[发明专利]一种检测掩膜版设计规则的方法

说明书

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规则的方法。

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，形成版图图形。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被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，检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，但是在晶圆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测。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。

附图说明

图1为本发明的步骤流程图；

图2为本发明实施例的实验结果图；

图3为本发明中光罩的示意图。

具体实施方式

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。