[发明专利]光刻线宽测试校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻线宽测试校准方法，涉及半导体生产工艺。

背景技术

集成电路生产中的线宽测试(CD，Critical Dimension)一般采用光学显微镜和扫描电镜两种方式测定。在先进半导体工艺中，线宽尺寸越来越小，因此主要使用分辨率较高的扫描电镜进行测试。

扫描电镜的基本工作原理是由电子枪发射电子，在电场下被加速，经电磁透镜聚焦，成为极细的电子束，在扫描线圈的作用下，在样品表面扫描，激发出各种物理信号，其强度随表面特征而变化。通过检测器检测信号，并经放大，调制图像进行分析。

扫描电镜的校准一般有两种方法：

1、从设备生产厂家购买标准样品。标准样品由重复的等距离的条(line)和间距(space)组成，相邻两根条或间距之间的距离称为pitch。日常校准是通过测量pitch来判断设备量测的准确性和重复性。

2、生产线制备光刻后或刻蚀后标准圆片，使用基准扫描电镜测试线宽。以后利用标准圆片及其相关数据校准扫描电镜。

然而，线宽的扫描电镜测量是利用二次电子成像的原理，因此必须先使用聚焦电子束轰击标准样品表面，标准样品表面在电子束的轰击下，必然会发生形貌变化，导致测量的不准确。因此，扫描电镜测量时，其测量位置一般定期进行更换。因此校准样品测试点可能在已损坏的情况下继续被测试收集数据，用以校准设备，导致校准错误。同时从设备生产厂家购买的标准样品，有一定的使用寿命，且价格昂贵，不适宜定期更换。

另外，在电子束的轰击下，光刻样品的形貌更容易变形，因此一般生产线上使用刻蚀后的圆片进行校准。但是圆片上光刻胶的形貌和刻蚀后的形貌不是一致的，且计算线宽的算法(algorithm)也有差异，而线宽测试受这两个因素的影响很大，因此使用刻蚀后圆片校准的扫描电镜，不能保证光刻线宽测试的准确性。当然，厂商的标准样品也存在同样问题，标准样品理论上是一个完美的条(line)和间距(space)组成的光栅结构，扫描电镜不同算法对测试结果影响较小，适用于检定设备分辨力，重复性等。但不同厚度的不同种类的光刻胶的形貌存在差异，不同的测试算法可以得到不同的测试结果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种光刻线宽测试校准方法，该光刻线宽测试校准方法可最大程度减少了电子束轰击样品产生的不利影响。

本发明的目的通过提供以下技术方案实现：

一种光刻线宽测试校准方法，其中，包括以下步骤：

S100、光刻圆片曝光；

S101、将曝光后的圆片放置若干天；

S102、基准扫描电镜测试整片圆片所有点的线宽，并保存放入数据库中；

S103、日常校准，测试圆片上第一组测试点数据，并与所述数据库中数据比较，计算第一差值；

S104、判断所述第一差值是否在规范内，是否需要调整；若否，结束当前校准。

进一步地，若S104的第一差值不在规范内，需要调整，则进行以下步骤：

S105，测试圆片上第二组测试点数据，并与数据库中数据比较，计算第二差值；

S106、判断所述第二差值是否与所述第一差值一致；若一致，则校准设备，并结束当前校准。

若所述第二差值与所述第一差值不一致时，则以第二差值为准，并结束当前校准。

若所述第二差值与所述第一差值一致，则在下次校准时使用所述第一组测试点。

若所述第二差值与所述第一差值不一致，则在下次校准时使用所述第二组测试点。

所述第一组测试点和所述第二组测试点均是圆片上的3～5个测试点。

再进一步地，所述圆片在生产线环境放置至少7天。

再进一步地，每次校准都测试校准圆片上不同的测试点，使每个测试点只测试两次，一次为基准设备收集数据，一次为日常校准。

根据S104的第一差值，判断设备是否漂移。

更进一步地，基准扫描电镜收集圆片的原始数据，其测试点是管芯内的相同位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：对于光刻线宽的测量，避免了刻蚀后圆片或厂商标准样品形貌与光刻样品形貌差异引起的误差；另外，避免了电子束轰击样品引起的形貌损坏对校正的影响。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明第一实施方式扫描电镜校准的流程图。

图2为本发明第二实施方式扫描电镜校准的流程图。

具体实施方式