在新工藝開發中評估套刻標記的方法
2023-10-04 03:39:54 3
專利名稱：在新工藝開發中評估套刻標記的方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體製造中光刻工藝的控制方法，尤其是涉及一種在新工藝開 發中評估套刻標記的方法。
背景技術：
在半導體集成電路的製造工藝中，通常都需要經過多次的光刻工序。除第一層光 刻外，一般每一層光刻都需要測量套刻標記來監測光刻時與前層對準的好壞。而各個工藝 中的各光刻層間各層膜質的材料，厚度及生長方式都各不相同，這就導致各層套刻標記最 終的信號強弱也會有很大差異。所以在一個新工藝開發的過程中，通常都需要對各個光刻 層間的套刻標記的式樣及被對準層和當前層之間各層的明暗屬性進行評估，以選出各層最 優的套刻標記。傳統的做法是在新工藝開發時針對該新工藝單獨設計一套套刻標記並根據 該套套刻標記設計出新工藝的第一次整套掩模板方案，根據該第一次整套掩模板方案進行 新工藝試生長並同時對該套套刻標記進行套準測試和評估。若設計的第一整套掩模板方案 的失敗將不得不進行第二次的掩模板改版設計。這樣的做法會使新工藝的開發周期變長。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種在新工藝開發中評估套刻標記的方法，能 夠高效的評估出新工藝中所需要的最優的套刻標記組合，縮短新工藝的開發周期。為解決上述技術問題，本發明提供一種在新工藝開發中評估套刻標記的方法，該 方法包括如下步驟設計一塊能製作出在新工藝中會使用到的所有式樣的套刻標記的評估掩模板，包 括套刻標記外框、套刻標記內框和遮擋圖形三塊區域，所述套刻標記外框、套刻標記內框和 遮擋圖形包括在新工藝中會使用到的所有式樣且都放置在所述評估掩模板的晶片區域，同 一式樣的所述套刻標記外框、套刻標記內框和遮擋圖形位置都一一對應，其中所述在新工 藝中會使用到的所有式樣的套刻標記是根據現有技術中使用的套刻標記而選定，所選定的 套刻標記滿足所有新工藝的需要；根據新工藝中各光刻層之間的對準錶，擬定各需要對準的光刻層之間各種式樣套 刻標記的所有製作方案，即為被對準層與當前層之間各光刻層在所述各種式樣套刻標記處 需要遮擋圖形以及不需要遮擋圖形兩種方案；按照所述製作方案把各需要對準的光刻層之間的所述各種式樣套刻標記按照不 同的式樣和方案分別製作在一枚按新工藝製作的矽片的各對應光刻層的不同曝光單元 中；對所製作的各光刻層之間的不同方案的所述各種式樣套刻標記的套準測試信號 進行評估，根據最強的套準測試信號分別選出各光刻層之間的套刻標記的最優式樣和方案 的組合；將選定的各光刻層之間的最優式樣和方案的組合的套刻標記應用到新工藝的整套掩模板製作方案中，從而確定新工藝的整套掩模板方案。本發明的有益效果為能夠在新工藝的開發中迅速高效的完成對套刻標記的評 估，選定出新工藝中所需要的最優的套刻標記組合，從而確定新工藝中整套掩模板方案，縮 短新工藝的開發周期；以後的新工藝開發中，都可以使用同一塊所述評估掩模板來評估套 刻標記，無需為以後的新工藝開發而重新設計評估掩模板，這樣既提高了新工藝的開發效 率，同時也降低了開發成本。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明圖1是本發明的在新工藝開發中評估套刻標記的方法流程示意圖；圖2是本發明實施例的一種典型的評估掩模板布局圖；圖3是本發明實施例的評估掩模板中A、B、C區域的典型式樣示意圖；圖4是本發明實施例的兩種不同套刻標記方案的示意圖；圖5是本發明實施例的兩種不同套刻標記方案在矽片上做出的各自的曝光單元 示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明新工藝開發中評估套刻標記的方法共有如圖1中的5個步驟， 即為設計一塊能製作出在新工藝中會使用到的所有式樣的套刻標記的評估掩模板，包括 套刻標記外框、套刻標記內框和遮擋圖形三塊區域，所述套刻標記外框、套刻標記內框和遮 擋圖形包括在新工藝中會使用到的所有式樣且都放置在所述評估掩模板的晶片區域，同一 式樣的所述套刻標記外框、套刻標記內框和遮擋圖形位置都一一對應，其中所述在新工藝 中會使用到的所有式樣的套刻標記是根據現有技術中使用的套刻標記而選定，所選定的套 刻標記滿足所有新工藝的需要；根據新工藝中各光刻層之間的對準錶，擬定各需要對準的 光刻層之間各種式樣套刻標記的所有製作方案，即為被對準層與當前層之間各光刻層在所 述各種式樣套刻標記處需要遮擋圖形以及不需要遮擋圖形兩種方案；按照所述製作方案把 各需要對準的光刻層之間的所述各種式樣套刻標記按照不同的式樣和方案分別製作在一 枚按新工藝製作的矽片的各對應光刻層的不同曝光單元中；對所製作的各光刻層之間的不 同方案的所述各種式樣套刻標記的套準測試信號進行評估，根據最強的套準測試信號分別 選出各光刻層之間的套刻標記的最優式樣和方案的組合；將選定的各光刻層之間的最優式 樣和方案的組合的套刻標記應用到新工藝的整套掩模板製作方案中，從而確定新工藝的整 套掩模板方案。下面為本發明的一個實施例說明。如圖2所示，為本發明實施例的一種典型的評估掩模板布局圖。圖1中的評估掩 模板分成了多個區域塊，例如A、B、C、D。圖1中塊A為一種式樣的套刻標記外框，其中包 含有對準標記。塊B為一種式樣的套刻標記內框。塊C為遮擋圖形1。塊D為遮擋圖形2。 圖2中的點號表示還有其它式樣的套刻標記外框、套刻標記內框以及遮擋圖形。所述不同 式樣的套刻標記外框、套刻標記內框以及遮擋圖形都位於所述評估掩模板的晶片區域，各 相同式樣的套刻標記外框、套刻標記內框以及遮擋圖形其位置是一一對應的；所述不同式樣的套刻標記外框、套刻標記內框以及遮擋圖形是利用現有技術中存在的式樣來選定，所 選定的式樣滿足所有新工藝的需要。圖2中各區域塊的布局是能夠根據實際需要而更改 的，一個最簡單的評估掩模板至少包括一個式樣的套刻標記外框、套刻標記內框以及遮擋 圖形；一個完整的評估掩模板中包括了所有新工藝會用到的套刻標記外框、套刻標記內框 以及遮擋圖形的式樣。如圖3所示，為本發明實施例的評估掩模板中A、B、C區域的典型式樣示意圖。圖 3A為圖2所示的塊A套刻標記外框示意圖，本實施例中其大小為20x20微米。圖為圖2 所示的塊B套刻標記內框示意圖，本實施例中其大小為10x10微米。圖3C為圖2所示的塊 C遮擋圖形1示意圖，本實施例中其大小為36x36微米。製作好評估掩模板後，再根據新工藝中各光刻層之間的對準錶，擬定各需要對準 的光刻層之間各種式樣套刻標記的所有製作方案，包括被對準層與當前層之間各光刻層在 所述各種式樣套刻標記處需要遮擋圖形以及不需要遮擋圖形兩種方案。如圖4所示，為本 實施例的由圖3所示式樣的套刻標記外框、套刻標記內框以及遮擋圖形來製作該式樣的套 刻標記的兩種不同的製作方案示意圖。圖4A為在對準層與當前層之間各光刻層在套刻標 記處使用遮擋圖形的製作方案示意圖。圖4B為在對準層與當前層之間各光刻層在套刻標 記處不使用遮擋圖形的製作方案示意圖。其它式樣的套刻標記也包括如圖4所示的兩種制 作方案。擬訂好各個新工藝中需要對準的光刻層之間各種式樣套刻標記的所有製作方案 後，按照所述製作方案把各需要對準的光刻層之間的所述各種式樣套刻標記按照不同的式 樣和方案分別製作在一枚按新工藝製作的矽片的各對應光刻層的不同曝光單元中。如圖5 所示，為本實施例按照圖5所示製作方案在矽片上做出的各自的曝光單元示意圖。圖5中 塊A表示按照圖4A的製作方案所製作的曝光單元，塊B表示按照圖4B的製作方案所製作的 曝光單元，也即塊A對應於一個需要對準的光刻層間的一個式樣的需要遮擋圖形的套刻標 記，塊B對應於和塊A是相同的光刻層間的相同式樣的不需要遮擋圖形的套刻標記的。其 它需要對準的光刻層間的其它式樣的不同方案的套刻標記也是按相同的方法製作出來。對所製作的各光刻層之間的不同方案的所述各種式樣套刻標記的套準測試信號 進行評估，根據最強的套準測試信號分別選出各光刻層之間的套刻標記的最優式樣和方案 的組合。將選定的各光刻層之間的最優式樣和方案的組合的套刻標記應用到新工藝的整 套掩模板製作方案中，從而確定新工藝的整套掩模板方案。以上通過具體實施例對本發明進行了詳細的說明，但這些並非構成對本發明的限 制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應 視為本發明的保護範圍。
權利要求
1. 一種在新工藝開發中評估套刻標記的方法，其特徵在於包括 設計一塊能製作出在新工藝中會使用到的所有式樣的套刻標記的評估掩模板，包括套 刻標記外框、套刻標記內框和遮擋圖形三塊區域，所述套刻標記外框、套刻標記內框和遮擋 圖形包括在新工藝中會使用到的所有式樣且都放置在所述評估掩模板的晶片區域，同一式 樣的所述套刻標記外框、套刻標記內框和遮擋圖形位置都一一對應；根據新工藝中各光刻層之間的對準錶，擬定各需要對準的光刻層之間各種式樣套刻標 記的所有製作方案，即為被對準層與當前層之間各光刻層在所述各種式樣套刻標記處需要 遮擋圖形以及不需要遮擋圖形兩種方案；按照所述製作方案把各需要對準的光刻層之間的所述各種式樣套刻標記按照不同的 式樣和方案分別製作在一枚按新工藝製作的矽片的各對應光刻層的不同曝光單元中；對所製作的各光刻層之間的不同方案的所述各種式樣套刻標記的套準測試信號進行 評估，根據最強的套準測試信號分別選出各光刻層之間的套刻標記的最優式樣和方案的組 合；將選定的各光刻層之間的最優式樣和方案的組合的套刻標記應用到新工藝的整套掩 模板製作方案中，從而確定新工藝的整套掩模板方案。
全文摘要
本發明公開了一種在新工藝開發中評估套刻標記的方法。先是設計一塊評估掩模板，包括套刻標記外框、套刻標記內框和遮擋圖形三塊區域，包含了新工藝中所用到的各種式樣的套刻標記圖形。其次是根據新工藝中各光刻層之間的對準錶，擬定各光刻層之間各種式樣套刻標記的所有製作方案。再按照所述製作方案把各套刻標記分別製作在一枚按新工藝製作的矽片不同曝光單元中。再是對所製作套刻標記的套準測試信號進行評估，選出各光刻層之間的套刻標記的最優式樣和方案的組合。最後將選定的套刻標記組合應用到新工藝的整套掩模板製作方案中。本發明能高效的評估出新工藝中所需要的最優的套刻標記組合，縮短新工藝的開發周期。
文檔編號G03F1/70GK102043324SQ20091020171
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月22日 優先權日2009年10月22日
發明者吳鵬, 闞歡, 陳福成 申請人:上海華虹Nec電子有限公司