[发明专利]曝光工艺的检验方法、检验系统及测试掩膜板

说明书

一种曝光工艺的检验方法、检验系统及测试掩膜板，用于检验曝光机挡光片的开口大小，所述检验方法包括：提供晶圆；提供测试掩膜板，所述测试掩膜板上形成有第一测试图形和第二测试图形；先对第一测试图形进行曝光，再对第二测试图形进行曝光，先后在晶圆上形成第一对准图形和第二对准图形，第一对准图形和第二对准图形之间的距离根据挡光片的允许偏差范围而定；采用曝光机对所述第一对准图形和第二对准图形进行对准测试。本发明先形成第一对准图形和第二对准图形再采用曝光机进行对准测试，如果检测不到第一对准图形，则判断挡光片的开口过大；如果检测不到第二对准图形，则判断挡光片的开口过小，从而提高了检验挡光片开口大小的可靠性和精度。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种曝光工艺的检验方法、检验系统及测试掩膜板。

背景技术

随着超大集成电路的不断发展，电路设计越来越复杂、特征尺寸越来越小，电路的特征尺寸对器件性能的影响也越来越大。其中，光刻是半导体制造过程中一道重要的工序，它是一种将掩膜板上的图形通过曝光转移到晶圆上的工艺过程。而对于光刻技术而言，光刻设备、工艺以及掩膜板技术即是其中关键因素。

掩膜板包括对曝光光线具有透光性的玻璃基板，以及位于所述玻璃基板上的具有遮光性的图形金属层。在半导体制造过程中，晶圆首先被定位在曝光机光学系统的聚焦范围之内，然后通过曝光机的光学系统将掩膜板图形以曝光区(与透光区域对应)及非曝光区(与遮光区域对应)的形式投影至晶圆上。如图1所示，所述掩膜板包括对曝光光线具有透光性的玻璃基板100，以及位于所述玻璃基板100上且具有遮光性的图形金属层110。曝光机包括具有遮光性的挡光片120用于准确定位曝光位置。具体地，所述挡光片120由上下左右四片组成以形成一开口；其中，所述挡光片120主要通过所述开口的大小来控制曝光范围。

但是，现有技术曝光工艺形成的曝光图形质量不高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种曝光工艺的检验方法、检验系统及测试掩膜板，提高曝光图形质量。

为解决上述问题，本发明提供一种曝光工艺的检验方法，用于检验曝光机挡光片的开口大小。包括：提供晶圆，所述晶圆包括曝光单元区；提供测试掩膜板，所述测试掩膜板上形成有测试图形，所述测试图形包括第一测试图形和第二测试图形，所述第一测试图形包括不透光区以及位于所述不透光区中的透光图形，所述第二测试图形包括透光区以及位于所述透光区中的不透光图形；采用曝光机对所述测试掩膜板上的所述第一测试图形进行第一曝光，在所述晶圆的曝光单元区内形成位于非曝光区的第一对准图形；第一曝光后采用曝光机对所述测试掩膜板上的所述第二测试图形进行第二曝光，在所述晶圆的曝光单元区内形成位于曝光区且与所述第一对准图形相邻的第二对准图形，所述第二对准图形和第一对准图形之间的距离根据挡光片的允许偏差范围而定；采用曝光机对所述晶圆曝光单元区内的第一对准图形和第二对准图形进行对准测试，通过是否能检测到所述第一对准图形和第二对准图形判断曝光机挡光片的开口大小是否在允许偏差范围之内。

可选的，在所述第二曝光的步骤中，所述第二对准图形和第一对准图形之间的距离包括：第二对准图形靠近第一对准图形的边缘与第一对准图形靠近第二对准图形的边缘之间的第一间距；以及第二对准图形与曝光区靠近第一对准图形一侧的边缘之间的第二间距。

可选的，所述第二对准图形和第一对准图形之间的距离根据挡光片的允许偏差范围而定，包括：设定挡光片沿一方向的允许偏差范围；以所述允许偏差范围获得所述方向的检验可偏差范围；以所述检验可偏差范围获得所述第二对准图形和第一对准图形之间的距离。

可选的，所述允许偏差范围包括允许偏差下限值和允许偏差上限值；基于所述允许偏差下限值和允许偏差上限值分别获得检验可偏差范围下限值和检验可偏差上限值，所述检验可偏差范围下限值与所述允许偏差下限值的比值在85％至95％范围内，所述检验可偏差上限值与所述允许偏差上限值的比值在85％至95％范围内；以所述检验可偏差上限值和检验可偏差范围下限值之和作为所述第一间距，以所述检验可偏差范围下限值作为所述第二间距。