[发明专利]量测通孔与下层金属线对准偏差的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造工艺领域，尤其涉及一种量测通孔与下层金属线对准偏差的方法。

背景技术

随着大规模集成电路制造朝着集成度更高，关键尺寸不断缩小以及器件结构越来越复杂的方向发展，对集成电路制造工艺的精度和可重复性要求越来越高。为满足集成电路整体电学性能的要求，在芯片的具体制造过程中，不同结构的电路图形常一层层的叠堆在一起。其中，集成电路前段制造工艺的叠堆主要是栅极和接触孔，后段的叠堆主要是通孔和金属线。由于通孔和金属线在后段是多层的重复结构，尤其在一些先进工艺中其具有多达10层的重复结构，因此如何精确量测通孔与金属线的对准偏差，以保证集成电路制造工艺的精度和可重复性，进而提升产品的良率就显得尤为重要。

在现有技术中，常通过光学方法来量测通孔与金属线的对准偏差值，进而来控制集成电路制造工艺的精度和可重复性。但由于光学方法，其本身受到波长分辨率大小的限制，当器件尺寸不断缩小时，这种方法就不能精确量测通孔与金属线的对准偏差，从而无法保证集成电路制造工艺的精度和可重复性，进而也无法满足工艺精确控制的要求来提升产品的良率。

因此，寻找一种精确量测通孔和下层金属线间对准偏差的方法对于提升器件的质量就显得十分重要。

发明内容

本发明的目的为，针对上述问题，提出了一种量测通孔与下层金属线对准偏差的方法，该方法通过在晶圆上布置与切割线垂直且呈中心对称的测试金属线，该测试金属线具有互不连接的第一测试单元和第二测试单元，其中，上述第一测试单元和第二测试单元分别具有沿水平方向以定值t递增或递减并向对方延伸的多条凸起金属线，扫描位于第一测试单元和第二测试单元之间并与凸起金属线一一对应的通孔，将通孔的扫描数据与标准扫描数据进行对比，以精确量测出通孔与下层金属线的对准偏差，保证了集成电路制造工艺的精度和可重复性，进而提升了产品的良率。

为实现上述目的，本发明一种量测通孔与下层金属线对准偏差的方法，包括如下步骤：

步骤S01，于晶圆上布置与切割线垂直且呈中心对称的测试金属线，所述测试金属线具有互不连接的第一测试单元和第二测试单元，其中，所述第一测试单元和第二测试单元分别具有沿水平方向以定值t递增或递减并向对方延伸的n条凸起金属线，其中，n为大于2的整数；

步骤S02，扫描位于所述第一测试单元和第二测试单元之间并与所述凸起金属线一一对应的通孔，以获得所述通孔的扫描数据，其中，所述凸起金属线与通孔相连时扫描结果显示为亮，所述凸起金属线与通孔不相连时扫描结果显示为暗；

步骤S03，将所述通孔的扫描数据与无对准偏差的标准扫描数据进行对比，以量测出所述通孔与下层金属线的对准偏差，其中，所述无对准偏差的标准扫描数据为所述第一测试单元和第二测试单元的最长凸起金属线与通孔相连，其他凸起金属线与通孔不相连时的扫描结果。

进一步地，所述第一测试单元和第二测试单元还分别连接有一P型离子井和金属钨接触孔的器件，其中，所述第一测试单元和第二测试单元是与所述P型离子井和金属钨接触孔器件上的接触孔相连。

进一步地，所述通孔的扫描数据是通过扫描式电子显微镜扫描所述通孔实现的。

进一步地，所述通孔与下层金属线的对准偏差包括正Y方向上的对准偏差和负Y方向上的对准偏差。其中，所述对准偏差是正Y方向还是负Y方向是由所述第一测试单元和第二测试单元的最长凸起金属线所对应的通孔的亮暗变化来确定。

进一步地，所述凸起金属线的宽度范围为10nm～50nm。

进一步地，所述定值t的范围为1nm～30nm。

进一步地，所述通孔的扫描数据与无对准偏差的标准扫描数据进行对比，以计算出所述有亮暗变化通孔的数量k。

进一步地，当k为小于2的整数时，所述的通孔与下层金属线对准偏差为0；k为大于或等于2的整数时，所述的通孔与下层金属线对准偏差为(k-1)*t。

从上述技术方案可以看出，本发明一种量测通孔与下层金属线对准偏差的方法，通过在晶圆上布置与切割线垂直且呈中心对称的测试金属线，该测试金属线具有互不连接的第一测试单元和第二测试单元，其中，上述第一测试单元和第二测试单元分别具有沿水平方向以定值t递增或递减并向对方延伸的多条凸起金属线，扫描位于第一测试单元和第二测试单元之间并与凸起金属线一一对应的通孔，将通孔的扫描数据与标准扫描数据进行对比，以精确量测出通孔与下层金属线的对准偏差，保证了集成电路制造工艺的精度和可重复性，进而提升了产品的良率。

附图说明