專利名稱：一種線寬均勻性的測試方法
一種線寬均勻性的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝，尤其涉及一種用于光刻機鏡頭性能評價的線寬均勻性的測試方法。
背景技術(shù)：
光刻版圖形通過光刻機鏡頭曝光后在圓片上的單個成像區(qū)域稱為一個shot，圓片上每個shot內(nèi)的線寬均勻性是光刻工藝的一個重要參數(shù)，尤其是shot大小為光刻機鏡頭最大可利用范圍時的線寬均勻性，更是評價光刻機的一項關(guān)鍵指標。傳統(tǒng)的評價方法是在光刻版上重復(fù)放置一些線寬測試圖形，在圓片上曝光后測試線寬，得到shot內(nèi)(within shot,WIS)的線寬均勻性表現(xiàn)。圖1是傳統(tǒng)的線寬均勻性的測試方法流程圖。包括以下步驟S110，在光刻版上形成不同線寬的測試圖形，每種線寬都要形成多個相同的重復(fù)圖形。S120，以光刻機鏡頭最大可利用尺寸將光刻版上的測試圖形光刻到圓片上。S130，測試圓片上WIS線寬均勻性，以評價光刻機的表現(xiàn)。傳統(tǒng)的評價方法對于實際產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)控是有意義的，但卻無法評價光刻機鏡頭本身。這是因為在制作光刻版、將測試圖形轉(zhuǎn)移到光刻版上時，每種線寬都要形成多個重復(fù)圖形。但由于光刻版制作工藝的影響，最終光刻版上各區(qū)域重復(fù)測試圖形的線寬是不一致的，因此測出的線寬均勻性會受光刻版制版時誤差的影響，也就是說會受到光刻版制版及光刻機鏡頭的共同影響，無法真實反映光刻機鏡頭的性能。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種能夠消除光刻版制版時的誤差，得到的線寬均勻性能夠真實反映光刻機鏡頭性能的線寬均勻性的測試方法。一種線寬均勻性的測試方法，包括以下步驟在光刻版上形成線寬設(shè)計值為目標
值A(chǔ)pA2........Ak的k個線寬測試圖形，所述k為自然數(shù)，同時形成至少k個修正圖形，每
一個所述線寬測試圖形至少有一個相對應(yīng)的所述修正圖形，所述修正圖形的線寬設(shè)計值大于或小于相對應(yīng)的所述線寬測試圖形的目標值；從所述線寬測試圖形和所述修正圖形中挑選出線寬實際值與目標值最接近的圖形作為對應(yīng)圖形；使用光刻機將所述對應(yīng)圖形光刻到圓片上；測試圓片上的所述對應(yīng)圖形的線寬，作為評價線寬均勻性的數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述從所述線寬測試圖形和所述修正圖形中挑選出線寬實際值與目標值最接近的圖形作為對應(yīng)圖形的步驟具體是遍測所述k個線寬測試圖形和所述至少k個修正圖形在光刻版上的線寬實際值；在每一個線寬測試圖形以及與所述每一個線寬測試圖形相對應(yīng)的修正圖形中，挑選出線寬實際值與目標值最接近的圖形，作為對應(yīng)圖形。優(yōu)選的，所述線寬測試圖形的每一個有兩個以上相對應(yīng)的所述修正圖形，且所述修正圖形的線寬設(shè)計值為其對應(yīng)的線寬測試圖形的目標值加或減第一預(yù)設(shè)值的i倍，所述 i為自然數(shù)。優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)值大于光刻版制版時的步進精度。
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優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)值為1至10納米。優(yōu)選的，每一線寬測試圖形以及每一修正圖形均包括兩個線寬圖形，所述兩個線寬圖形互為反型圖形。優(yōu)選的，所述線寬測試圖形以及修正圖形均包括χ方向圖形和y方向圖形，所述χ 方向圖形和y方向圖形相互垂直。上述線寬均勻性的測試方法，通過設(shè)置與目標值尺寸有異的修正圖形，在光刻版制版后形成的有誤差的圖形中挑選出與目標值最接近的圖形，作為對應(yīng)圖形來評價線寬均勻性，從而消除了制版誤差，得到的線寬均勻性數(shù)據(jù)能夠真實反映光刻機鏡頭性能，提高了測試的準確性。

圖1是傳統(tǒng)的線寬均勻性的測試方法流程圖；圖2是一個實施例中線寬均勻性的測試方法的流程圖；圖3是一實施例中當?shù)谝活A(yù)設(shè)值為1納米時線寬測試圖形和修正圖形的示意圖。
具體實施方式圖2是一個實施例中線寬均勻性的測試方法的流程圖，包括以下步驟S210，在光刻版上形成k個線寬測試圖形和至少k個修正圖形。在光刻版上形成均勻分布的線寬設(shè)計值為目標值A(chǔ)p A2........Ak的k個線寬測
試圖形，k為自然數(shù)。同時形成至少k個修正圖形，每一個線寬測試圖形至少有一個相對應(yīng)的修正圖形，修正圖形的線寬設(shè)計值大于或小于相對應(yīng)的線寬測試圖形的目標值。在優(yōu)選的實施方式中，每一個線寬測試圖形有兩個以上相對應(yīng)的修正圖形，且修正圖形的線寬設(shè)計值為其對應(yīng)的線寬測試圖形的目標值加或減第一預(yù)設(shè)值的i倍，i為自然數(shù)。也就是說，除了每個目標值尺寸放置一個傳統(tǒng)的線寬測試圖形外，還要對應(yīng)的對稱放置數(shù)個線寬設(shè)計值是目標值加減數(shù)納米(即第一預(yù)設(shè)值的i倍)的圖形。第一預(yù)設(shè)值的值為1至10納米，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況進行選擇，一般來說目標值越小，第一預(yù)設(shè)值的值就越小。另外需要注意的是第一預(yù)設(shè)值必須大于光刻版制版時的步進精度。該步進精度是指光刻版制版時相對于曝光光源作相對移動的可控的最小移動距離。圖3是一實施例中當?shù)谝活A(yù)設(shè)值為1納米時線寬測試圖形和修正圖形的示意圖(在光刻版制作前的數(shù)據(jù)準備階段)。需要注意的是，在優(yōu)選的實施例中，各修正圖形的各條形結(jié)構(gòu)的中心間距(即一條形結(jié)構(gòu)的中心點到另一條形結(jié)構(gòu)的中心點的距離)應(yīng)保持不變，即保持與相對應(yīng)的線寬測試圖形相等。在優(yōu)選的實施例中，每一個線寬測試圖形和修正圖形均包括兩個線寬圖形，這兩個線寬圖形互為反型圖形(即透光和不透光的部分正好相反)，以便滿足不同類型的測試需求，即對條形結(jié)構(gòu)進行測試和對各條形結(jié)構(gòu)之間的間隔結(jié)構(gòu)進行測試。在優(yōu)選的實施例中，每一個線寬測試圖形和修正圖形還可以包括密型結(jié)構(gòu)(1 1的條形和間隔結(jié)構(gòu)比例) 和疏型結(jié)構(gòu)(完全獨立的條形或間隔結(jié)構(gòu))。在優(yōu)選的實施例中，線寬測試圖形以及修正圖形均包括χ方向圖形和y方向圖形， 且X方向圖形和1方向圖形相互垂直。如有必要還可以增加其他方向的圖形，例如45度或135度等方向的圖形。S211，從寬測試圖形和修正圖形中挑選出線寬實際值與目標值最接近的圖形作為對應(yīng)圖形。線寬實際值是指將圖形轉(zhuǎn)移到光刻版上后，在光刻版上的線寬實際值。S211又步驟具體包括S220和S230兩個步驟。S220，遍測k個線寬測試圖形和至少k個修正圖形在光刻版上的線寬實際值。S230，挑選出線寬實際值與目標值最接近的圖形，作為對應(yīng)圖形。在每一個線寬測試圖形以及與每一個線寬測試圖形相對應(yīng)的修正圖形中，挑選出線寬實際值與目標值最接近的圖形，作為對應(yīng)圖形。S240,使用光刻機將對應(yīng)圖形光刻到圓片上。實際生產(chǎn)中為了操作方便，也可以將k個線寬測試圖形和至少k個修正圖形全部光刻到圓片上，而不是僅僅將對應(yīng)圖形光刻到圓片上。S250，測試圓片上的對應(yīng)圖形的線寬，作為評價線寬均勻性的數(shù)據(jù)。得到了評價線寬均勻性的數(shù)據(jù)后進行的線寬均勻性計算是要計算平均值，方差， 最大最小差值等，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習知，此處不再贅述。上述線寬均勻性的測試方法，通過設(shè)置修正圖形，在光刻版制版后形成的有誤差的圖形中挑選出與目標值最接近的圖形作為對應(yīng)圖形，并測試其在圓片上的線寬尺寸，以此作為計算線寬均勻性的數(shù)據(jù)。由此計算得到的線寬均勻性，消除了光刻版制版時的誤差對線寬測試的影響，得到的線寬均勻性數(shù)據(jù)能夠真實反映光刻機鏡頭性能，提高了測試的準確性。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種線寬均勻性的測試方法，包括以下步驟在光刻版上形成線寬設(shè)計值為目標值A(chǔ)pA2........Ak的k個線寬測試圖形，所述k為自然數(shù)，同時形成至少k個修正圖形，每一個所述線寬測試圖形至少有一個相對應(yīng)的所述修正圖形，所述修正圖形的線寬設(shè)計值大于或小于相對應(yīng)的所述線寬測試圖形的目標值；從所述線寬測試圖形和所述修正圖形中挑選出線寬實際值與目標值最接近的圖形作為對應(yīng)圖形；使用光刻機將所述對應(yīng)圖形光刻到圓片上；測試圓片上的所述對應(yīng)圖形的線寬，作為評價線寬均勻性的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線寬均勻性的測試方法，其特征在于，所述從所述線寬測試圖形和所述修正圖形中挑選出線寬實際值與目標值最接近的圖形作為對應(yīng)圖形的步驟具體是遍測所述k個線寬測試圖形和所述至少k個修正圖形在光刻版上的線寬實際值；在每一個線寬測試圖形以及與所述每一個線寬測試圖形相對應(yīng)的修正圖形中，挑選出線寬實際值與目標值最接近的圖形，作為對應(yīng)圖形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線寬均勻性的測試方法，其特征在于，所述線寬測試圖形的每一個有兩個以上相對應(yīng)的所述修正圖形，且所述修正圖形的線寬設(shè)計值為其對應(yīng)的線寬測試圖形的目標值加或減第一預(yù)設(shè)值的i倍，所述i為自然數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線寬均勻性的測試方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)值大于光刻版制版時的步進精度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線寬均勻性的測試方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)值為1至 10納米。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線寬均勻性的測試方法，其特征在于，每一線寬測試圖形以及每一修正圖形均包括兩個線寬圖形，所述兩個線寬圖形互為反型圖形。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線寬均勻性的測試方法，其特征在于，所述線寬測試圖形以及修正圖形均包括χ方向圖形和y方向圖形，所述χ方向圖形和y方向圖形相互垂直。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種線寬均勻性的測試方法，包括以下步驟在光刻版上形成線寬設(shè)計值為目標值A(chǔ)1、A2、......、Ak的k個線寬測試圖形，同時形成至少k個修正圖形，每一個線寬測試圖形至少有一個相對應(yīng)的修正圖形，修正圖形的線寬設(shè)計值略大于或小于相對應(yīng)的線寬測試圖形的目標值；遍測線寬測試圖形和修正圖形在光刻版上的線寬實際值；在每一個線寬測試圖形以及相對應(yīng)的修正圖形中，挑選出線寬實際值與目標值最接近的圖形，作為對應(yīng)圖形；將對應(yīng)圖形光刻到圓片上；測試圓片上的對應(yīng)圖形的線寬，作為評價線寬均勻性的數(shù)據(jù)。本發(fā)明消除了制版誤差，得到的線寬均勻性數(shù)據(jù)能夠真實反映光刻機鏡頭性能。
文檔編號G01M11/02GK102466982SQ20101054577
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者劉志成, 張辰明, 段天利, 胡駿, 鄒永祥, 黃瑋 申請人:無錫華潤上華半導(dǎo)體有限公司, 無錫華潤上華科技有限公司