[发明专利]监测光刻机漏光情况的方法

说明书

本发明提供了一种监测光刻机漏光情况的方法，包括：对一测试晶圆进行正常投影曝光以形成m个正常投影区域；在正常投影曝光的过程中间隔加入n次超高能投影曝光，形成n个超高能投影区域，第n次超高能投影曝光时光刻机内部的杂散光会对与第n个超高能投影区域相邻的正常投影区域或超高能投影区域产生一次漏光影响；定义仅受到一次漏光影响的正常投影区域为待检测区域，所述测试晶圆上的任意一个超高能投影区域至少与一个待检测区域相邻；监测所述待检测区域的形貌和特征尺寸的变化情况，判断光刻机是否漏光并测算漏光的严重程度，其中，m≥n≥1，m、n均为整数。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种监测光刻机漏光情况的方法。

背景技术

光刻机主要通过光源曝光将掩模版上的图像转移到晶圆上。其中，光刻机的光路系统主要包括光源、掩模版及投影物镜组，将光源发出的光传送到掩模版的表面。随着使用年限增加，光刻机的曝光镜头可能出现雾化散光的情况，光线穿过曝光镜头后形成杂散光，造成曝光时光强分布不均匀。所述杂散光会将非曝光区域的图形叠加投影在相邻投影曝光的正常图形区域(即相邻shot)，产生不必要的特征尺寸(CD)差异，降低光刻机的解析能力，严重时会产生重影。

为了避免杂散光的影响，需要定时使用极端光源对光刻机进行漏光状况的监控。然而，现有技术中对光刻机漏光状况的监控频率通常为每季度检测一次，时效性差。同时，由于杂散光导致的特征尺寸的形变通常小于1nm，监测难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种监测光刻机漏光情况的方法，在正常投影曝光的过程中加入超高能投影曝光，使杂散光导致的特征尺寸形变更明显，以便通过监测所述测试晶圆的图案变化来检测光刻机的漏光情况，提升了监测的时效性和频率，降低了监测难度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种监测光刻机漏光情况的方法，包括：

对一测试晶圆进行正常投影曝光以形成m个正常投影区域；在正常投影曝光的过程中间隔加入n次超高能投影曝光，形成n个超高能投影区域，第n次超高能投影曝光的过程中光刻机内部的杂散光会对与第n个超高能投影区域相邻的正常投影区域或超高能投影区域产生一次漏光影响；定义仅受到一次漏光影响的所述正常投影区域为待检测区域，所述测试晶圆上的任意一个超高能投影区域至少与一个所述待检测区域相邻；监测所述待检测区域的形貌和特征尺寸的变化情况，判断光刻机是否漏光并测算漏光的严重程度，其中，m≥n≥1，m、n均为整数。

可选的，任意一次所述高能投影曝光的曝光强度均不相同。

可选的，所述高能投影曝光的曝光强度依次增大。

可选的，所述超高能投影曝光的曝光强度是正常投影曝光的曝光强度的5倍、10倍、15倍或20倍。

可选的，监测所述待检测区域的形貌和特征尺寸变化情况的过程包括：将所述待检测区域的图案与设计版图图案进行对比，判断所述待检测区域上图案的形貌及特征尺寸是否发生变化。

可选的，判断所述光刻机是否漏光的方法包括：若所述待检测区域上图案的形貌及特征尺寸与所述设计版图图案的形貌及特征尺寸完全相同，则所述光刻机不存在漏光情况；若存在差异，则所述光刻机漏光。

可选的，判断所述光刻机漏光严重程度的方法包括：测量所述待检测区域上图案的特征尺寸，并与所述设计版图图案的特征尺寸进行对比，所述待检测区域上图案的特征尺寸与所述设计版图图案的特征尺寸的差值越大，所述光刻机的漏光情况越严重。

可选的，采用目检或利用电镜监测所述待检测区域的形貌和特征尺寸的变化情况。

可选的，采用所述监测光刻机漏光情况的方法对漏光情况已知的光刻机进行监测，根据监测结果建立数据库。

可选的，所述监控光刻机漏光情况的方法在正常光刻工艺的间隙进行。