专利名称：用于增强待量测图案的可辨认度的方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造工艺，特别涉及一种针对关键尺寸扫描式电子显微镜 (Critical Dimension Scanning Electronic Microscope,CDSEM)的用于增强待量测图案的可辨认度的方法。
背景技术：
在集成电路的制造过程中，一般而言先将光刻胶涂布于晶片表面。然后透过光罩对光刻胶进行曝光。接着进行曝光后烘烤以改变光刻胶的物理性质。之后进行显影后检测 (After Development Inspection，ADI)。显影后检测的主要步骤是对光刻胶图案的关键尺寸(Critical Dimension，⑶)进行量测，以判断其是否符合规格。如果符合规格，则进行蚀刻工艺将光刻胶图案转移到晶片上。但是，随着半导体制造技术的发展，微型尺寸的需求日益增加，关键尺寸越来越小。由于关键尺寸的变化对电子元件的特性有重大影响，因此光刻工艺必须准确控制光刻胶图案的关键尺寸，以免临界电压以及与图案尺寸变异相关的线阻值发生变动，导致元件品质和电路效能的降低。一般而言，利用关键尺寸扫描式电子显微镜(CDSEM)对关键尺寸进行量测。首先， 用一束极细的电子束扫描晶片，在晶片表面上激发出次级电子。其中，次级电子的多少与电子束入射角有关，也就是说与晶片的表面结构有关。然后，次级电子由探测体收集，并被探测体内的闪烁器转换为光信号。再次，该光信号经光电倍增管和放大器转换为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，从而显示出与电子束同步的扫描图像。由CDSEM得到的扫描图像是三维立体的，反映了晶片的表面结构。另外，为了使晶片表面发射出次级电子，晶片在固定、脱水后，需要喷涂上一层重金属微粒，该重金属微粒可以在电子束的轰击下发出次级电子信号。虽然，在多数情况下CDSEM可以对CD的光刻和刻蚀的精度进行精密和准确的量测，但是在同一个晶片上，可能会存在CDSEM难以辨认出的图案，例如密集图案区中多个样式相同而位置又非常邻近的重复图案。此时，很难建立一个能够准确量测其中某一个量测点的方案。另外，当要逐个量测上述这些量测点的时候，也很难建立自动又准确的方案。因此，常常需要耗费大量的人力来进行辅助量测。如图1所示。图1所示为带有图案的局部晶片的示意图。101为具有待量测图案的晶片的局部。104和105是分别对待量测图案102和103及其周围邻近图案进行同比例放大后的示意图。从图1中可以看出，待量测图案102与其周边图案形状相同，又由于其尺寸很小且与周边图案非常邻近，因此，用CDSEM对102进行量测时会比较困难，很容易发生量测错误的情况。同样地，103的尺寸比102更小，对其进行精确量测的难度会更大。因此，需要一种针对CDSEM设备的用于增强待量测图案的可辨认度的方法，使得可以自动地对晶片上那些难以辨认的图案进行量测，增强图案的可辨认度，从而提高量测的准确度、降低停机时间和减少人力资源的浪费。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式
部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了在用CDSEM对图案进行量测时，增强待量测图案的可辨认度，本发明提供一种针对关键尺寸扫描式电子显微镜的用于增强待量测图案的可辨认度的方法，该方法包括下列步骤a)选择辅助图形的形状并确定所述辅助图形的尺寸；b)在光罩上确定所述待量测图案所在的区块；c)在所述区块旁边定位所述辅助图形；d)在所述光罩上制作所述辅助图形；e)对所述光罩进行曝光。进一步地，所述待量测图案为重复图案。进一步地，所述辅助图形的形状选自方形框、十字架形和米字型其中一种。进一步地，所述辅助图形在水平方向上的尺寸范围为300 500nm。进一步地，所述辅助图形在水平方向上的尺寸优选地为300nm。进一步地，所述辅助图形在垂直方向上的尺寸范围为300 500nm。进一步地，所述辅助图形在垂直方向上的尺寸优选地为300nm。进一步地，所述辅助图形位于所述区块的左下角旁边。进一步地，所述辅助图形与所述待量测图案所在区块之间的距离为1埃。根据本发明的针对关键尺寸扫描式电子显微镜的用于增强待量测图案的可辨认度的方法，通过在待量测图案旁边加上两种不断重复的辅助图形，可以增强CDSEM机台对待量测图案，特别是密集图案区中多个样式相同而位置又非常邻近的重复图案的可辨认度，从而提高量测的准确度、降低停机时间和减少人力资源的浪费，进而提高生产效率。除此之外，辅助图形还可以作为聚焦过程的参考点，从而有效地保护了待量测图案。
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，图1所示为带有图案的晶片的局部示意图；图2A所示为根据本发明一个实施例的辅助图形的示意图；图2B所示为根据本发明另一个实施例的辅助图形的示意图；图2C所示为根据本发明又一个实施例的辅助图形的示意图；图3所示为根据本发明的方法制作完辅助图形后的晶片局部放大示意图；图4所示为根据本发明的方法制作辅助图形的方法流程图。
具体实施例方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便说明本发明的方法是如何增强待量测图案的可辨认度的。显然，本发明的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外， 本发明还可以具有其他实施方式。参照图2A、图2B、图2C和图3描述本发明的用于增强待量测图案的可辨认度的方法。其中，图2A所示为根据本发明一个实施例的辅助图形的示意图；图2B所示为根据本发明另一个实施例的辅助图形的示意图；图2C所示为根据本发明又一个实施例的辅助图形的示意图；图3所示为根据本发明的方法制作完辅助图形后的晶片局部放大示意图。首先，选择辅助图形的形状并确定辅助图形的尺寸。其中，辅助图形是用于增强待量测图案可辨认度的图形。并且辅助图形的形状可以任选，但以形状简单、易于辨认为标准。例如，方形框，十字架形，还可以是米字形等，如图2A、图2B和图2C所示。辅助图形的尺寸为水平方向300 500nm，垂直方向为300 500nm，优选地为水平方向300nm，垂直方向300nm。本领域技术人员可根据实际情况在上述范围内选择适当的数值。然后，在光罩上确定待量测图案所在的区块。区块的大小和包含的待量测图案的数量根据实际情况确定。本领域技术人员可以理解的是彼此不相邻或间距较大的待量测图案应被划入不同的区块。每一区块为包含待量测图案的具有(n*n)个图案的方形区域，优选地η = 4。然后，在上述确定好的待量测图案所在区块的旁边定位辅助图形。其中，定位辅助图形的基本原则如下辅助图形的位置可在待量测图案所在区块周边的任何位置，诸如上方、下方等。优选地，在所述区块的左下方。辅助图形与区块之间的距离可以根据实际情况确定。如果待量测图案的尺寸较大，且其与周边的其他图案之间的距离较大，那么辅助图形可以距离区块较远。否则，辅助图形要更靠近区块。但辅助图形不能与待量测图案所在区块重叠，同时其与待量测图案所在区块之间的距离不能小到使图案之间形成干涉。优选地， 辅助图形与区块之间的距离为1埃。本领域技术人员可根据实际情况在满足上述条件的情况下确定适当的距离。其中，针对每一区块的辅助图形的数量可以有多个，至少为1个。另外，针对每一光罩的辅助图形的形状可以有多种，优选地为2种，例如方形框和十字架形。并且相邻区块的辅助图形不同，即两种辅助图形不断重复，交叉排列。如图3所示，如果区块303的辅助图形为十字架形，那么其周围区块301、302、304和305的辅助图形则为方形框。然后，用电子束在上述光罩上确定好的位置上制作辅助图形。然后，在制作好辅助图形后，对光罩进行曝光。这样，辅助图形将随芯片图案一起曝光到晶片上。参见图4，示出了根据本发明的方法制作辅助图形的方法流程图。
在步骤401中，选择辅助图形的形状并确定辅助图形的尺寸。然后，在步骤402中， 在光罩上确定待量测图案所在的区块。在步骤403中，在步骤402中确定的待量测图案所在区块的旁边定位辅助图形。随后，在步骤404中，用电子束在上述光罩上由步骤403确定好的位置上制作辅助图形。最后，在步骤405中，对光罩进行曝光。这样，由于辅助图形的形状简单、易于辨认，所以在对待量测图案进行量测时，不仅可以通过待量测图案与辅助图形之间的相对距离对待量测图案进行定位，而且还可以通过待量测点与辅助图形之间的相对距离准确量测出CD尺寸。另外，在用CDSEM对待量测点进行聚焦时，还可以将辅助图案作为聚焦点，从而保护了待量测点。综上所述，仅是本发明较佳的实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等同实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种用于增强待量测图案的可辨认度的方法，该方法包括以下步骤a)选择辅助图形的形状并确定所述辅助图形的尺寸；b)在光罩上确定所述待量测图案所在的区块；c)在所述区块旁边定位所述辅助图形；d)在所述光罩上制作所述辅助图形；e)对所述光罩进行曝光。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待量测图案为重复图案。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助图形的形状选自方形框、十字架形和米字型其中一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助图形在水平方向上的尺寸范围为 300 500nm。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述辅助图形在水平方向上的尺寸为 300nmo
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助图形在垂直方向上的尺寸范围为 300 500nm。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述辅助图形在垂直方向上的尺寸为 300nmo
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助图形在所述区块的左下角。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助图形与所述区块之间的水平距离为1埃。
全文摘要
本发明提供一种针对关键尺寸扫描式电子显微镜的用于增强待量测图案的可辨认度的方法，所述方法包括以下步骤选择辅助图形的形状并确定所述辅助图形的尺寸；在光罩上确定所述待量测图案所在的区块；在所述区块旁边定位所述辅助图形；在所述光罩上制作所述辅助图形；对所述光罩进行曝光。本发明提供的方法使得可以自动地对晶片上那些难以辨认的图案进行量测，增强图案的可辨认度，从而提高量测的准确度、降低停机时间和减少人力资源的浪费。
文档编号G03F9/00GK102193307SQ20101013181
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者刘思南, 郝静安 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司