專利名稱：一種利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種掩模板制造中圖形形貌的檢測方法，特別是涉及一種利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法。
背景技術：
由于掩模板上圖形形貌的垂直性，對稱性會通過光刻，刻蝕工藝直接傳遞到硅片上，進而最終影響到芯片的性能表現(xiàn)。筆直、對稱的掩模板圖形形貌是光刻工藝的基礎保障。傳統(tǒng)的掩模板圖形形貌檢測方法主要是通過切片斷面來判定其垂直度，對稱性； 或通過模擬光刻機曝光來高度仿真掩模板形貌；或通過掩模板180度旋轉曝光，根據(jù)其特 征圖形是否隨掩模板旋轉而對應反相來界定。前兩種方法需要耗費相當大的成本，且不符 合實際生產(chǎn)需求；而后一種檢測手段僅能通過圖像判斷，無法測量，也無法提供量化數(shù)據(jù)。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法，通過該方法不僅能以傳統(tǒng)方式觀察圖形形貌，還可量化掩模板形貌差異所造成的 測量問題。為解決上述技術問題，本發(fā)明的利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法，步驟包括1)掩模板上的待測量圖形以掩模板中心對稱放置，以組的形式一一對應放置于劃片槽內；2)硅片先完成第一次曝光后停止在光刻機曝光平臺上，不做顯影；3)將掩模板從光刻機取出作180度旋轉后放回光刻機；4)掩模板完成對準(自動完成)后，硅片進行第二次曝光(利用原有的掩模板對準標記完成曝光)，本次曝光中，硅片始終停留在曝光平臺上；5)進行隨后的正常光刻流程，包括顯影、烘烤；6)硅片上形成完整的待測量圖形，進行量測。所述步驟1)中的待測量圖形是符合雙重曝光需要的任意形式圖形，可以是一組或多組(一對或多對)。所述步驟1)中的中心對稱是以掩模板自身對準標記為中心對稱。所述步驟6)中的量測是利用掩模板上預先設計好的待測量圖形以套刻的方式進行量測，通過計算硅片上形成的待測量圖形X、Y方向的3sigma值的大小來界定。本發(fā)明有益效果1)本發(fā)明可用來檢測掩模板圖形形貌，尤其是非對稱圖形形貌；2)利用掩模板自身對準標志中心對稱及曝光時硅片平臺固定不動的特點，保證了第一、二次曝光時最高的對準精度；
3)在兩次曝光完成后，硅片上會形成一個完整的待測量圖形，通過量測便能將掩 模板圖形形貌的差異量化。因此，本發(fā)明除了能以傳統(tǒng)方式觀察圖形形貌外，更提供了一種可以量測、量化的 手段。


下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1是掩模板自身對準標記及曝光圖形區(qū)示意圖，其中，1為掩膜板對準標記，2為 曝光圖形區(qū)，3為遮光帶；圖2是待測量圖形放置示意圖；圖3是完成兩次曝光后，標記Al與A2形成的完整待測量圖形示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明為了檢測掩模板圖形形貌，通過利用雙重曝光方法來實現(xiàn)，具體步驟包 括1)掩模板上的待測量圖形以掩模板中心對稱放置，以組的形式一一對應放置于劃 片槽內，其中，待測量圖形是符合雙重曝光需要的任意形式圖形，可以是一組或多組，中心 對稱是以掩模板自身對準標記為中心對稱；2)硅片先完成第一次曝光后停止在光刻機曝光平臺上，不做顯影；3)將掩模板從光刻機取出作180度旋轉后放回光刻機；4)掩模板自動完成對準后，硅片進行第二次曝光(利用原有的掩模板對準標記完 成曝光)，本次曝光中，硅片始終停留在曝光平臺上；5)進行隨后的正常光刻流程，包括顯影、烘烤；6)硅片上形成完整的待測量圖形，進行量測，該量測是利用掩模板上預先設計 好的待測量圖形以套刻的方式進行量測，通過計算硅片上形成的待測量圖形X、Y方向的 3sigma值的大小來界定。上述步驟中，掩模板自身對準標記示意圖見圖1(標記3)，但不同倍率、型號的光 刻機掩模板對準標記會有差異。曝光圖形區(qū)見圖1中的標記2，包括芯片數(shù)據(jù)及工藝監(jiān)控 所需的對準，待測量圖形等。圖1中的芯片數(shù)據(jù)區(qū)的大小如可以為21. 6*21. 6mm(lX)。圖1 中的遮光帶的大小如可以為1500μπι(4Χ)。待測量圖形放置示意圖如圖2，它放置在曝光圖 形區(qū)，每組待測量圖形以掩模板中心對稱。按照上述步驟進行操作，在完成兩次曝光后，標記Al會與Α2形成的完整測量圖形 (硅片上)，標記Bl與Β2則依此類推，最終如圖3所示，d為距離。本發(fā)明利用雙重曝光和掩模板180度旋轉的方法將掩模板不同位置的圖形互相 套刻，最終形成一組或多組可供測量的測試圖形，如果這些不同位置上的圖形形貌存在差 異，通過計算硅片上這些測試圖形Χ、γ方向的3sigma值的大小可以界定掩模板上不同位置 的圖形形貌好壞，而掩模板上這些測試圖形不同方向的不對稱性和差異的大小也會反映在 具體的3sigma值上，通過對3sigma值的管控便能保證掩模板的圖形形貌。
權利要求
一種利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法，步驟包括1)掩模板上的待測量圖形以掩模板中心對稱放置；2)硅片先完成第一次曝光后停止在光刻機曝光平臺上，不做顯影；3)將掩模板從光刻機取出作180度旋轉后放回光刻機；4)掩模板完成對準后，硅片進行第二次曝光；5)進行隨后的正常光刻流程；6)硅片上形成完整的待測量圖形，進行量測。
2.如權利要求1所述的利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法，其特征在 于所述步驟1)中的待測量圖形是符合雙重曝光需要的任意形式圖形，是以組的形式一一 對應放置于劃片槽內，其中，組的形式是一組或多組。
3.如權利要求1所述的利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法，其特征在 于所述步驟1)中的中心對稱是以掩模板自身對準標記為中心對稱。
4.如權利要求1所述的利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法，其特征在 于所述步驟4)中掩模板是自動完成對準；第二次曝光中，硅片始終停留在曝光平臺上。
5.如權利要求1所述的利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法，其特征在 于所述步驟5)中的隨后的正常光刻流程包括顯影、烘烤。
6.如權利要求1所述的利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法，其特征在 于所述步驟6)中的量測是利用掩模板上預先設計好的待測量圖形以套刻的方式進行量 測，通過計算硅片上形成的待測量圖形X、Y方向的3sigma值的大小來界定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用雙重曝光方法來檢測掩模板圖形形貌的方法，步驟包括1)掩模板上的待測量圖形以掩模板中心對稱放置；2)硅片先完成第一次曝光后停止在光刻機曝光平臺上，不做顯影；3)將掩模板從光刻機取出作180度旋轉后放回光刻機；4)掩模板完成對準后，硅片進行第二次曝光；5)進行隨后的正常光刻流程；6)硅片上形成完整的待測量圖形，進行量測。本發(fā)明除了能以傳統(tǒng)方式觀察圖形形貌外，更提供了一種可以量測、量化的手段。
文檔編號G03F7/20GK101989047SQ20091005768
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權日2009年7月30日
發(fā)明者吳鵬 申請人:上海華虹Nec電子有限公司