[发明专利]球差测试掩膜版及光刻机台的球差检测方法

说明书

本申请公开了一种球差测试掩膜版及光刻机台的球差检测方法，涉及半导体制造领域。该球差测试掩膜版上布满对应不同CD的球差测试标记，球差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；每个球差测试标记由第一测试子标记和第二测试子标记构成，第一测试子标记位于第二测试子标记的上方，第一测试子标记与第二测试子标记的形状相同，第一测试子标记的CD大于第二测试子标记的CD；测试子标记包括两类透光矩形条，第二类透光矩形条的上方和右侧分别设置有第一类透光矩形条；在第二测试子标记中第一类透光矩形条的关键尺寸与最小分辨率相同；解决了目前光刻机台的球差检测复杂的问题；达到了提高测量光刻机台球差的简便度的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种球差测试掩膜版及光刻机台的球差检测方法。

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。

当投影透镜存在球差时，表现为不同大小的关键尺寸(CD，critical demotion)对应的最佳焦距(Best Foucs)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，本申请提供了一种球差测试掩膜版及光刻机台的球差检测方法。该技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种球差测试掩膜版，该球差测试掩膜版上布满对应不同CD的球差测试标记，球差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；

每个球差测试标记由第一测试子标记和第二测试子标记构成，第一测试子标记位于第二测试子标记的上方，第一测试子标记与第二测试子标记的形状相同，第一测试子标记的CD大于第二测试子标记的CD；

测试子标记包括第一类透光矩形条和第二类透光矩形条，第二类透光矩形条的上方设置有两个平行的第一类透光矩形条，第二类透光矩形条的右侧设置有两个平行的第一类透光矩形条，第二类透光矩形条的CD是第一类透光矩形条的CD的2倍以上；

在第二测试子标记中，第一类透光矩形条的CD与待测光刻机台的最小分辨率相同。

第二方面，本申请实施例提供了一种光刻机台的球差检测方法，该方法包括：

在晶圆表面涂布光刻胶；

利用球差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球差值；

其中，球差测试掩膜版上布满对应不同CD的球差测试标记，球差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；

每个球差测试标记由第一测试子标记和第二测试子标记构成，第一测试子标记位于第二测试子标记的上方，第一测试子标记与第二测试子标记的形状相同，第一测试子标记的CD大于第二测试子标记的CD；

测试子标记包括第一类透光矩形条和第二类透光矩形条，第二类透光矩形条的上方设置有两个平行的第一类透光矩形条，第二类透光矩形条的右侧设置有两个平行的第一类透光矩形条，第二类透光矩形条的CD是第一类透光矩形条的CD的2倍以上；