监测光刻质量的方法技术

本发明专利技术公开了一种监测光刻质量的方法，通过以下步骤进行监测：第一步，设置特征图形；在光刻工艺层中设置多个特征图形，所述光刻工艺层包括多种不同的衬底，每种衬底上分别放置有特征图形；两种不同衬底的交界处放置有特征图形；第二步，监测光刻质量；所述多个特征图形同时进行监测，通过比对各特征图形与各特征图形所在处的光刻图案之间的差异情况，监测光刻机台在特定光刻工艺层的曝光焦距和工艺窗口的情况。所述特征图形的样式包括所有线宽的测量结构式样及芯片的设计式样，所述线宽包括设计规则的线宽测量结构和亚设计规则的线宽测量结构。本发明专利技术能够简单、准确、有效地监测光刻机台在特定的工艺光刻工艺层的光刻工艺窗口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体集成电路的制造方法，具体涉及一种。
技术介绍
在半导体制造流程中的光刻阶段，光线在穿过掩膜层时不可避免会有散射或绕射 现象，导致图案转移时产生失真、变形，因此必须要监测光刻的质量。 目前是设置特征图形，通过比对光刻图案与特征图形之间的 差异情况，了解光刻的质量。这种监测方法，不仅需要在光刻机的日常点检上花费大量的时 间，而且不能直接反映出特定工艺的在线情况。 由于在特定工艺中会用到不同的衬底，如有源区(Active)层的衬底分为有源区 和浅沟道隔离区；接触孔(Contact)层的衬底分为有源区和多晶硅栅极(Poly)区；中间层 金属(Inter metal)层的衬底分为电容介质区和无电容介质区。在两种衬底的交界处，图 案的失真、变形情况会更加严重，而现有的监测方法只对同一衬底进行监测，却无法反映衬 底交界处的情况。 例如在有源区(Active)这层，光刻机在线条落在有源区和浅沟道隔离(Shallow Trench Isolation)区域的线宽会有所差异，最佳曝光焦距会随衬底的反射和形貌而变化， 这样会导致这层光刻的工艺窗口变小。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，它可以监测两种衬 底交界处的光刻质量。 为解决上述技术问题，本专利技术的技术解决方案为通过以下 步骤进行监测 第一步，设置特征图形； 在光刻工艺层中设置多个特征图形，所述光刻工艺层包括多种不同的衬底，每种 衬底上分别放置有特征图形；两种不同衬底的交界处放置有特征图形； 第二步，监测光刻质量； 所述多个特征图形同时进行监测，通过比对各特征图形与各特征图形所在处的光 刻图案之间的差异情况，监测光刻机台在特定光刻工艺层的曝光焦距和工艺窗口的情况。 所述特征图形的样式包括所有线宽的测量结构式样及芯片的设计式样，所述线宽 包括设计规则的线宽测量结构和亚设计规则的线宽测量结构。 本专利技术可以达到的技术效果是 本专利技术在每种衬底上都放置有特征图形，可以反映出线宽在不同衬底的情况。同 时在两种不同衬底的交界处也放置有特征图形，可以反映出线宽在不同衬底过渡上的情 况。不但能够进行在线的线宽监控，而且可以通过显微镜直接观察，来判断光刻机在不同的衬底的曝光焦距而引起工艺窗口的变化。 由于本专利技术的特征图形样式中包括有设计规则的线宽尺寸，以及亚设计规则的线宽尺寸，这样在正常情况下，当光刻机在这层特定的光刻工艺层的最佳曝光焦距和工艺窗口的大小足够的情况下，线宽不会异常；而当光刻机台在偏离最佳曝光焦距的时候，亚设计规则的线宽尺寸会倒掉，出现异常。而通过显微镜或者扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope)就可以直接通过这两组图形的对比，判断光刻机的情况。 本专利技术能够简单、准确、有效地监测光刻机台在特定的工艺光刻工艺层的光刻工艺窗口。附图说明 下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明 图1是在光刻工艺层的不同衬底上设置特征图形的示意图。 图中，1、2衬底，3特征图形。具体实施例方式本专利技术，用于监测排列有多种不同衬底的实际特定光刻工艺 层的光刻质量，如图1所示的光刻工艺层排列有两种不同的衬底1、2。 具体方法如下 1、设置特征图形；在光刻工艺层中设置多个特征图形，每种衬底上分别放置有特 征图形，两种不同衬底的交界处也放置有特征图形，即特征图形被跨界地放置于两种衬底 的交界处，用于模拟实际硅片上芯片中的走线；图1中两种衬底1、2的交界处放置有特征图 形3; 将放置有特征图形的光刻工艺层放置在芯片的四周，并在芯片上放置多个带有特 征图形的光刻工艺层。 2、监测光刻质量；多个特征图形同时进行监测，通过比对各特征图形与各特征图 形所在处的光刻图案之间的差异情况，监测光刻机台在特定光刻工艺层的曝光焦距和工艺 窗口的情况。 特征图形3的样式包括所有线宽的测量结构式样及芯片的设计式样。即特征图形 的样式中的线宽包括设计规则的线宽测量结构，以及亚设计规则的线宽测量结构。设计规 则的线宽测量结构可占到总线宽的50 99%之间，可根据工艺能力而调整。权利要求一种，其特征在于通过以下步骤进行监测第一步，设置特征图形；在光刻工艺层中设置多个特征图形，所述光刻工艺层包括多种不同的衬底，每种衬底上分别放置有特征图形；两种不同衬底的交界处放置有特征图形；第二步，监测光刻质量；通过比对各特征图形与各特征图形所在处的光刻图案之间的差异情况，监测光刻机台在特定光刻工艺层的曝光焦距和工艺窗口的情况。2. 根据权利要求l所述的，其特征在于所述第二步中，对所述多 个特征图形同时进行监测。3. 根据权利要求1所述的，其特征在于所述特征图形的样式包 括所有线宽的测量结构式样及芯片的设计式样，所述线宽包括设计规则的线宽测量结构和 亚设计规则的线宽测量结构。4. 根据权利要求3所述的，其特征在于所述设计规则的线宽测 量结构占总线宽的50 99%。全文摘要本专利技术公开了一种，通过以下步骤进行监测第一步，设置特征图形；在光刻工艺层中设置多个特征图形，所述光刻工艺层包括多种不同的衬底，每种衬底上分别放置有特征图形；两种不同衬底的交界处放置有特征图形；第二步，监测光刻质量；所述多个特征图形同时进行监测，通过比对各特征图形与各特征图形所在处的光刻图案之间的差异情况，监测光刻机台在特定光刻工艺层的曝光焦距和工艺窗口的情况。所述特征图形的样式包括所有线宽的测量结构式样及芯片的设计式样，所述线宽包括设计规则的线宽测量结构和亚设计规则的线宽测量结构。本专利技术能够简单、准确、有效地监测光刻机台在特定的工艺光刻工艺层的光刻工艺窗口。文档编号G03F7/20GK101750875SQ20081004412公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日专利技术者吴鹏, 阚欢, 陈福成 申请人:上海华虹Nec电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测光刻质量的方法，其特征在于：通过以下步骤进行监测：第一步，设置特征图形；在光刻工艺层中设置多个特征图形，所述光刻工艺层包括多种不同的衬底，每种衬底上分别放置有特征图形；两种不同衬底的交界处放置有特征图形；第二步，监测光刻质量；通过比对各特征图形与各特征图形所在处的光刻图案之间的差异情况，监测光刻机台在特定光刻工艺层的曝光焦距和工艺窗口的情况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福成，吴鹏，阚欢，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]