专利名称：改善待测图案之关键尺寸量测的方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种改善待测图案之关键尺寸量测的方法。
背景技术：
在集成电路的制造过程中，一般而言，首先将光刻胶涂覆在晶圆表面；然后通过光罩对所述光刻胶进行曝光；随后进行曝光后烘烤以改变所述光刻胶的物理性质；最后进行显影后检测。显影后检测的主要步骤是对光刻胶图案的关键尺寸(CriticalDimension, CD)进行量测，以判断其是否符合规格。如果符合规格，则进行后续的刻蚀工艺，并将所述光刻胶图案转移到所述晶圆上。
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的影响，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。另外，对于接触孔、通孔之类的关键层，由于其自身图形为孔洞，较其它线性量测图形而言测量难度更大。待测量的图形为稀疏的孔洞，如果注册图形的条件选取不当，则使注册图形的寻找失败进而导致测量失败。而对于注册图形的条件选取，聚焦条件的确定是关键因素。如果注册图形的聚焦图形信息不好，必将直接导致注册图形寻找失败。因此，如何有效地改善注册图形聚焦条件成为本领域的研究热点之一。故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种改善待测图案之关键尺寸量测的方法。
发明内容
本发明是针对现有技术中，传统的待测图案为孔洞型，测量难度大，以及注册图形的条件选取不当，易于导致测量失败等缺陷提供一种改善待测图案之关键尺寸量测的方法。为了解决上述问题，本发明提供一种改善待测图案之关键尺寸量测的方法，所述方法包括执行步骤SI :确定辅助定位图形的形状，所述辅助定位图形包括至少由三个分别具有水平方向和竖直方向呈90°图形信息的独立定位图形构成；执行步骤S2 :通过曝光和显影工艺将光掩模版上的所述待测图案和所述辅助定位图形转移至所述光阻层，所述辅助定位图形对应设置在所述光掩模版之稀疏图形区域；执行步骤S3 :通过⑶SEM，对辅助定位图形进行定位；执行步骤S4 :确定待测图案，并进行关键尺寸测量。可选地，所述待测图案为接触孔图案、通孔图案的其中之一，或者其组合。可选地，所述稀疏图形区域为接触孔图案或者所述通孔图案的孔间距dl ^ 2. 5 μ m的区域。
可选地，所述辅助定位图形的水平方向尺寸和所述竖直方向尺寸与所述待测图案的相应尺寸之比例为I: I 5: I。可选地，所述辅助定位图形与所述待测图形之间的最小距离d2为所述辅助定位图形与所述待测图形不产生干涉的距离。可选地，所述光阻层中的待测图案与所述光掩模版中的待测图案对应，所述光阻层中的辅助定位图形与所述光掩模版中的辅助定位图形对应，所述光阻层中的稀疏图形区域与所述光掩模版中的稀疏图形区域对应。 可选地，所述确定待测图案，并进行关键尺寸测量的方法为通过待测图案与所述辅助定位图形之间的相对距离对所述待测图案进行定位，并通过待测量图案与所述辅助定位图形之间的相对距离准确量测待测图案之关键尺寸。可选地，所述确定待测图案的方法包括将所述辅助定位图形作为聚焦点，进而确定所述待测图案。综上所述，本发明所述的改善待测图案之关键尺寸量测的方法，通过在所述待测图形之稀疏图形区域处设置所述辅助定位图形，并通过曝光和显影工艺将所述光掩模版上的所述待测图案和所述辅助定位图形转移至所述光阻层，不仅增加了边缘反射二次电子束的信息，利于所述辅助定位图形的聚焦和信息识别，而且增大了待测图案，尤其包括接触孔图案、通孔图案量测的成功率，进一步提高了制程的稳定性。
图I所示为本发明改善待测图案之关键尺寸量测的方法的流程图；图2所示为本发明光掩模版之稀疏图形区域的结构示意图；图3所示为待测图案与辅助定位图形的分布结构示意图。
具体实施例方式为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。请参阅图1，图I所示为本发明改善待测图案之关键尺寸量测的方法的流程图。所述改善待测图案之关键尺寸量测的方法，包括以下步骤执行步骤SI :确定辅助定位图形的形状，所述辅助定位图形包括至少由三个分别具有水平方向和竖直方向呈90°图形信息的独立定位图形构成；执行步骤S2 :通过曝光和显影工艺将光掩模版上的所述待测图案和所述辅助定位图形转移至所述光阻层；其中，所述待测图案包括但不限于接触孔图案、通孔图案的其中之一，或者其组合。在本发明中，为了便于阐述各元、组件之间的关系，不烦定义所述接触孔图案或者所述通孔图案的孔间距Cl1 ^ 2. 5μπι的区域为稀疏图形区域。所述辅助定位图形与所述待测图形之间的最小距离d2以所述辅助定位图形与所述待测图形不产生干涉为宜。所述辅助定位图形对应设置在所述光掩模版之稀疏图形区域。显然地，所述光阻层中的待测图案与所述光掩模版中的待测图案对应；所述光阻层中的辅助定位图形与所述光掩模版中的辅助定位图形对应；所述光阻层中的稀疏图形区域与所述光掩模版中的稀疏图形区域对应。所述辅助定位图形的水平方向尺寸和所述竖直方向尺寸与所述待测图案的相应尺寸之比例为1:1 5:1。执行步骤S3 :通过⑶SEM，对辅助定位图形进行定位；所述辅助定位图形形状简单、易于辨认；同时，所述辅助定位图形包括至少由三个分别具有水平方向和竖直方向呈90°图形信息的独立定位图形构成，增加了边缘反射二次电子束的信息，从而更有利于所述辅助定位图形聚焦及信息识别。执行步骤S4 :确定待测图案，并进行关键尺寸测量。具体地，对所述待测图案之关键尺寸进行量测时，不仅可以通过待测图案与所述辅助定位图形之间的相对距离对所述待测图案进行定位，而且还可以通过待测量图案与所述辅助定位图形之间的相对距离准确量测待测图案之关键尺寸。更重要地，在使用所述CDSEM对所述待测图案进行聚焦过程中，可以将所述辅助定位图形作为聚焦点，进而保护所述待测图案。 请参阅图2、图3，并结合参阅图1，图2所示为本发明光掩模版之稀疏图形区域的结构示意图。图3所示为待测图案与辅助定位图形的分布结构示意图。作为本发明的具体实施方式
，便于直观阐述本发明之技术方案，在所述具体实施方式
中列举的具体数值不应视为对本发明技术方案的限制。所述改善待测图案之关键尺寸量测的方法，包括以下步骤执行步骤SI :确定辅助定位图形I的形状，所述辅助定位图形I包括至少由三个分别具有水平方向和竖直方向呈90°图形信息的独立定位图形11构成；执行步骤S2 :通过曝光和显影工艺将光掩模版4上的所述待测图案2和所述辅助定位图形I转移至所述光阻层3 ；其中，所述待测图案2包括但不限于接触孔图案、通孔图案的其中之一，或者其组合。在本发明中，为了便于阐述各元、组件之间的关系，不烦定义所述接触孔图案或者所述通孔图案的孔间距Cl1彡2. 5μπι的区域为稀疏图形区域41。所述辅助定位图形I与所述待测图形2之间的最小距离d2以所述辅助定位图形I与所述待测图形2不产生干涉为宜。所述辅助定位图形I对应设置在所述光掩模版4之稀疏图形区域41。所述辅助定位图形I的水平方向尺寸和所述竖直方向尺寸与所述待测图案2的相应尺寸之比例为1:1 5:1。执行步骤S3 :通过⑶SEM，对辅助定位图形I进行定位；所述辅助定位图形I形状简单、易于辨认；同时，所述辅助定位图形I包括至少由三个分别具有水平方向和竖直方向呈90°图形信息的独立定位图形11构成，增加了边缘反射二次电子束的信息，从而更有利于所述辅助定位图形聚焦及信息识别。执行步骤S4 :确定待测图案2，并进行关键尺寸测量。具体地，对所述待测图案2之关键尺寸进行量测时，不仅可以通过待测图案2与所述辅助定位图形I之间的相对距离对所述待测图案进行定位，而且还可以通过待测量图案2与所述辅助定位图形I之间的相对距离准确量测待测图案2之关键尺寸。另外，在使用所述CDSEM对所述待测图案2进行聚焦过程中，可以将所述辅助定位图形I作为聚焦点，进而保护所述待测图案2。明显地，本发明所述改善待测图案之关键尺寸量测的方法，通过在所述光掩模版4之稀疏图形区域41设置所述辅助定位图形I，并通过曝光和显影工艺将所述光掩模版4上的所述待测图案2和所述辅助定位图形I转移至所述光阻层3，不仅增加了边缘反射二次电子束的信息，利于所述辅助定位图形I的聚焦和信息识别，而且增大了待测图案2，尤其包括接触孔图案、通孔图案量测的成功率，进一步提高了制程的稳定性。综上所述，本发明所述的改善待测图案之关键尺寸量测的方法，通过在所述待测图形之稀疏图形区域处设置所述辅助定位图形，并通过曝光和显影工艺将所述光掩模版上的所述待测图案和所述辅助定位图形转移至所述光阻层，不仅增加了边缘反射二次电子束的信息，利于所述辅助定位图形的聚焦和信息识别，而且增大了待测图案，尤其包括接触孔图案、通孔图案量测的成功率，进一步提高了制程的稳定性。本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发 明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。
权利要求
1.一种改善待测图案之关键尺寸量测的方法，其特征在于，所述方法包括 执行步骤Si:确定辅助定位图形的形状，所述辅助定位图形包括至少由三个分别具有水平方向和竖直方向呈90°图形信息的独立定位图形构成； 执行步骤S2 :通过曝光和显影工艺将光掩模版上的所述待测图案和所述辅助定位图形转移至所述光阻层，所述辅助定位图形对应设置在所述光掩模版之稀疏图形区域； 执行步骤S3 :通过⑶SEM，对辅助定位图形进行定位； 执行步骤S4 :确定待测图案，并进行关键尺寸测量。
2.如权利要求I所述的改善待测图案之关键尺寸量测的方法，其特征在于，所述待测图案为接触孔图案、通孔图案的其中之一，或者其组合。
3.如权利要求2所述的改善待测图案之关键尺寸量测的方法，其特征在于，所述稀疏图形区域为接触孔图案或者所述通孔图案的孔间距dl彡2. 5 μ m的区域。
4.如权利要求2所述的改善待测图案之关键尺寸量测的方法，其特征在于，所述辅助定位图形的水平方向尺寸和所述竖直方向尺寸与所述待测图案的相应尺寸之比例为1:1 5:1。
5.如权利要求2所述的改善待测图案之关键尺寸量测的方法，其特征在于，所述辅助定位图形与所述待测图形之间的最小距离d2为所述辅助定位图形与所述待测图形不产生干涉的距离。
6.如权利要求I所述的改善待测图案之关键尺寸量测的方法，其特征在于，所述光阻层中的待测图案与所述光掩模版中的待测图案对应，所述光阻层中的辅助定位图形与所述光掩模版中的辅助定位图形对应，所述光阻层中的稀疏图形区域与所述光掩模版中的稀疏图形区域对应。
7.如权利要求I所述的改善待测图案之关键尺寸量测的方法，其特征在于，所述确定待测图案，并进行关键尺寸测量的方法为通过待测图案与所述辅助定位图形之间的相对距离对所述待测图案进行定位，并通过待测量图案与所述辅助定位图形之间的相对距离准确量测待测图案之关键尺寸。
8.如权利要求I所述的改善待测图案之关键尺寸量测的方法，其特征在于，所述确定待测图案的方法包括将所述辅助定位图形作为聚焦点，进而确定所述待测图案。
全文摘要
一种改善待测图案之关键尺寸量测的方法，包括步骤S1确定辅助定位图形的形状，所述辅助定位图形包括至少由三个分别具有水平方向和竖直方向呈90°图形信息的独立定位图形构成；步骤S2通过曝光和显影工艺将光掩模版上的所述待测图案和所述辅助定位图形转移至所述光阻层；步骤S3通过CDSEM，对辅助定位图形进行定位；步骤S4确定待测图案，并进行关键尺寸测量。本发明所述的改善待测图案之关键尺寸量测的方法，通过在所述光掩模版之稀疏图形区域设置所述辅助定位图形，增加了边缘反射二次电子束的信息，利于所述辅助定位图形的聚焦和信息识别，进而增大了待测图案，尤其包括接触孔图案、通孔图案量测的成功率，进一步提高了制程的稳定性。
文档编号G03F7/20GK102944983SQ201210496709
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者夏婷婷, 朱骏, 马兰涛, 张旭升 申请人:上海华力微电子有限公司