专利名称：一种检测掩膜版设计规则的方法
技术领域：
本发明涉及半导体工艺制程领域，特别是涉及一种检测掩膜版设 计MJ'J的方法。
背景技术：
在集成电路制程工艺中，芯片的制备一般分为薄膜、研磨、光刻、 刻蚀、扩散及掺杂等步骤。其中，光刻技术类似于照片的印相技术， 光刻胶相当于相纸上的感光材料，光刻掩膜相当于相片底片。光刻技 术通过显影、定影、坚膜等步骤溶解掉光刻掩膜上的一些区域，形成 版形。蚀刻是将光刻掩膜上的图形再转移到硅片上的技术。蚀刻 的任务是将没有^皮光刻胶保护的硅片上层材料刻蚀掉。这些上层材料 可能是二氧化硅、氮化硅、多晶硅等。
随着特征尺寸的缩小，对工艺实现的挑战也越来越大，科研工程 人员在版图设计上面花费很多心思制定各种规则提高图形转移的成 功率，力图保持尽可能好的工艺稳定性。在光刻过程中，偶尔会发生 在掩膜版上定义好的图形转移失效，比如坍塌、缺失等。图形转移失
败的现象常见于长窄线图形，^r查发现由于光罩上的版图设计所致， 这种光罩上的版图设计虽然符合掩膜版级别的设计规则，但是在晶圆 上特定位置(比如晶边)会出现图形坍塌。图形转移会导致的图形变形和良率损失。技术人员经过检查发现虽然掩膜版上的图形设计虽然 符合掩膜版设计规则，但是在晶圓上仍然会出现未预期的图形坍塌， 尤其在一些设计的薄弱点上。
目前在封装厂通用的掩膜版设计规则主要是基于二唯平面能否 定义出图形，再结合以往在定义光刻胶高度方向的一些经验。还没有 一种方法把掩膜版设计和晶圆图形转移问题有效的结合起来进行检 观'J。并且，还存在很多影响工艺窗口的因数，如晶圆大小，机器型号， 光刻胶类型，光刻胶厚度，显影程式等。
图形转移失效情况的出现，降低了芯片的成品率，降低了生产效 率，浪费了人力资源和物质资源。
发明内容
为了解决上述图形转移失效的问题，提出 一种检测掩膜版设计规 则的方法，能有效地消除图形转移失效的缺陷并提高芯片成品率。
本发明包括如下步骤步骤1，采用自行设计特定的掩膜版，通 过光刻区域的光刻胶涂布显影机和曝光机实现掩膜版上图形转移，用 检测机台确定不同尺度的图形坍塌缺失在不同厚度下和不同显影槽 清洗转速下的工艺窗口；步骤2，确定如光刻胶类型，厚度，显影喷 嘴类型，去离子水清洗最高转速之间的最佳工艺窗口；步骤3,综合 考虑光刻胶类型，厚度，显影喷嘴类型，去离子水清洗最高转速等因 素，确定保持尽可能大的工艺窗口的掩膜版设计，调整现有的工艺参 数至最佳。所述步骤1进一步地包括步骤1.1,在选定的光刻胶涂布显影 机上选用光刻胶，在硅片上涂布出不同的光刻胶厚度，再调节出不同 的显影清洗的转速大小；步骤1.2，选用一个厚度值和一个显影清洗 转速值来转移特定掩膜版上的图形到特定的硅片上；步骤1.3，用机 台检查设备查看出现图形转移失效时的转速和光阻厚度。
本发明有效地解决了图形转移失效的问题，提高了芯片的成品 率；本发明图形转移失效问题的解决，提高了生产效率；本发明避免 了由于图形转移失效问题而引起的芯片报废和再次生产，节约了人力 资源和物力资源。
图1为本发明的步骤流程图2为本发明实施例的实验结果图3为本发明中光罩的示意图。
具体实施例方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
在本实施例中，采用KLA明场缺陷检测工具。
本发明包括如下步骤步骤1,采用自行设计特定的掩膜版，通 过光刻区域的光刻胶涂布显影机和曝光机实现掩膜版上图形转移，用 KLA明场缺陷检测工具确定不同尺度的图形坍塌缺失在不同厚度下 和不同显影槽清洗转速下的工艺窗口；步骤2,确定如光刻胶类型， 厚度，显影喷嘴类型，去离子水清洗最高转速之间的最佳工艺窗口；步骤3,综合考虑光刻胶类型，厚度，显影喷嘴类型，去离子水清洗 最高转速等因素，确定保持尽可能大的工艺窗口的掩膜版设计，调整 现有的工艺参数至最佳。
所述步骤1进一步地包括步骤1.1，在选定的光刻胶涂布显影 机上选用光刻胶，在硅片上涂布出不同的光刻胶厚度，再调节出不同 的显影清洗的转速大小；步骤1.2,选用一个厚度值和一个显影清洗 转速值来转移特定掩膜版上的图形到特定的硅片上；步骤1.3，用机 台检查设备查看出现图形转移失效时的转速和光阻厚度。
图2为本发明实施例的实验结果图，其中O表示该技术节点工 艺窗口可行，X表示该技术节点工艺窗口失效。如图2所示，本发明 方法采用模拟用的硅片若干，在选定的光刻胶涂布显影机上选用光刻 胶，在硅片上涂布出不同的光刻胶厚度(TK1 ，TK2，...TK6)，再调节出不 同的显影清洗的转速大小(R1，R2，…R7)。然后分别取一个厚度和一个 显影清洗转速来转移特定掩膜版上的图形到特定的硅片上，用KLA 明场机台(如KLA2138，KLA2351等)检查设备查看出现图形转移失 效时的转速和光阻厚度。通过调节转速和厚度可以得到精确的工艺窗 口。这样可以得出一系列的针对不同技术节点的设计规则，例如在某 最大的转速和对应的厚度下，可以设计的最大长度的线长。把这些规 则加入到目前的设计规则中，可以很好的弥补目前的图形转移失效的 缺陷。
如图3所示，根据不同的技术阶段，本发明分段制造的几块掩膜 版，比如设计一块符合上述要求的光罩，所述光罩可以从0.13um到1um不同技术节点设计的设计规则的检查。在本具体实施例中，光 罩为0.13um设计。如图所示，在光罩上可以顺序排布，不同技术节 点依次排布放大。如0.14, 0.15, 0.16， 0.17， 0.18， 0.20， 0.22, 0.25, 0.27， 0.30, 0.32， 0,35， 0.4， 0.6， 0.8直至1um,图形按 比例缩放。如图3可以看出特定技术节点下不同长宽高比例的真实工 艺窗口。在横向和纵向排布不同线宽，不同间距，不同长度的线，线 宽从0.13, 0.14, 0,15， 0.16， 0.17， 0.18, 0.20, 0.22, 0.25, 0.27, 0.30, 0.32, 0.35， 0.4， 0.6， 0.8直至1um依次排布，间距与线宽 的比例从1: 1， 2: 1， 3: 1， 4: 1,…7:1，长度与线宽的比例从1: 4， 1:8.1:12，1;16，…1:40等依次排列。这样可以看出特定技术节点下 不同长宽高比例的真实工艺窗口。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种检测掩膜版设计规则的方法，其特征在于包括如下步骤步骤1，采用自行设计特定的掩膜版，通过光刻区域的光刻胶涂布显影机和曝光机实现掩膜版上图形转移，用检测机台确定不同尺度的图形坍塌缺失在不同厚度下和不同显影槽清洗转速下的工艺窗口；步骤2，确定如光刻胶类型，厚度，显影喷嘴类型，去离子水清洗最高转速之间的最佳工艺窗口；步骤3，综合考虑光刻胶类型，厚度，显影喷嘴类型，去离子水清洗最高转速等因素，确定保持尽可能大的工艺窗口的掩膜版设计，调整现有的工艺参数至最佳。
2. 如权利要求1所述的一种检测掩膜版设计规则的方法，其特 征在于所述步骤1进一步地包括步骤1.1，在选定的光刻胶涂布显影机上选用光刻胶，在硅片上 涂布出不同的光刻胶厚度，再调节出不同的显影清洗的转速大小；步骤1.2,选用一个厚度值和一个显影清洗转速值来转移特定掩 膜版上的图形到特定的硅片上；步骤1.3，用机台检查设备查看出现图形转移失效时的转速和光 阻厚度。
全文摘要
一种检测掩膜版设计规则的方法，涉及半导体工艺制程领域，包括如下步骤步骤1，采用自行设计特定的掩膜版，通过光刻区域的光刻胶涂布显影机和曝光机实现掩膜版上图形转移，用检测机台确定不同尺度的图形坍塌缺失在不同厚度下和不同显影槽清洗转速下的工艺窗口；步骤2，确定如光刻胶类型，厚度，显影喷嘴类型，去离子水清洗最高转速之间的最佳工艺窗口；步骤3，综合考虑光刻胶类型，厚度，显影喷嘴类型，去离子水清洗最高转速等因素，确定保持尽可能大的工艺窗口的掩膜版设计，调整现有的工艺参数至最佳。本发明可以改善图形转移失效的情况，提高了效率，节省了人力和物力。
文档编号G03F1/44GK101441403SQ200710170618
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月19日 优先权日2007年11月19日
发明者梁国亮, 邹渊渊, 郭伟凯, 高连花 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司