发明名称 制作晶圆试片的方法及藉其评估光罩图案间叠对位准(MASK REGISTRATION)的方法
摘要 一种评估两光罩间叠对位准的方法。首先,以具有第一光罩图案之第一光罩进行微影制程,以定义蚀刻晶圆而形成第一曝光图案。接着,在该晶圆表面覆盖光阻层,并以具有第二光罩图案之第二光罩定义该光阻层而形成第二曝光图案。其次,量测晶圆上的第一曝光图案与第二曝光图案于X方向、Y方向或X与Y方向的偏移值。之后,校正该偏移值之曝光变形值(scaling)与叠对偏移值(overlay offset)以得到第一与第二光罩图案间的叠对位准。最后,判定叠对位准是否合于一定规格。伍、(一)、本案代表图为:第3图。(二)、本案代表图之元件代表符号简单说明:S302~S312:流程步骤。
申请公布号 TW594852 申请公布日期 2004.06.21
申请号 TW092124185 申请日期 2003.09.02
申请人 南亚科技股份有限公司 发明人 吴文彬;萧智元;毛惠民
分类号 H01L21/027 主分类号 H01L21/027
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路四段二七九号三楼;颜锦顺 台北市大安区信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种评估光罩图案间叠对位准(mask registration)的方法,包含下列步骤:以具有一第一光罩图案之一第一光罩进行微影制程,以定义蚀刻一晶圆而形成一第一曝光图案;在该晶圆表面覆盖一光阻层;以具有一第二光罩图案之一第二光罩定义该光阻层而形成一第二曝光图案;量测该晶圆上的该第一曝光图案与该第二曝光图案于X方向、Y方向或X与Y方向的偏移値;校正该偏移値之曝光变形値(scaling)与叠对偏移値(overlay offset)以得到该第一与第二光罩图案间的叠对位准;以及判定该叠对位准是否合于一既定规格。2.根据申请专利范围第1项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该第一光罩图案与该第二光罩图案分别为主动区(AA)图案、闸极结构(GC)图案、深沟电容(DT)图案、接合区接触窗开口(CS)图案、位元线接触窗开口(CB)图案或既定的金属内连线层图案之一。3.根据申请专利范围第1项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该晶圆之该偏移値系藉由关键尺寸-电子扫瞄显微镜(CD-SEM)以上视图(top-view)方式量测。4.根据申请专利范围第1项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该第一与第二曝光图案系各别以该第一与第二光罩图案为曝光单元,在该晶圆上经A次分区曝光而成。5.根据申请专利范围第4项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中量测该晶圆上的该第一曝光图案与该第二曝光图案的偏移値,系由该A个区域中选择B个曝光区域进行量测,其中B≦A。6.根据申请专利范围第5项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该曝光图案为矩形,而该B个曝光区域中至少包含该矩形之四个角落之曝光区域以及至少一中间曝光区域。7.根据申请专利范围第5项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该X方向偏移値系由各B个区域之X方向,各选择复数点,量测各点二该第一与第二曝光图案问的偏移値,而该Y方向偏移値,则由各B个区域之之Y方向,各选择复数点,量测各点之该第一与第二曝光图案间的偏移値。8.根据申请专利范围第7项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该X方向之复数点系由各个区域之X方向选定M列,每列上取N个点,量测各点之偏移値,该Y方向之复数点系由各个区域之Y方向选定P栏,每列上取Q个点,量测各点之偏移値。9.根据申请专利范围第8项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中每个区域之该曝光变形(sealing)率为X方向每列之N个点偏移値经线性回归后之斜率(S),或者为Y方向每栏之Q个点偏移値经线性回归后之斜率(S)。10.根据申请专利范围第9项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中各栏或各列之叠对偏移値(overlay offset),系为每栏或每列中的各取样点偏移値经曝光变形(sealing)校正后之平均値。11.根据申请专利范围第9项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中判定该叠对位准是否合于既定规格,系藉由一统计方法进行。12.一种评估光罩图案之间叠对位准(maskregistration)的方法,包含下列步骤:以一第一光罩,在一晶圆上定义并形成一第一图案;在该晶圆表面覆盖一抗反射层;在该抗反射层表面形成一光阻层;以一第二光罩定义该光阻层以形成一第二图案;去除该第二图案中露出之该抗反射层;量测该晶圆上的该第一图案与该第二图案间于X方向、Y方向或X与Y方向的偏移値;校正该偏移値之微影变形(sealing)与叠对偏移(overlay offset)以得到该第一与第二光罩间的叠对位准;以及判定该叠对位准是否合于一规格。13.根据申请专利范围第12项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该第一光罩图案与该第二光罩图案分别为主动区(AA)图案、闸极结构(GC)图案、深沟电容(DT)图案、接合区接触窗开口(CS)图案、位元线接触窗开口(CB)图案或既定的金属内连线层图案之一。14.根据申请专利范围第13项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该晶圆之该偏移値系藉由关键尺寸-电子扫瞄显微镜(CD-SEM)以上视图(top-view)方式量测。15.根据申请专利范围第12项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该第一与第二曝光图案系各别以该第一与第二光罩图案为曝光单元,在该晶圆上经A次分区曝光而成。16.根据申请专利范围第15项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中量测该晶圆上的该第一曝光图案与该第二曝光图案的偏移値,系由该A个区域中选择B个曝光区域进行量测,其中B≦A。17.根据申请专利范围第16项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该曝光图案为矩形,而该B个曝光区域中至少包含该矩形之四个角落之曝光区域以及至少一中间曝光区域。18.根据申请专利范围第16项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该X方向偏移値系由各B个区域之X方向,各选择复数点,量测各点之该第一与第二曝光图案间的偏移値,而该Y方向偏移値,则由各B个区域之Y方向,各选择复数点,量测各点之该第一与第二曝光图案问的偏移値。19.根据申请专利范围第18项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中该X方向之复数点系由各个区域之X方向选定M列,每列上取N个点,量测各点之偏移値,该Y方向之复数点系由各个区域之Y方向选定P栏,每列上取Q个点,量测各点之偏移値。20.根据申请专利范围第19项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中每个区域之该曝光变形(sealing)率为X方向每列之N个点偏移値经线性回归后之斜率(S),或者为Y方向每栏之Q个点偏移値经线性回归后之斜率(S)。21.根据申请专利范围第20项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中各栏或各列之叠对偏移値(overlay offset),系为每栏或每列中的各取样点经曝光变形(sealing)校正后之平均値。22.根据申请专利范围第12项所述之评估光罩图案之间叠对位准(mask registration)的方法,其中判定该叠对位准是否合于既定规格,系藉由一统计方法进行。23.一种制作晶圆试片的方法,适用于制作适用于关键尺寸-扫瞄式电子显微镜(CD-SEM)观察之晶圆试片,该方法包含下列步骤:以一第一光罩,在一晶圆上定义并形成一第一图案;在该晶圆表面形成一光阻层;以一第二光罩定义该光阻层以形成一第二图案,以形成供一关键尺寸-扫瞄式电子观察用之晶圆试片。24.一种制作晶圆试片的方法,适用于制作适用于关键尺寸-扫瞄式电子显微镜(CD-SEM)观察之晶圆试片,该方法包含下列步骤:以一第一光罩,在一晶圆上定义并形成一第一图案;在该晶圆表面覆盖一抗反射层;在该抗反射层表面形成一光阻层;以一第二光罩定义该光阻层以形成一第二图案;去除该第二图案中露出之该抗反射层,以形成供一关键尺寸-扫瞄式电子观察用之晶圆试片。图式简单说明:第1图所示为习知之光罩在晶圆上对准曝光之示意图。第2图所示为习知技术中,以X光扫瞄式电子显微镜(X-SEM)观察晶圆试片纵切面中之叠对准确度。第3图所示为根据本发明之一实施例中,评估光罩图案间叠对位准的方法流程。第4A至4E图所示为根据本发明之一实施例中,以既定的两光罩图案制作晶圆试片之流程。第5A至5B图所示为根据本发明之一实施例中,以关键尺寸-扫瞄式电子显微镜(CD-SEM)观察及量测晶圆试片之表面图案叠对之示意图。第6A至6C图所示为根据本发明之一实施例中,在一晶圆试片上量测曝光图案偏移値的取样方法。第7A图所示为光罩图案曝光后的曝光变形(scaling)之一。第7B图所示为两光罩图案间的叠对偏移(overlayoffset)之一。第8A与8B图所示为第6C图之X方向与Y方向取样点的偏移曲线。第8C与8D图所示为将第8A与8B图中经曝光变形(scaling)与叠对偏移(overlay offset)校正后的偏移曲线。
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