[发明专利]测量图形密度的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及半导体测试技术领域，尤其涉及一种测量图形密度的方法。

 

背景技术

随着集成电路工艺技术的不断进步，尤其在0.13微米工艺后，硅工艺的线宽都已小于曝光的波长长度，使得工艺的稳定性越来越难。在设计的前期就开始考虑工艺的衍生效应，由此产生了很多的设计规则检查（DRC, Design Rule Check）。设计规则检查包括很多方面，其中，整体和局部的图形密度（Pattern Density），对于化学机械研磨（CMP, Chemical Mechanical Polarization）和刻蚀的宏观负载（Macro Loading）都有很大影响。

现有技术中，通常是通过对光刻掩膜版图形密度的测量来得到光刻胶上的图形密度，图形密度=图形面积/总面积。光刻胶上的图形密度对设置和调整光刻、刻蚀、研磨等工艺有直接影响，但是，通过测量光刻掩膜版图形密度得到的光刻胶上的图形密度与实际光刻胶上的图形密度有很大差异，这是因为，随着技术节点的提高，在光刻掩膜版上引入了光学临近修正，加入了辅助图形、填充图形等，从而导致光刻掩膜版上的图形已完全不同于实际光刻胶上的图形，进而导致所得图形密度的巨大差异。

另外，在光刻过程中，光刻条件的稍许变化，都会导致关键尺寸的变化，这样就会导致光刻胶上的图形密度发生变化，在现有的测试图形密度的方法中，无法实时反映由于光刻条件的变化而导致图形密度变化的重要信息，进而会引导后续的刻蚀参数设置、研磨参数设置向错误的方向进行，导致所生产出的产品良率较低。

中国专利（公开号：CN101452210B）公开了一种形成不同图形密度的光刻方法，用于刻蚀宏负载效应测试，该光刻方法至少使用两块具有不同图形密度的光刻掩膜版，其中至少一块光刻掩膜版上具有测试图形，在硅片上的某个成阵列的不同单元内利用上述不同图形密度的光刻掩膜板按预定的位置光刻，使该阵列形成图像均匀的光刻图形，最终得到整体光刻图形密度。

该发明通过至少两块具有不同图形密度的光刻掩膜版在基本单元上组合光刻，形成具有图形密度不同的整体光刻图形，有效的减少了研究刻蚀宏负载过程中光刻掩膜版的数量，降低研究成本；但是该发明仍然未能克服现有技术中由于没有有效的测试图形密度的方法，导致量测图形密度与实际图形密度差异大的问题；也未能克服现有技术中由于没有有效的测试图形密度的方法，导致后续的刻蚀、研磨工艺的参数设定误差大的问题；进而降低了产品的良率。

中国专利（公开号：CN102254786B）公开了一种芯片的局部图形密度的分析和检查方法，包括如下步骤：步骤一、根据CMP和刻蚀工艺宏负载要求定义局部面积的大小，将芯片划分成多个面积都为局部面积的局部芯片块。步骤二、将各局部芯片块切分为多个等面积的局部芯片小块。步骤三、检查各所述局部芯片小块的图形密度。步骤四、绘制出芯片的图形密度的二维等高线图。步骤五、计算在所述二维等高线图中的是否存在面积大于所述局部面积、且图形密度值超出目标图形密度范围的区域。步骤六、根据步骤五的计算值确定是否需要修改设计图形。

该发明能够在不增加检查图形密度出现虚假报警情况下，增加图形密度的检查能力。但是该发明仍然未能克服现有技术中由于没有有效的测试图形密度的方法，导致量测图形密度与实际图形密度差异大的问题；也未能克服现有技术中由于没有有效的测试图形密度的方法，导致后续的刻蚀、研磨工艺的参数设定误差大的问题；进而降低了产品的良率。

 

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种测量图形密度的方法，以克服现有技术中由于没有有效的测试图形密度的方法，导致量测图形密度与实际图形密度差异大的问题，也克服了现有技术中由于没有有效的测试图形密度的方法，导致后续的刻蚀、研磨工艺的参数设定误差大的问题，进而准确测量了图形密度，为后续的刻蚀、研磨等制程的开发，提供准确的数据支持，进一步的提高了产品的良率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种测量图形密度的方法，其中，包括以下步骤：

根据工艺需求提供具有多个OPC测试光掩膜图形的测试光刻掩膜版；

获取每个所述OPC测试光掩膜图形的数据信息；

确定并获取将要进行的光刻工艺的工艺参数信息；

根据所述OPC测试光掩膜图形的数据信息和所述工艺参数信息建立一OPC仿真模型；

获取待测掩膜版上的图形数据信息；