專利名稱：：檢測(cè)方法及特征尺寸測(cè)量?jī)x器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域的檢測(cè)工藝，具體地說，涉及一種用于檢測(cè)特征尺寸(CD)測(cè)量?jī)x器受到磁場(chǎng)的影響程度的檢測(cè)方法以及應(yīng)用該檢測(cè)方法的CD測(cè)量?jī)x器。
背景技術(shù)：
：隨著半導(dǎo)體器件的小型化發(fā)展，半導(dǎo)體器件上集成電路密集程度大大增加，集成電路的特征尺寸(CD)成為一個(gè)重要參數(shù)，其精確程度直接影響半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。半導(dǎo)體器件每一層電路的CD都需要釆用CD測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量，并進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保后續(xù)工藝的順利進(jìn)行。業(yè)界常用工序能力指數(shù)(CPK)來衡量一道工序的質(zhì)量與可靠性，工序能力指數(shù)是指工序在一定時(shí)間里，處于控制狀態(tài)(穩(wěn)定狀態(tài))下的實(shí)際加工能力，反映了工序保證質(zhì)量的能力。在集成電路制造過程中，CD測(cè)量?jī)x器的檢測(cè)結(jié)果是影響工序能力指數(shù)的一個(gè)因素。由于在實(shí)際測(cè)量過程中，CD測(cè)量?jī)x器比較敏感，容易受到周圍磁場(chǎng)的影響，使得測(cè)量值不夠精準(zhǔn)。若磁場(chǎng)的影響是不穩(wěn)定的，則還會(huì)使測(cè)量值和真實(shí)值的偏差變得很大。如果這種現(xiàn)象不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)影響黃光區(qū)和蝕刻區(qū)的工序能力指數(shù)。然而，目前并沒有一種有效的檢測(cè)方法和CD測(cè)量?jī)x器能夠?qū)?磁場(chǎng)影響程度進(jìn)行^r測(cè)。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠檢測(cè)出磁場(chǎng)對(duì)CD測(cè)量?jī)x器影響程度的檢測(cè)方法以及應(yīng)用該檢測(cè)方法的CD測(cè)量?jī)x器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)方法，用于檢測(cè)磁場(chǎng)對(duì)一特征尺寸測(cè)量?jī)x器的影響程度，所述特征尺寸測(cè)量?jī)x器可采用單次測(cè)量方法或多點(diǎn)測(cè)量方法對(duì)一電路圖形的特征尺寸進(jìn)行測(cè)量。所述檢測(cè)方法包括下列步驟采用單次測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸，獲得測(cè)量值W1;采用多點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸，獲得測(cè)量值W2;獲取磁場(chǎng)影響指數(shù)，其是測(cè)量值Wl與W2的比值;根據(jù)磁場(chǎng)影響指數(shù)判斷磁場(chǎng)對(duì)特征尺寸測(cè)量?jī)x器的影響程度。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種特征尺寸測(cè)量?jī)x器，其包括用于測(cè)量磁場(chǎng)影響指it的測(cè)量單元以及一輸出單元；所述測(cè)量單元包括單次測(cè)量模塊、多點(diǎn)測(cè)量模塊以及除法模塊；其中單次測(cè)量模塊采用單次測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸并輸出測(cè)量值Wl;多點(diǎn)測(cè)量^f莫塊采用多點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸并輸出測(cè)量值W2;除法單元取測(cè)量值Wl與W2的比值作為磁場(chǎng)影響指數(shù)，并由所述輸出單元輸出。本發(fā)明提供的檢測(cè)方法運(yùn)用不同的測(cè)量方法，用兩種測(cè)量值相比較的比值來表征磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量?jī)x器的影響，操作簡(jiǎn)單，不需要增加額外的成本。本發(fā)明提供的CD測(cè)量?jī)x器通過在測(cè)量單元內(nèi)應(yīng)用不同的測(cè)量方法，檢測(cè)出磁場(chǎng)對(duì)儀器的影響，不需要額外的儀器設(shè)備，不需要額外的操作人員。本發(fā)明提供的檢測(cè)方法運(yùn)用單次測(cè)量和多點(diǎn)測(cè)量所獲得的測(cè)量值的比值來表征磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量?jī)x器的影響，非常直觀，且操作簡(jiǎn)單，不需要增加額外的成本，實(shí)施起來非常方便。本發(fā)明提供的CD測(cè)量?jī)x器通過單次測(cè)量模塊和多點(diǎn)測(cè)量模塊分別獲取不同的測(cè)量值，并根據(jù)其比值判斷出磁場(chǎng)對(duì)儀器的影響程度，根據(jù)測(cè)量結(jié)果還可進(jìn)行磁場(chǎng)影響等級(jí)劃分，以便設(shè)備工程師及時(shí)采取相應(yīng)的措施來減小甚至消除磁場(chǎng)對(duì)CD測(cè)量?jī)x器造成的不良影響。圖l是半導(dǎo)體器件上部分電路圖形的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是采用單次測(cè)量方法測(cè)量變形后電路圖形特征尺寸的示意圖。圖3是采用多點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量變形后電路圖形特征尺寸的示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的4全測(cè)方法流程圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例的一種CD測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)框圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例的另一種CD測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)框圖。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明檢測(cè)方法以及應(yīng)用該檢測(cè)方法的CD測(cè)量?jī)x器的其中一種實(shí)施例作詳細(xì)描述，以期進(jìn)一步理解本發(fā)明的功效、特點(diǎn)等。本實(shí)施例是以測(cè)量半導(dǎo)體器件上部分電路圖形的特征尺寸為例進(jìn)行說明。如圖1所示，該半導(dǎo)體器件1，上具有電路圖形2，，需要采用CD測(cè)量?jī)x器來測(cè)量該電路圖形2'的特征尺寸。進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先采用CD測(cè)量?jī)x器上的電子顯微鏡(SEM)將電路圖形放大到給定的倍率后拍照，然后采用特定的測(cè)量方法在拍照后的圖像上進(jìn)行測(cè)量，以獲得圖像的特征尺寸。在測(cè)量時(shí)，如果CD測(cè)量?jī)x器受到磁場(chǎng)的影響，則儀器拍到的圖形就會(huì)是彎曲的，而且CD測(cè)i儀器受磁場(chǎng)影響越大，圖像就會(huì)越彎曲。圖2和圖3所示的電路圖形2為采用CD測(cè)量?jī)x器在受到磁場(chǎng)影響的情況下對(duì)電路圖形2'拍照所得的圖像，與圖1所示的實(shí)際電路圖形2，相比，圖2和圖3所示的電路圖形2發(fā)生了明顯的彎曲，基于該彎曲的圖形2測(cè)得的CD值與真實(shí)值存在偏差，且影響了工序能力指數(shù)(CPK)。為了能夠檢測(cè)出磁場(chǎng)對(duì)CD測(cè)量?jī)x器的影響程度，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施來減小或者消除這一影響，本實(shí)施例提出了一種檢測(cè)方法，具體請(qǐng)參閱圖4所示的流程圖，其具體包括如下步驟S10:采用單次(single)測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸，獲得測(cè)量值Wl。如圖2所示，該單次測(cè)量方法的測(cè)量結(jié)果Wl等于CD測(cè)量?jī)x器檢測(cè)到該電路圖形2最左側(cè)的點(diǎn)到最右側(cè)的點(diǎn)之間的橫向距離，很明顯地，當(dāng)拍照所得的該電路圖形2與實(shí)際電路圖形2'相比存在嚴(yán)重失真時(shí)，該測(cè)量結(jié)果Wl與真實(shí)值之間必然存在很大偏差。S20:采用多點(diǎn)(Multipoint)測(cè)量方法測(cè)量所述電路圖形的特征尺寸，獲得測(cè)量值W2。如圖3所示，多點(diǎn)測(cè)量方法即在電路圖形2上取多組測(cè)量點(diǎn)，例如十組均勻間隔的測(cè)量點(diǎn)3,測(cè)量獲得十組測(cè)量值，然后求所述十組測(cè)量值的平均值作為測(cè)量值W2。與單次測(cè)量方法不同，采用多點(diǎn)測(cè)量方法得到的測(cè)量值W2將非常接近真實(shí)值(電路圖形2，實(shí)際的特征尺寸)。S30:獲取磁場(chǎng)影響指數(shù)M，其是測(cè)量值Wl與W2的比值，即M=!。W2由于Wl的值與電路圖形2的失真情況，即^f茲場(chǎng)影響大小有關(guān)，當(dāng)磁場(chǎng)影響變大，使得CD測(cè)量?jī)x器拍照所得的電路圖形2彎曲程度變大時(shí)，Wl的值會(huì)變大；而W2的值基本保持不變，始終非常接近真實(shí)值，其受磁場(chǎng)影響的程度非常小，甚至可以忽略。因此，采用Wl與W2的比值作為磁場(chǎng)影響指數(shù)M，可以直觀6地反映出磁場(chǎng)對(duì)CD測(cè)量?jī)x器的影響程度。S40:根據(jù)磁場(chǎng)影響指數(shù)M，判斷磁場(chǎng)對(duì)CD測(cè)量?jī)x器的影響程度。具體為磁場(chǎng)影響指數(shù)M越大，即W1越大，說明CD測(cè)量?jī)x器受到磁場(chǎng)影響越大；磁場(chǎng)影響指數(shù)M越接近1，即W1越接近真實(shí)值，說明CD測(cè)量?jī)x器受到磁場(chǎng)影響越小。采用本實(shí)施例的檢測(cè)方法對(duì)CD測(cè)量?jī)x器進(jìn)行實(shí)時(shí)或者定時(shí)的檢測(cè)，通過查看M值即可知道CD測(cè)量?jī)x器受磁場(chǎng)影響的程度，同時(shí)，通過比較同一臺(tái)儀器不同時(shí)刻測(cè)得的M值，可以看出磁場(chǎng)的影響是否穩(wěn)定，以便推測(cè)出可能的磁場(chǎng)影響來源，并及時(shí)釆取相應(yīng)的措施以減小或者消除》茲場(chǎng)帶來的不良影響。如下表1給出了采用上述檢測(cè)方法對(duì)A~I九臺(tái)CD測(cè)量?jī)x器進(jìn)行》茲場(chǎng)影響檢測(cè)的結(jié)果。從表l顯示的結(jié)果來看，儀器A、E、F的磁場(chǎng)影響指數(shù)M值是所有儀器中最大的，均超過了1.03,可以將其^f茲場(chǎng)影響等級(jí)定為"一級(jí)"，表示儀器受磁場(chǎng)影響嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)停止使用，并需要設(shè)備工程師停機(jī)檢查并減小磁場(chǎng)的影響。儀器C、I的M值也較大，均在1.01-1.03范圍內(nèi)，可以將其磁場(chǎng)影響等級(jí)定為"二級(jí)，，，表示儀器受磁場(chǎng)影響比較大，但還可以使用，需要引起設(shè)備工程師的注意，以防止磁場(chǎng)影響惡化。其余儀器的M值都接近于1，均在0.99~1.01的范圍以內(nèi)，可以將其磁場(chǎng)影響等級(jí)定為"三級(jí)"，表示儀ll受磁場(chǎng)影響較小，可以正常使用。當(dāng)然，上述等級(jí)的劃分可以根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行調(diào)整或者進(jìn)一步劃分，還能配合以報(bào)警機(jī)制，以針對(duì)不同的情況采取相應(yīng)的措施進(jìn)行改進(jìn)，從而將磁場(chǎng)對(duì)CD測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生的不良影響減小到最低程度。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>參見圖5,本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種CD測(cè)量?jī)x器，其包括測(cè)量單元10和輸出單元30。測(cè)量單元10中安裝有執(zhí)行上述檢測(cè)方法的模塊，包括單次測(cè)量模塊ll、多點(diǎn)測(cè)量模塊12以及除法模塊13。其中，單次測(cè)量模塊ll采用單次測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸而輸出測(cè)量值Wl;多點(diǎn)測(cè)量模塊12采用多點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸輸出測(cè)量值W2;除法模塊13取測(cè)量值Wl與W2的比值作為磁場(chǎng)影響指數(shù)M，并將結(jié)果M從輸出單元30輸出。設(shè)備工程師通過實(shí)時(shí)監(jiān)控M值的大小即可掌握該CD測(cè)量?jī)x器受磁場(chǎng)影響的程度。參見圖6，其顯示了另一種CD測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)，與圖5所示的CD測(cè)量?jī)x器不同的是，在測(cè)量單元10和輸出單元30之間還插入了一比較單元20，用于接收除法模塊13輸出的M值，并通過與存儲(chǔ)在比較單元20內(nèi)的磁場(chǎng)影響指數(shù)范圍進(jìn)行比較，以確定該接收到的M值所對(duì)應(yīng)的CD測(cè)量?jī)x器所處于哪個(gè),茲場(chǎng)影響等級(jí)，然后將該等級(jí)連同M值一起從輸出單元30輸出。本實(shí)施例中，比較單元20存儲(chǔ)有三個(gè)》茲場(chǎng)影響指數(shù)范圍對(duì)應(yīng)三個(gè)不同的磁場(chǎng)影響等級(jí)，分別是一級(jí)，其M值大于等于1.03,表示CD測(cè)量?jī)x器受磁場(chǎng)影響嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)停止使用，并需要設(shè)備工程師停機(jī)檢查并減小磁場(chǎng)的影響；二級(jí)，其M值大于等于1.01小于1.(B,表示CD測(cè)量?jī)x器受磁場(chǎng)影響嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)停止使用，并需要設(shè)備工程師停機(jī)檢查并減小磁場(chǎng)的影響；三級(jí)，其M值大于0.99小于1.01,表示儀器受磁場(chǎng)影響較小，可以正常使用。使用上述CD測(cè)量?jī)x器時(shí)，首先由單次測(cè)量模塊11和多點(diǎn)測(cè)量模塊12分別在電路圖形上選取測(cè)量點(diǎn)，并分別對(duì)電路圖形的特征尺寸進(jìn)行測(cè)量，以獲得測(cè)量值W1和W2;接著，由除法模塊13計(jì)算出測(cè)量值Wl與W2的比值，得到磁場(chǎng)影響指數(shù)M;然后，將磁場(chǎng)影響指數(shù)M輸入比較單元20內(nèi)與磁場(chǎng)影響指數(shù)范圍進(jìn)行比較，確定CD測(cè)量?jī)x器處于哪個(gè)磁場(chǎng)影響等級(jí)；最后，將比較結(jié)果以及M的值由輸出單元30輸出。此外，若CD測(cè)量?jī)x器處于第一或者第二》茲場(chǎng)影響等級(jí)時(shí)，還可觸發(fā)相應(yīng)的警報(bào)裝置發(fā)出不同的警報(bào)以提醒設(shè)備工程師采取措施。綜上所述，本發(fā)明提供的檢測(cè)方法運(yùn)用單次測(cè)量和多點(diǎn)測(cè)量所獲得的測(cè)量值的比值來表征磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量?jī)x器的影響，非常直觀，且操作簡(jiǎn)單，不需要增加額外的成本，實(shí)施起來非常方便。本發(fā)明提供的CD測(cè)量?jī)x器通過單次測(cè)量模塊和多點(diǎn)測(cè)量模塊分別獲取不同的測(cè)量值，并根據(jù)其比值判斷出磁場(chǎng)對(duì)儀器的影響程度，根據(jù)測(cè)量結(jié)果還可進(jìn)行等級(jí)劃分并發(fā)出相應(yīng)的警告提示。該測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)筒單，成本較低，無需額外的設(shè)備或者操作人員即可實(shí)現(xiàn)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，利用上述揭示的方法內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，均屬于權(quán)利要求書保護(hù)的范圍。權(quán)利要求1.一種檢測(cè)方法，用于檢測(cè)磁場(chǎng)對(duì)一特征尺寸測(cè)量?jī)x器的影響程度，所述特征尺寸測(cè)量?jī)x器可采用單次測(cè)量方法或多點(diǎn)測(cè)量方法對(duì)一電路圖形的特征尺寸進(jìn)行測(cè)量，其特征在于，所述檢測(cè)方法包括下列步驟采用單次測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸，獲得測(cè)量值W1；采用多點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸，獲得測(cè)量值W2；獲取磁場(chǎng)影響指數(shù)，其是測(cè)量值W1與W2的比值；根據(jù)磁場(chǎng)影響指數(shù)判斷磁場(chǎng)對(duì)特征尺寸測(cè)量?jī)x器的影響程度。2.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，在獲得測(cè)量值W2的步驟中，至少在所述電路圖形上選取十組測(cè)量點(diǎn)并獲取十組測(cè)量值，然后求所述十組測(cè)量值的平均值作為測(cè)量值W2。3.如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)方法，其特征在于，在所述電路圖形上選取間隔相同的十組測(cè)量點(diǎn)。4.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述磁場(chǎng)影響指數(shù)越大，說明特征尺寸測(cè)量?jī)x器受到磁場(chǎng)影響越大；所述磁場(chǎng)影響指數(shù)越接近l,說明特征尺寸測(cè)量?jī)x器受到^f茲場(chǎng)影響越小。5.—種特征尺寸測(cè)量?jī)x器，其特征在于，包括用于測(cè)量磁場(chǎng)影響指數(shù)的測(cè)量單元以及一輸出單元；所述測(cè)量單元包括單次測(cè)量模塊、多點(diǎn)測(cè)量模塊以及除法模塊；其中單次測(cè)量模塊采用單次測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸并輸出測(cè)量值Wl;多點(diǎn)測(cè)量模塊采用多點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸并輸出測(cè)量值W2;除法單元取測(cè)量值W1與W2的比值作為磁場(chǎng)影響指數(shù)，并由所述輸出單元輸出。6.如權(quán)利要求5所述的特征尺寸測(cè)量?jī)x器，其特征在于，多點(diǎn)測(cè)量模塊獲取至少十組測(cè)量值，多點(diǎn)測(cè)量單元輸出的測(cè)量值W2為所述十組測(cè)量值的平均值。7.如權(quán)利要求6所述的特征尺寸測(cè)量?jī)x器，其特征在于，所述十組測(cè)量值是由多點(diǎn)測(cè)量模塊在電路圖形上選取十組間隔相同的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量而獲取的。8.如權(quán)利要求5所述的特征尺寸測(cè)量?jī)x器，其特征在于，還包括位于測(cè)量單元和輸出單元之間的比較單元；所述比較單元存儲(chǔ)有多個(gè)磁場(chǎng)影響指數(shù)范圍對(duì)應(yīng)不同的》茲場(chǎng)影響等級(jí)。9.如權(quán)利要求8所述的特征尺寸測(cè)量?jī)x器，其特征在于，所述比較單元將磁場(chǎng)影響指數(shù)與不同的磁場(chǎng)影響指數(shù)范圍進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果通過輸出單元輸出。全文摘要本發(fā)明公開了一種檢測(cè)方法，用于檢測(cè)磁場(chǎng)對(duì)CD測(cè)量?jī)x器的影響程度。該檢測(cè)方法包括采用單次測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸獲得測(cè)量值W1；采用多點(diǎn)測(cè)量方法測(cè)量電路圖形的特征尺寸獲得測(cè)量值W2；獲取磁場(chǎng)影響指數(shù)，其是測(cè)量值W1與W2的比值；其中所述磁場(chǎng)影響指數(shù)越大說明特征尺寸測(cè)量?jī)x器受到磁場(chǎng)影響越大，當(dāng)所述磁場(chǎng)影響指數(shù)越接近1說明特征尺寸測(cè)量?jī)x器受到磁場(chǎng)影響越小。本發(fā)明的檢測(cè)方法運(yùn)用CD測(cè)量?jī)x器提供的不同的測(cè)量方法，用兩種測(cè)量值相比較的比值來定量表征磁場(chǎng)對(duì)CD測(cè)量?jī)x器的影響程度，操作簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，不需要額外的儀器設(shè)備或操作人員。此外，本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用上述檢測(cè)方法的CD測(cè)量?jī)x器。文檔編號(hào)G01R31/00GK101661064SQ20081004232公開日2010年3月3日申請(qǐng)日期2008年8月29日優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日發(fā)明者柳會(huì)雄申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司