[发明专利]关键尺寸扫描电子显微镜机台的校准方法

说明书

本发明涉及一种CDSEM机台的校准方法。包括：提供校准晶圆；在晶圆上选取N个图形区域组成第一测试图形,在晶圆上剩余的图形区域中选取L个图形区域组成第二测试图形,使用第一CDSEM机台和第二CDSEM机台分别测试第一测试图形和第二测试图形后得到CD平均值，根据CD平均值判断第一CDSEM机台与第二CDSEM机台是否匹配；其中，第一测试图形最外围图形区域的连线围成的区域与第二测试图形最外围图形区域的连线围成的区域存在交叠区域。通过选取最外围图形区域的连线围成的区域存在交叠区域的第一测试图形和第二测试图形，减少了制程条件的变异造成的数据不可用性，增加了机台匹配数据的真实性。

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺设备技术领域，特别是涉及一种关键尺寸扫描电子显微镜机台的校准方法。

背景技术

表征集成电路制造技术的一个关键参数为最小特征尺寸，即关键尺寸(criticaldimension，CD)，随着半导体制造技术的发展，关键尺寸越来越小，为保证光刻尺寸的准确性，晶圆在黄光区经过曝光显影以后，带有光刻胶图形的晶圆会在关键尺寸扫描电子显微镜(Critical dimension scanning electronic microscope，CDSEM)机台上测量CD尺寸，通过CD尺寸差值了解光刻曝光的准确性。

在晶圆代工厂中，大批量的生产需要多台CDSEM机台进行晶圆CD尺寸的测量，各个CDSEM机台的测试结果是否准确、一致，是现有技术中需要解决的问题，特别是当晶圆代工厂新引进一台CDSEM机台时，对新引进CDSEM机台的校准尤为关键。但是，当校准晶圆上关键尺寸均匀性较差时，传统的校准方法不能准确验证第一CDSEM机台和第二CDSEM机台是否匹配。

发明内容

基于此，有必要针对上述不能准确验证两台CDSEM机台是否匹配的问题，提供一种新的关键尺寸扫描电子显微镜机台的校准方法。

一种关键尺寸扫描电子显微镜机台的校准方法,包括：

提供用于关键尺寸扫描电子显微镜机台校准的晶圆，所述晶圆上具有曝光显影后形成的图形。

在晶圆上选取第一组N个图形区域组成第一测试图形。

在晶圆上剩余的图形区域中选取第二组L个图形区域组成第二测试图形。

使用第一关键尺寸扫描电子显微镜机台测量第一测试图形中N个图形区域的关键尺寸并获取关键尺寸的平均值A1；使用第二关键尺寸扫描电子显微镜机台测量第一测试图形中N个图形区域的关键尺寸并获取关键尺寸的平均值A2。

使用第二关键尺寸扫描电子显微镜机台测量第二测试图形中L个图形区域的关键尺寸并获取关键尺寸的平均值B2；使用第一关键尺寸扫描电子显微镜机台测量第二测试图形中L个图形区域的关键尺寸并获取关键尺寸的平均值B1。

根据A1、A2、B2、B1判断第一关键尺寸扫描电子显微镜机台与第二关键尺寸扫描电子显微镜机台是否匹配；其中，所述第一测试图形最外围图形区域的连线围成的区域与所述第二测试图形最外围图形区域的连线围成的区域存在交叠区域。

在其中一个实施例中，第二测试图形中所有图形区域的相邻图形区域中至少有一个图形区域属于第一测试图形。

在其中一个实施例中，测试区域中各个图形区域的关键尺寸与所述测试区域中各个图形区域的关键尺寸算术平均值的最大偏差大于所述算术平均值的百分之一；

其中，所述测试区域由所述晶圆上的若干个图形区域组成，所述第一测试图形或所述第二测试图形至少包含所述测试区域中的一个图形区域，或者所述第一测试图形或所述第二测试图形不包含所述测试区域中的图形区域。