专利名称：用于探测曝光机最佳焦点的方法
技术领域：
本发明涉及一种集成电路的半导体制备工艺中用于快速探测曝光机 最佳焦点的方法。
背景技术：
在目前半导体工艺中测量曝光机最佳焦点的方法是利用曝焦距的矩
阵然后测量不同焦距的线宽，做泊松曲线(Bossimg Curve)决定最佳聚焦 点。该方法周期长，测量数据多，而且需要再工事成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于探测曝光机最佳焦点的 方法，它可以快速探测最佳焦点，具有周期短、测量数据少、成本小的优 占。
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为了解决以上技术问题，本发明提供了 一种用于探测曝光机最佳焦点
的方法，包括
(1) 测量多个所述测试图形，计算各个测试图形底部的倾斜角；
(2) 计算所述多个倾斜角的平均值；
(3) 根据所述的倾斜角和聚焦点位置的线性关系，计算最佳的聚焦 点位置。
因为本发明仅测量少数的线宽值，利用倾斜角与焦距曲线的关系可 以快速获得最佳聚焦点位置，具有周期短、测量数据少、成本小的优点。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。 图1是本发明的测试图形示意图2是焦距位于最佳聚焦点位置的测试图形示意图3是焦距小于最佳聚焦点位置的测试图形示意图4是焦距大于最佳聚焦点位置的测试图形示意图5是本发明实施例中倾斜角与聚焦点位置线形关系曲线。
具体实施例方式
如图1所示是在曝光显影后的光刻胶图案中，取一线条状部分的一个 横截面图形，以该图形为一个测试图形。如图2所示，当曝光机位于最佳
聚焦点位置曝光时，该测试图形为一个矩形；如图3所示，当曝光机位置 小于最佳聚焦点位置曝光时，该测试图形为一个倒等腰梯形;如图4所示，
当曝光机位置大于最佳聚焦点位置曝光时，该测试图形为一个等腰梯形。 可以看出随着曝光焦距的改变，该测试图形底部的倾斜角随着变化，倾斜
角一般变化的范围在85度 95度，在倾斜角为直角时，表明该曝光机位 于最佳的聚焦点上。
分别测量测试图形的顶部线宽、底部线宽，然后利用如下公式即可计 算出测试图形底部的倾斜角
ctg 6 二 (Bottom CD - Top CD) / 2H;
其中，e为所述测试图形底部的倾斜角；H，为光刻胶的厚度；Top CD 为所述测试图形的顶部线宽；Bottom CD为所述测试图形的底部线宽。 另外根据倾斜角度可以计算出曝光机曝光位置与最佳聚焦点的偏差，进而可以获得最佳的聚焦点位置。如图5是本发明一个倾斜角与聚焦
点位置线形关系曲线，e =K*Af + B;其中，e为测试图形的倾斜角；
Af为曝光机的焦点位置偏差；系数K和B为常数，本实施例中系数K为
-l， B的值为90，即9 = -Af + 90。实际中该系数一般由工艺参数(光 阻值、衬底材料等)决定，可以经实验获得该经验参数，进而获得线形关 系。
本发明的一个具体实施例的实现步骤包括
(1) 在曝光显影后的光刻胶图案中，取5个测试图形。测量每个测 试图形的顶部线宽、底部线宽，然后根据公式ctg9 "Bottom CD - Top CD)/2H; e为测试图形底部的倾斜角；H，为光刻胶的厚度；Top CD为 测试图形的顶部线宽；Bottom CD为测试图形的底部线宽。分别计算出 各个测试图形底部的倾斜角e 1 e 5。
(2) 计算多个倾斜角的平均值，e = (e i+ e 2+ e 3+ e 4+ e 5) /5;
(3) 根据求出的平均倾斜角e和聚焦点位置的线性关系，e = -Af + 90，可以得出曝光机焦点位置偏差Af的值，然后根据曝光机焦点位置 偏差a f调整曝光机的位置可以获得最佳的聚焦点位置。
权利要求
1、一种用于探测曝光机最佳焦点的方法，其特征在于，在曝光显影后的光刻胶图案中，取一线条状部分的任意一个横截面为一个测试图形；包括如下步骤(1)测量多个所述测试图形，计算各个测试图形底部的倾斜角；(2)计算所述多个倾斜角的平均值；(3)根据所述的倾斜角和聚焦点位置的线性关系，计算最佳的聚焦点位置。
2、 如权利要求1所述的用于快速探测曝光机最佳焦点的方法，其特 征在于，步骤(1)所述的计算各个测试图形底部的倾斜角，包括对所述 各个测试图形分别测量其顶部线宽、底部线宽，然后利用如下公式计算所 述的倾斜角<formula>formula see original document page 2</formula>其中，e为所述测试图形底部的倾斜角；H，为光刻胶的厚度；Top CD 为所述测试图形的顶部线宽；Bottom CD为所述测试图形的底部线宽。
3、 如权利要求1或2所述的用于快速探测曝光机最佳焦点的方法， 其特征在于，所述的倾斜角的范围为85度 95度。
4、 如权利要求1所述的用于快速探测曝光机最佳焦点的方法，其特 征在于，步骤(4)所述的的倾斜角和聚焦点位置的线性关系为<formula>formula see original document page 2</formula>其中，e为所述的点图形的倾斜角；Af为曝光机的焦点位置偏差； 系数K和B为常数。
全文摘要
本发明公开了一种用于探测曝光机最佳焦点的方法，在曝光显影后的光刻胶图案中，取一线条状部分的任意一个横截面为一个测试图形；包括如下步骤(1)测量多个所述测试图形，计算各个测试图形底部的倾斜角；(2)计算所述多个倾斜角的平均值；(3)根据所述的倾斜角和聚焦点位置的线性关系，计算最佳的聚焦点位置。因为本发明仅测量少数的线宽值，利用倾斜角与焦距曲线的关系可以快速获得最佳聚焦点位置，具有周期短、测量数据少、成本小的优点。
文档编号G03F1/66GK101441402SQ20071009426
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月22日 优先权日2007年11月22日
发明者杨要华 申请人:上海华虹Nec电子有限公司