[发明专利]像散测试掩膜版及光刻机台的像散检测方法

说明书

本申请公开了一种像散测试掩膜版及光刻机台的像散检测方法，涉及半导体制造领域。该光刻机台的像散检测方法包括在晶圆表面涂布光刻胶；利用像散测试掩膜版和待测光刻机台对所述晶圆进行曝光，像散测试掩膜版上布满像散测试标记，像散测试掩膜版的大小与待测光刻机台的最大曝光区域的大小相同；对曝光后的晶圆进行显影；利用套刻机台测量所述晶圆表面形成的测试图形的套刻值；根据套刻值与焦距变化量之间的对应关系，确定所述待测光刻机台对应不同曝光位置的像散值；解决了目前光刻机台的像散检测复杂的问题；达到了简便地测量光刻机台的像散的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种像散测试掩膜版及光刻机台的像散检测方法。

背景技术

光刻机是集成电路制造中的关键设备之一，通过光刻机将掩膜版上的图形转移到涂布有光刻胶的硅片上。

光刻机的种类包括接触式光刻机、接近式光刻机、投影式光刻机。目前，投影式光刻机包括投影物镜和照明系统。由于光学效应，光刻机中投影物镜不可避免地存在一些像差，像差主要分为球差、慧差、像散(Astigmatism)、波像差等。

当投影透镜存在像差时，表现为X方向的最佳焦距(Best Foucs)和Y方向的最佳焦距不同，将掩膜版上的图形曝光至硅片上后，硅片上的图形在X方向和Y方向产生差异，从而影响制造过程中对器件关键尺寸(CD，critical demotion)的控制精度。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种像散测试掩膜版及光刻机台的像散检测方法。该技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种像散测试掩膜版，像散测试掩膜版上布满像散测试标记，像散测试掩膜版的大小与待测光刻机台的最大曝光区域的大小相同；

每个像散测试标记包括第一类透光图形和第二类透光图形；

第一类透光图形由第一透光条和第二透光条构成，第一透光条的长边与第二透光条的长边平行，第一透光条的关键尺寸与待测光刻机台的最小分辨率相同；

第二类透光图形为第三透光条，第二透光条和第二类透光图形的关键尺寸大于待测光刻机台的最小分辨率，第二透光条和第二类透光图形的关键尺寸不相同；

一个第一类透光图形和一个第二类透光图形构成一组子标记；

将每个像散测试标记分为四个象限，每个象限至少设置有3组子标记；在第一象限和第三象限中，第一类透光图形位于第二类透光图形的右侧；在第二象限中，第一类透光图形位于第二类透光图形的上方；在第四象限中，第一类透光图形位于第二类透光图形的下方；

第一象限和第二象限中透光图形的放置方向呈90°，第一象限和第三象限中透光图形的放置方向相同，第一象限和第四象限中透光图形的放置方向呈90°。

第二方面，本申请实施例提供了一种光刻机台的像散检测方法，该方法包括：

在晶圆表面涂布光刻胶；

利用像散测试掩膜版和待测光刻机台对晶圆进行曝光；

对曝光后的晶圆进行显影；

利用套刻机台测量晶圆表面形成的测试图形的套刻值；

根据套刻值与焦距变化量之间的对应关系，确定待测光刻机台对应不同曝光位置的像散值；

其中，像散测试掩膜版上布满像散测试标记，像散测试掩膜版的大小与待测光刻机台的最大曝光区域的大小相同；

每个像散测试标记包括第一类透光图形和第二类透光图形；

第一类透光图形由第一透光条和第二透光条构成，第一透光条的长边与第二透光条的长边平行，第一类透光图形的关键尺寸与待测光刻机台的最小分辨率相同；