图形关键尺寸的量测方法与流程

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种图形关键尺寸的量测方法。

背景技术：

集成电路制造主要包括光刻、刻蚀、淀积、薄膜、cmp等。其中，光刻是图形形成的关键工艺。在光刻工艺中，图形形成的主要步骤为涂胶、曝光、显影，每一步都很重要。光刻工艺中使用的机台主要是涂胶显影机(即track)和曝光机(即exposuretool)。

焦距的稳定性是曝光机的一个重要参数，也是需要日常监测的一个参数。目前，监控焦距稳定性的一个方法是利用接近曝光机解析极限的图形在不同焦距条件下，关键尺寸(cd)有显著差异的原理，用套刻量测机台(ovl)量出不同焦距条件下的关键尺寸，并进行数据拟合，从而达到监控焦距变化的目的。

然而，由于不同焦距条件下，图形不光有关键尺寸的差异，边缘的对比度也有差异，而ovl机台在不同曝光单元(shot)之间图形差异较大的情况下，会无法进行量测，导致经常报错。

技术实现要素：

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种图形关键尺寸的量测方法。该技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种图形关键尺寸的量测方法，该方法包括：

利用曝光机对晶圆上的各个曝光单元进行曝光，所述晶圆被曝光后各个曝光单元上形成的特定图形不相同；

利用套刻量测机台量测各个曝光单元上形成的特定图形的关键尺寸；

其中，在利用套刻量测机台量测各个曝光单元上形成的特定图形的关键尺寸时，针对各个曝光单元建立不同的参照图形。

可选的，利用套刻量测机台量测各个曝光单元上形成的特定图形的关键尺寸，包括：

为不同曝光单元建立不同的参照图形，所述套刻量测机台的量测参数根据各个曝光单元对应的焦距设置；

所述套刻量测机台参考各个曝光单元对应的参照图形，分别量测各个曝光单元上特定图形的关键尺寸。

可选的，所述套刻量测机台的量测参数包括焦距和对比度。

可选的，各个shot对应的参照图形与各个曝光单元上的特定图形一一对应。

可选的，当所述晶圆上各个曝光单元对应的焦距不同时该方法还包括：

根据所述套刻量测机台量测出的关键尺寸，监测曝光机的焦距变化。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

通过利用曝光机对晶圆上的各个shot进行曝光，晶圆被曝光后各个shot上形成的特定图形不相同，针对各个shot建立不同的参照图形，利用套刻量测机台量测各个shot上形成的特定图形的关键尺寸；解决了目前shot上特定图形差异较大时，ovl机台采用一个参照图形量测全部shot容易出现报错的问题；达到了避免ovl机台量测失败，提高关键尺寸的量测稳定性的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种图形关键尺寸的量测方法的流程图；

图2是一种晶圆上曝光单元shot的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种图形关键尺寸的量测方法的流程图，该方法至少包括如下步骤：

步骤101，利用曝光机对晶圆上的各个曝光单元进行曝光，晶圆被曝光后各个曝光单元上形成的特定图形不相同。

晶圆的曝光单元(shot)上形成的需要量测的、经过特别设计的、量测机台可以识别并加以量测的图形为特定图形。

晶圆的shot上的特定图形存在差异较大的情况，当shot上特定图形的差异较大时，若利用套刻量测(ovl)机台量测特定图形的关键尺寸(cd)时，仍建立单一的参照图形，会出现ovl机台认为没有找到待量测的特定图形的情况，使得量测无法进行。

参照图形用于令ovl机台确认待量测的特定图形的形状及特征。一般情况下，参照图形从shot上的特定图形中选取。

步骤102，利用套刻量测机台量测各个曝光单元上形成的特定图形的特征尺寸。

在利用套刻量测机台量测各个曝光单元上形成的特定图形的关键尺寸时，针对各个曝光单元建立不同的参照图形。

由于晶圆上各个shot上的特征图形不相同，采用同一个参照图形进行cd量测会出现无法ovl机台报错的问题，因此，针对各个shot分别建立不同的参照图形，每个shot上的特定图形对应一个参照图形。

针对每个需要量测特定图形cd的shot建立参照图形后，ovl机台根据各个shot对应的参照图形，量测shot上特定图形的cd。

综上所述，本申请实施例提供的图形关键尺寸的量测方法，通过利用曝光机对晶圆上的各个shot进行曝光，晶圆被曝光后各个shot上形成的特定图形不相同，针对各个shot建立不同的参照图形，利用套刻量测机台量测各个shot上形成的特定图形的关键尺寸；解决了目前shot上特定图形差异较大时，ovl机台采用一个参照图形量测全部shot容易出现报错的问题；达到了避免ovl机台量测失败，提高关键尺寸的量测稳定性的效果。

当需要监控曝光机的焦距稳定性时，通常会如图2所示，给晶圆21上不同shot设置不同的焦距，比如：shot22设置的焦距为-0.8，shot23设置的焦距为0.3。曝光机根据每个shot设置的焦距对各个shot进行曝光，在shot上形成特定图形，然后再由ovl机台量测shot上的特定图形的关键尺寸。本申请另一实施例还提供了一种图形关键尺寸的量测方法，至少包括如下步骤：

步骤201，利用曝光机对晶圆上的各个曝光单元进行曝光，晶圆上各个曝光单元对应的焦距不同，晶圆被曝光后各个曝光单元上形成的特定图形不同。

在进行曝光时，掩膜板上对应各个shot的特定图形图案相同，但由于曝光用的焦距不同，曝光后在晶圆的各个shot上形成的特定图形也会有差异，即关键尺寸cd不同，对比度不同。

步骤202，为不同曝光单元建立不同的参照图形，套刻量测机台的量测参数根据各个曝光单元对应的焦距设置。

由于各个shot上特定图形的差异较大，为了避免量测错误，根据不同的shot焦距设置套刻量测机台的量测参数，套刻机台的量测参数包括焦距和对比度。

为了避免量测错误，还需要对每个shot建立各自的参照图形，由于shot上的特定图形不同，各个shot对应的参照图形也会不同。

步骤203，套刻量测机台参考各个曝光单元对应的参照图形，分别量测各个曝光单元上特定图形的关键尺寸。

各个shot对应的参照图形与各个曝光单元上的特定图形一一对应。

比如：需要量测5个shot：a、b、c、d、e上的特定图形的关键尺寸，对shota建立参照图形1，对shotb建立参照图形2，，对shotc建立参照图形3，，对shotd建立参照图形4，，对shote建立参照图形5，在量测特定图形时，ovl机台参考参照图形1量测shota，参考参照图形2量测shotb，参考参照图形3量测shotc，参考参照图形4量测shotd，参考参照图形5量测shote。

步骤204，根据套刻量测机台量测出的关键尺寸，监测曝光机的焦距变化。

套刻量测机台量测出不同焦距条件下特定图形的关键尺寸，并进行数据拟合，可以实现监测曝光机的焦距变化的效果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。