù)，以詳細(xì)描述光刻工藝環(huán)境。
建立所述數(shù)據(jù)庫(kù)后，則利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)建立光刻工藝模型。其中，工藝模型對(duì)通常涉及到復(fù)雜物理或化學(xué)互作用的一個(gè)或者多個(gè)半導(dǎo)體制造工藝(如光刻工藝)的行為進(jìn)行建模，并通過(guò)將內(nèi)核參數(shù)與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合或者校準(zhǔn)來(lái)確定工藝模型及對(duì)應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)。首先，通過(guò)將需要建模的半導(dǎo)體制造工藝應(yīng)用于一個(gè)或多個(gè)測(cè)試布局來(lái)生成經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本實(shí)施例中，需要建模的為光刻工藝模型，則首先在芯片上印刷測(cè)試布局，通過(guò)在實(shí)際的光刻工藝環(huán)境中應(yīng)用所述測(cè)試布局，獲得與實(shí)際光刻工藝對(duì)應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所述實(shí)際光刻工藝的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括光阻的尺寸、光刻工藝參數(shù)和獲得的光刻后的芯片關(guān)鍵尺寸。最后，通過(guò)未校準(zhǔn)的工藝模型與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合，以獲得光刻工藝模型及對(duì)應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)。即模擬計(jì)算出所述光阻的圖案對(duì)應(yīng)形成的基底圖案的關(guān)鍵尺寸，并對(duì)所述關(guān)鍵尺寸進(jìn)行檢查。本實(shí)施例中，所述光刻工藝模型的內(nèi)核參數(shù)包括本實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)至少包括有所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)還包括有光刻工藝參數(shù)，所述光刻工藝參數(shù)至少包括曝光時(shí)間、曝光波長(zhǎng)、曝光能量分布。所述數(shù)據(jù)庫(kù)還可以包含有基底的材料參數(shù)，如基底待刻蝕區(qū)域的尺寸。所述光刻工藝模型包括有光阻尺寸的運(yùn)算部分和光刻工藝環(huán)境參數(shù)的運(yùn)算部分。如下式所示，為所述光刻工藝模型中關(guān)于光阻尺寸的運(yùn)算部分，其中，所述光阻尺寸包括有光阻的厚度K1、中部尺寸K2以及側(cè)壁傾斜角度K3 Kl K2 + K2 K3 + Kl K3即光阻的厚度Κ1、中部尺寸Κ2以側(cè)壁傾斜角度Κ3兩兩進(jìn)行卷積。在所述光阻尺寸運(yùn)算部分的基礎(chǔ)上加入光刻工藝環(huán)境參數(shù)，如曝光時(shí)間Τ、曝光波長(zhǎng)L、曝光能量分布W。則對(duì)應(yīng)地，在所述光刻工藝環(huán)境參數(shù)中的參數(shù)之間進(jìn)行卷積，還包括光阻尺寸中的每一個(gè)參數(shù)都要與光刻工藝環(huán)境中的參數(shù)進(jìn)行卷積。如下所示K\ K2 + K2 K3 + K\ K1, + T L + T W + L W +K\ T + K\ L + K\ W + K2 T + K2 L + K2 W +K3 T + K3 L + K1, W如圖4所示為根據(jù)所述模擬計(jì)算出的關(guān)鍵尺寸，分別得到的模擬刻蝕圖案，包括第一模擬刻蝕圖案130、第二模擬刻蝕圖案230和第三模擬刻蝕圖案330。參考圖4和圖3，提供工藝要求，即與光阻對(duì)應(yīng)形成的基底圖案的關(guān)鍵尺寸應(yīng)符合的工藝尺寸要求。若所述關(guān)鍵尺寸滿足工藝要求，則對(duì)應(yīng)的光阻為合格光阻，反之為對(duì)應(yīng)的光阻具有缺陷。本實(shí)施例中，通過(guò)光刻工藝模型的模擬計(jì)算，所述第一模擬刻蝕圖案130和第二模擬刻蝕圖案230對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵尺寸滿足工藝要求，對(duì)應(yīng)地，所述第一光阻111和第二光阻211為合格光阻；而所述第三模擬刻蝕圖案330對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵尺寸不滿足工藝要求，則所述第三光阻311具有缺陷。對(duì)應(yīng)地，去除所述具有缺陷的第三光阻311，并將所述第三基底300進(jìn)入返工流程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)建立至少包括有光阻尺寸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)建立光刻工藝模型，對(duì)后續(xù)的刻蝕效果進(jìn)行模擬計(jì)算及檢查，以在刻蝕階段前檢查出不合格的芯片，避免不合格芯片進(jìn)入刻蝕階段，提高芯片合格率。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種顯影后檢查方法，包括 提供基底，采用顯影工藝，在所述基底表面形成圖案化的光阻； 獲得所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)； 建立數(shù)據(jù)庫(kù)，用于描述光刻工藝環(huán)境，所述數(shù)據(jù)庫(kù)至少包括有所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)，及光刻工藝參數(shù)數(shù)據(jù)； 利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)建立光刻工藝模型； 依據(jù)所述光刻工藝模型，并通過(guò)擬合數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，模擬計(jì)算所述光阻的圖案對(duì)應(yīng)形成的基底圖案的關(guān)鍵尺寸，并對(duì)所述關(guān)鍵尺寸進(jìn)行檢查。
2.如權(quán)利要求I所述的顯影后檢查方法，其特征在于，還包括提供工藝要求，若所述關(guān)鍵尺寸滿足工藝要求，則對(duì)應(yīng)的光阻為合格光阻。
3.如權(quán)利要求I所述的顯影后檢查方法，其特征在于，還包括提供工藝要求，若所述關(guān)鍵尺寸未滿足工藝要求，則對(duì)應(yīng)的光阻具有缺陷。
4.如權(quán)利要求3所述的顯影后檢查方法，其特征在于，若所述光阻具有缺陷，則去除所述具有缺陷的光阻，并將所述基底進(jìn)入返工流程。
5.如權(quán)利要求I所述的顯影后檢查方法，其特征在于，所述光阻的形狀為矩形或梯形。
6.如權(quán)利要求I所述的顯影后檢查方法，其特征在于，所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)包括有所述光阻的厚度、頂部尺寸、底部尺寸、中部尺寸以側(cè)壁傾斜角度之一或組合。
7.如權(quán)利要求I所述的顯影后檢查方法，其特征在于，所述光刻工藝參數(shù)至少包括曝光時(shí)間、曝光波長(zhǎng)、曝光能量分布。
8.如權(quán)利要求I所述的顯影后檢查方法，其特征在于，所述顯影后檢查方法還包括檢查光阻的覆蓋、對(duì)準(zhǔn)、曝光、顯影效果。
9.如權(quán)利要求I所述的顯影后檢查方法，其特征在于，獲得所述圖案化的光阻包括提供圖案化的光掩膜版，根據(jù)光掩膜版的圖案進(jìn)行顯影，獲得圖案化的光阻。
全文摘要
一種顯影后檢查方法，包括提供基底，采用顯影工藝，在所述基底表面形成圖案化的光阻；獲得所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)；建立數(shù)據(jù)庫(kù)，用于描述光刻工藝環(huán)境，所述數(shù)據(jù)庫(kù)至少包括有所述光阻的尺寸數(shù)據(jù)，及光刻工藝參數(shù)數(shù)據(jù)；利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)建立光刻工藝模型；依據(jù)所述光刻工藝模型，并通過(guò)擬合數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，模擬計(jì)算所述光阻的圖案對(duì)應(yīng)形成的基底圖案的關(guān)鍵尺寸，并對(duì)所述關(guān)鍵尺寸進(jìn)行檢查。通過(guò)建立至少包括有光阻尺寸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用所述數(shù)據(jù)庫(kù)建立光刻工藝模型，對(duì)后續(xù)的刻蝕效果進(jìn)行模擬計(jì)算及檢查，以在刻蝕階段前檢查出不合格的芯片，避免不合格芯片進(jìn)入刻蝕階段，提高芯片合格率。
文檔編號(hào)G03F7/32GK102789133SQ20111012637
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者劉娟, 楊青 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司