专利名称：光刻版图形位置偏差检查方法
光刻版图形位置偏差检查方法
技术领域：
本发明涉及一种光刻版图形位置偏差检查方法，涉及半导体生产工艺。背景技术：
光刻版的生产过程，简单归纳起来，就是光刻版厂家将客户提供的数据文件(常用格式如⑶S =Gaphic Data System)转换合成其制版设备使用的格式文件(如MEBES格式，Manufacturing Electron-Beam Exposure ^stem)，然后在光刻版上生成图形。如图 1 所示，光刻版上各图形(包括数据文件指定位置12、光刻版上图形实际位置11)相对于某一基准图形10 (光刻版上的一个图形和数据文件重叠作为测量基准图形)的位置距离和GDS/ MEBES数据的差异，称为光刻版图形位置偏差(Registration Error)。光刻版上图形位置偏差是评价光刻版质量的一个重要指标，不同等级的光刻版有各自相应的规范，光刻版的制作成本也受此影响很大。图形偏差的检测需要有专用设备， 只有光刻版制作工厂才配备，由于设备成本昂贵，普通半导体集成电路生产企业都没有光刻版图形偏差检测的设备，因此没有有效方法检查光刻版的图形位置偏差；另外，同一个产品的一套光刻版可以由同一光刻版厂家的不同设备制作，也可能因其它原因由另一厂家生产，每一块光刻版的图形位置偏差可以进一步引起各光刻层次的套刻偏差，导致产品无成品率或降低。
发明内容针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种光刻版图形位置偏差检查方法，该方法采用制备标准光刻版和标准圆片的方法来监控光刻版的图形位置偏差。本发明的目的通过提供以下技术方案实现一种光刻版图形位置偏差检查方法，其中，包括以下步骤S100、在圆片上曝光/刻蚀光刻机对位标记，准备测试圆片；S101、制备基准光刻版，光刻版上除光刻版必须的固定标记外，全部放置套刻标记外框；S102、测试基准光刻版上所有套刻标记外框的图形位置偏差；S103、在产品光刻版上放置测试标记内框，各测试标记内框的中心位置必须和基准光刻版上的套刻标记外框位置重合，且测试标记内框只能放置在划片槽中或禁止区域之外；S104、测试圆片涂胶，先使用基准光刻版对位曝光，然后使用产品光刻版对位曝光，二次曝光后显影生成套刻测试图形；S105、测试套刻，再根据S102的数据对套刻数据进行修正，得到产品光刻版的图
形位置偏差。进一步地，在所述SlOO步骤，应先测试圆片上放置各种光刻机的对位标记。放置位置在圆片四周。
再进一步地，在所述S104步骤，二次曝光应固定在同一台设备上曝光，以减少光刻机镜头畸变的影响。再进一步地，所述基准光刻版上的套刻标记是采用透光的条形。整个标记曝光在圆片上的最大尺寸为30微米，最小为20微米。所述基准光刻版上放置多种类型的光刻版对位标记。所述光刻版不贴敷保护膜。更进一步地，产品光刻版上的套刻标记为透光的条形。与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明不使用专用图形位置偏差检测设备，皆可计算出光刻版的图形位置偏差，成本较低。
下面结合附图对本发明作进一步说明图1普通光刻版上的图形示意图。图2为本发明基准光刻版设计示意图。图3为普通产品光刻版示意图。图4为本发明产品光刻版示意图。图5为产品光刻版内框和基准光刻版外框叠对示意图。
具体实施方式
以下参照
本发明的最佳实施方式。本发明是利用光刻机曝光测试套刻的方法来监控光刻版的图形位置偏差。光刻套刻检测是一基本的半导体光刻工艺过程，其基本原理是在光学显微镜能下，通过比对左右两侧条形图形中心点距离的差异以确认套刻数值。本发明就是在圆片上放置许多基准的套刻外框，在待检测光刻版上放置内框，通过测量套刻来确认光刻版的图形位置偏差。本发明是先制作一块基准光刻版，上面全部放置套刻标记的外框20，然后测试各个外框20的图形位置偏差，如图2所示，其中，图中的内框21仅作示意，实际是放置在产品光刻版上的。普通产品的光刻版如图3所示，各单个芯片30之间的区域称为划片槽，一般是用来放置各种测试监控图形的，套刻标记内框21就可以放置在划片槽内。一般划片槽的宽度均在40微米以上，而套刻标记一般均小于30微米。因此，图2中的内框21不能全部放置，因部分内框和芯片重叠，但是禁止区域31 外和部分划片槽内还是可以放置套刻标记的内框21。如图4所示，在禁止区域31以外，产品光刻版上是可以放置标记内框21的，而在芯片区域40，是否可以放置标记内框21，取决于芯片的布局，只要在基准光刻版上放置了足够多的标记外框20，在产品的划片槽内还是可以放置部分标记内框21和外框20叠对。如图5所示，通过测量套刻就可以得到内框21相对于外框20的相对偏移，进而计算出产品光刻版的图形位置偏差。总而言之，本发明是采用套刻测量的方法，来定量判断光刻版的图形位置偏差，其实现方法如下S100、在圆片上曝光/刻蚀光刻机对位标记，准备测试圆片；S101、制备基准光刻版，光刻版上除光刻版必须的固定标记外，全部放置套刻标记外框；S102、使用专用设备测试基准光刻版上所有套刻标记外框的图形位置偏差；S103、在产品光刻版上放置测试标记内框，各测试标记内框的中心位置必须和基准光刻版上的套刻标记外框位置重合，且测试标记内框只能放置在划片槽中或禁止区域之外；S104、测试圆片涂胶，先使用基准光刻版对位曝光，然后使用产品光刻版对位曝光，二次曝光后显影生成套刻测试图形；S105、测试套刻，再根据S102的数据对套刻数据进行修正，得到产品光刻版的图
形位置偏差。由S100，测试圆片上应放置各种光刻机的对位标记，放置位置应参照各类型光刻机的推荐位置，即在圆片四周。使这种圆片可以用于各种类型光刻机的对位。由S104，二次曝光应固定在同一台设备上曝光，以减少光刻机镜头畸变的影响。值得一提的是基准光刻版上的套刻标记是采用透光的条形，整个标记曝光在圆片上的最大尺寸为30微米，最小为20微米。在光刻版上应均勻密集分布。同时，基准光刻版上应放置多种类型的光刻版对位标记，且光刻版不贴敷保护膜，以使光刻版可以在多种光刻机上使用。优选地，产品光刻版上的套刻标记也是透光的条形。尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。
权利要求
1.一种光刻版图形位置偏差检查方法，其特征在于，包括以下步骤5100、在圆片上曝光/刻蚀光刻机对位标记，准备测试圆片；5101、制备基准光刻版，光刻版上除光刻版必须的固定标记外，全部放置套刻标记外框；5102、测试基准光刻版上所有套刻标记外框的图形位置偏差；5103、在产品光刻版上放置测试标记内框，各测试标记内框的中心位置必须和基准光刻版上的套刻标记外框位置重合，且测试标记内框只能放置在划片槽中或禁止区域之外；5104、测试圆片涂胶，先使用基准光刻版对位曝光，然后使用产品光刻版对位曝光，二次曝光后显影生成套刻测试图形；5105、测试套刻，再根据S102的数据对套刻数据进行修正，得到产品光刻版的图形位置偏差。
2.根据权利要求1所述的光刻版图形位置偏差检查方法，其特征在于在所述SlOO步骤，应先测试圆片上放置各种光刻机的对位标记。
3.根据权利要求2所述的光刻版图形位置偏差检查方法，其特征在于放置位置在圆片四周。
4.根据权利要求1所述的光刻版图形位置偏差检查方法，其特征在于在所述S104步骤，二次曝光应固定在同一台设备上曝光，以减少光刻机镜头畸变的影响。
5.根据权利要求1所述的光刻版图形位置偏差检查方法，其特征在于所述基准光刻版上的套刻标记是采用透光的条形。
6.根据权利要求5所述的光刻版图形位置偏差检查方法，其特征在于整个标记曝光在圆片上的最大尺寸为30微米，最小为20微米。
7.根据权利要求6所述的光刻版图形位置偏差检查方法，其特征在于所述基准光刻版上放置多种类型的光刻版对位标记。
8.根据权利要求7所述的光刻版图形位置偏差检查方法，其特征在于所述光刻版不贴敷保护膜。
9.根据权利要求1或5所述的光刻版图形位置偏差检查方法，其特征在于产品光刻版上的套刻标记为透光的条形。
全文摘要
本发明提供了一种光刻版图形位置偏差检查方法，其中，包括以下步骤S100、准备测试圆片；S101、制备基准光刻版；S102、测试基准光刻版上所有套刻标记外框的图形位置偏差；S103、在产品光刻版上放置测试标记内框，各测试标记内框的中心位置必须和基准光刻版上的套刻标记外框位置重合，且测试标记内框只能放置在划片槽中或禁止区域之外；S104、测试圆片涂胶，先使用基准光刻版对位曝光，然后使用产品光刻版对位曝光，二次曝光后显影生成套刻测试图形；S105、测试套刻，并对套刻数据进行修正，得到产品光刻版的图形位置偏差。本发明不使用专用图形位置偏差检测设备，皆可计算出光刻版的图形位置偏差，成本较低。
文档编号G03F7/20GK102540735SQ20101057815
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者黄玮 申请人:无锡华润上华科技有限公司