專利名稱：光刻版圖形位置偏差檢查方法
光刻版圖形位置偏差檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻版圖形位置偏差檢查方法，涉及半導體生產(chǎn)工藝。背景技術(shù)：
光刻版的生產(chǎn)過程，簡單歸納起來，就是光刻版廠家將客戶提供的數(shù)據(jù)文件(常用格式如⑶S =Gaphic Data System)轉(zhuǎn)換合成其制版設(shè)備使用的格式文件(如MEBES格式，Manufacturing Electron-Beam Exposure ^stem)，然后在光刻版上生成圖形。如圖 1 所示，光刻版上各圖形(包括數(shù)據(jù)文件指定位置12、光刻版上圖形實際位置11)相對于某一基準圖形10 (光刻版上的一個圖形和數(shù)據(jù)文件重疊作為測量基準圖形)的位置距離和GDS/ MEBES數(shù)據(jù)的差異，稱為光刻版圖形位置偏差(Registration Error)。光刻版上圖形位置偏差是評價光刻版質(zhì)量的一個重要指標，不同等級的光刻版有各自相應(yīng)的規(guī)范，光刻版的制作成本也受此影響很大。圖形偏差的檢測需要有專用設(shè)備， 只有光刻版制作工廠才配備，由于設(shè)備成本昂貴，普通半導體集成電路生產(chǎn)企業(yè)都沒有光刻版圖形偏差檢測的設(shè)備，因此沒有有效方法檢查光刻版的圖形位置偏差；另外，同一個產(chǎn)品的一套光刻版可以由同一光刻版廠家的不同設(shè)備制作，也可能因其它原因由另一廠家生產(chǎn)，每一塊光刻版的圖形位置偏差可以進一步引起各光刻層次的套刻偏差，導致產(chǎn)品無成品率或降低。

發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種光刻版圖形位置偏差檢查方法，該方法采用制備標準光刻版和標準圓片的方法來監(jiān)控光刻版的圖形位置偏差。本發(fā)明的目的通過提供以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種光刻版圖形位置偏差檢查方法，其中，包括以下步驟S100、在圓片上曝光/刻蝕光刻機對位標記，準備測試圓片；S101、制備基準光刻版，光刻版上除光刻版必須的固定標記外，全部放置套刻標記外框；S102、測試基準光刻版上所有套刻標記外框的圖形位置偏差；S103、在產(chǎn)品光刻版上放置測試標記內(nèi)框，各測試標記內(nèi)框的中心位置必須和基準光刻版上的套刻標記外框位置重合，且測試標記內(nèi)框只能放置在劃片槽中或禁止區(qū)域之外；S104、測試圓片涂膠，先使用基準光刻版對位曝光，然后使用產(chǎn)品光刻版對位曝光，二次曝光后顯影生成套刻測試圖形；S105、測試套刻，再根據(jù)S102的數(shù)據(jù)對套刻數(shù)據(jù)進行修正，得到產(chǎn)品光刻版的圖
形位置偏差。進一步地，在所述SlOO步驟，應(yīng)先測試圓片上放置各種光刻機的對位標記。放置位置在圓片四周。
再進一步地，在所述S104步驟，二次曝光應(yīng)固定在同一臺設(shè)備上曝光，以減少光刻機鏡頭畸變的影響。再進一步地，所述基準光刻版上的套刻標記是采用透光的條形。整個標記曝光在圓片上的最大尺寸為30微米，最小為20微米。所述基準光刻版上放置多種類型的光刻版對位標記。所述光刻版不貼敷保護膜。更進一步地，產(chǎn)品光刻版上的套刻標記為透光的條形。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明不使用專用圖形位置偏差檢測設(shè)備，皆可計算出光刻版的圖形位置偏差，成本較低。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明圖1普通光刻版上的圖形示意圖。圖2為本發(fā)明基準光刻版設(shè)計示意圖。圖3為普通產(chǎn)品光刻版示意圖。圖4為本發(fā)明產(chǎn)品光刻版示意圖。圖5為產(chǎn)品光刻版內(nèi)框和基準光刻版外框疊對示意圖。
具體實施方式
以下參照

本發(fā)明的最佳實施方式。本發(fā)明是利用光刻機曝光測試套刻的方法來監(jiān)控光刻版的圖形位置偏差。光刻套刻檢測是一基本的半導體光刻工藝過程，其基本原理是在光學顯微鏡能下，通過比對左右兩側(cè)條形圖形中心點距離的差異以確認套刻數(shù)值。本發(fā)明就是在圓片上放置許多基準的套刻外框，在待檢測光刻版上放置內(nèi)框，通過測量套刻來確認光刻版的圖形位置偏差。本發(fā)明是先制作一塊基準光刻版，上面全部放置套刻標記的外框20，然后測試各個外框20的圖形位置偏差，如圖2所示，其中，圖中的內(nèi)框21僅作示意，實際是放置在產(chǎn)品光刻版上的。普通產(chǎn)品的光刻版如圖3所示，各單個芯片30之間的區(qū)域稱為劃片槽，一般是用來放置各種測試監(jiān)控圖形的，套刻標記內(nèi)框21就可以放置在劃片槽內(nèi)。一般劃片槽的寬度均在40微米以上，而套刻標記一般均小于30微米。因此，圖2中的內(nèi)框21不能全部放置，因部分內(nèi)框和芯片重疊，但是禁止區(qū)域31 外和部分劃片槽內(nèi)還是可以放置套刻標記的內(nèi)框21。如圖4所示，在禁止區(qū)域31以外，產(chǎn)品光刻版上是可以放置標記內(nèi)框21的，而在芯片區(qū)域40，是否可以放置標記內(nèi)框21，取決于芯片的布局，只要在基準光刻版上放置了足夠多的標記外框20，在產(chǎn)品的劃片槽內(nèi)還是可以放置部分標記內(nèi)框21和外框20疊對。如圖5所示，通過測量套刻就可以得到內(nèi)框21相對于外框20的相對偏移，進而計算出產(chǎn)品光刻版的圖形位置偏差。總而言之，本發(fā)明是采用套刻測量的方法，來定量判斷光刻版的圖形位置偏差，其實現(xiàn)方法如下S100、在圓片上曝光/刻蝕光刻機對位標記，準備測試圓片；S101、制備基準光刻版，光刻版上除光刻版必須的固定標記外，全部放置套刻標記外框；S102、使用專用設(shè)備測試基準光刻版上所有套刻標記外框的圖形位置偏差；S103、在產(chǎn)品光刻版上放置測試標記內(nèi)框，各測試標記內(nèi)框的中心位置必須和基準光刻版上的套刻標記外框位置重合，且測試標記內(nèi)框只能放置在劃片槽中或禁止區(qū)域之外；S104、測試圓片涂膠，先使用基準光刻版對位曝光，然后使用產(chǎn)品光刻版對位曝光，二次曝光后顯影生成套刻測試圖形；S105、測試套刻，再根據(jù)S102的數(shù)據(jù)對套刻數(shù)據(jù)進行修正，得到產(chǎn)品光刻版的圖
形位置偏差。由S100，測試圓片上應(yīng)放置各種光刻機的對位標記，放置位置應(yīng)參照各類型光刻機的推薦位置，即在圓片四周。使這種圓片可以用于各種類型光刻機的對位。由S104，二次曝光應(yīng)固定在同一臺設(shè)備上曝光，以減少光刻機鏡頭畸變的影響。值得一提的是基準光刻版上的套刻標記是采用透光的條形，整個標記曝光在圓片上的最大尺寸為30微米，最小為20微米。在光刻版上應(yīng)均勻密集分布。同時，基準光刻版上應(yīng)放置多種類型的光刻版對位標記，且光刻版不貼敷保護膜，以使光刻版可以在多種光刻機上使用。優(yōu)選地，產(chǎn)品光刻版上的套刻標記也是透光的條形。盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改進、增加以及取代是可能的。
權(quán)利要求
1.一種光刻版圖形位置偏差檢查方法，其特征在于，包括以下步驟5100、在圓片上曝光/刻蝕光刻機對位標記，準備測試圓片；5101、制備基準光刻版，光刻版上除光刻版必須的固定標記外，全部放置套刻標記外框；5102、測試基準光刻版上所有套刻標記外框的圖形位置偏差；5103、在產(chǎn)品光刻版上放置測試標記內(nèi)框，各測試標記內(nèi)框的中心位置必須和基準光刻版上的套刻標記外框位置重合，且測試標記內(nèi)框只能放置在劃片槽中或禁止區(qū)域之外；5104、測試圓片涂膠，先使用基準光刻版對位曝光，然后使用產(chǎn)品光刻版對位曝光，二次曝光后顯影生成套刻測試圖形；5105、測試套刻，再根據(jù)S102的數(shù)據(jù)對套刻數(shù)據(jù)進行修正，得到產(chǎn)品光刻版的圖形位置偏差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻版圖形位置偏差檢查方法，其特征在于在所述SlOO步驟，應(yīng)先測試圓片上放置各種光刻機的對位標記。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻版圖形位置偏差檢查方法，其特征在于放置位置在圓片四周。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻版圖形位置偏差檢查方法，其特征在于在所述S104步驟，二次曝光應(yīng)固定在同一臺設(shè)備上曝光，以減少光刻機鏡頭畸變的影響。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻版圖形位置偏差檢查方法，其特征在于所述基準光刻版上的套刻標記是采用透光的條形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光刻版圖形位置偏差檢查方法，其特征在于整個標記曝光在圓片上的最大尺寸為30微米，最小為20微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光刻版圖形位置偏差檢查方法，其特征在于所述基準光刻版上放置多種類型的光刻版對位標記。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光刻版圖形位置偏差檢查方法，其特征在于所述光刻版不貼敷保護膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的光刻版圖形位置偏差檢查方法，其特征在于產(chǎn)品光刻版上的套刻標記為透光的條形。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光刻版圖形位置偏差檢查方法，其中，包括以下步驟S100、準備測試圓片；S101、制備基準光刻版；S102、測試基準光刻版上所有套刻標記外框的圖形位置偏差；S103、在產(chǎn)品光刻版上放置測試標記內(nèi)框，各測試標記內(nèi)框的中心位置必須和基準光刻版上的套刻標記外框位置重合，且測試標記內(nèi)框只能放置在劃片槽中或禁止區(qū)域之外；S104、測試圓片涂膠，先使用基準光刻版對位曝光，然后使用產(chǎn)品光刻版對位曝光，二次曝光后顯影生成套刻測試圖形；S105、測試套刻，并對套刻數(shù)據(jù)進行修正，得到產(chǎn)品光刻版的圖形位置偏差。本發(fā)明不使用專用圖形位置偏差檢測設(shè)備，皆可計算出光刻版的圖形位置偏差，成本較低。
文檔編號G03F7/20GK102540735SQ20101057815
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者黃瑋 申請人:無錫華潤上華科技有限公司