一種關(guān)鍵尺寸測(cè)試的校正裝置和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種關(guān)鍵尺寸測(cè)試的校正裝置和方法，可以在Mask上設(shè)置至少一組Mark，利用所述Mask進(jìn)行刻蝕工藝后在基板上形成的圖形獲知DICD的實(shí)際值，據(jù)此校正CD測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明裝置和方法，簡(jiǎn)化了DICD測(cè)試值的校準(zhǔn)工作，并能夠保證校準(zhǔn)精度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種關(guān)鍵尺寸測(cè)試的校正裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種關(guān)鍵尺寸測(cè)試的校正裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于傳統(tǒng)光刻工藝中的圖形關(guān)鍵尺寸測(cè)試，通常采用圖形邊緣探測(cè)的方法來(lái)確定測(cè)試值。這種測(cè)試方法的測(cè)試值受電荷稱(chēng)合裝置(Charge-coupled Device,CCD)成像圖形亮度的影響較大，因此需要對(duì)得到的測(cè)試值進(jìn)行光亮調(diào)節(jié)校正，使測(cè)試值更接近于真實(shí)值。
[0003]目前針對(duì)測(cè)試值的校正方法通常是和切掃描電鏡(Scanning ElectronMicroscope, SEM)樣品測(cè)試值來(lái)做比較，然后調(diào)整光亮到最佳測(cè)試水平。這種校正方法的測(cè)試周期長(zhǎng)，校正費(fèi)用高。特別地，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，關(guān)鍵尺寸(Critical Dimension,CD)測(cè)試設(shè)備的光源光亮?xí)饾u降低，這導(dǎo)致測(cè)試值一直需要校正，因此校正工作量變大，不利于產(chǎn)品工藝進(jìn)行過(guò)程中的關(guān)鍵尺寸監(jiān)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種關(guān)鍵尺寸測(cè)試的校正裝置和方法，以簡(jiǎn)化刻蝕后關(guān)鍵尺寸(Development Inspection Critical Dimension, DI CD)測(cè)試值的校準(zhǔn)工作，并保證校準(zhǔn)精度。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種關(guān)鍵尺寸測(cè)試的校正裝置，該裝置包括掩膜板Mask，所述掩膜板Mask設(shè)置有至少一組標(biāo)記Mark，所述至少一組標(biāo)記Mark用于在經(jīng)過(guò)刻蝕工藝后在基板上形成能夠獲知關(guān)鍵尺寸DICD的實(shí)際值的圖形。
[0007]所述Mark至少由一個(gè)Mark單元組成,所述Mark單元包括至少兩個(gè)彼此具有距離關(guān)系的Mark次單元。
[0008]所述距離關(guān)系包括:交疊或間隔一距離。
[0009]所述Mark次單元為長(zhǎng)方形或者正方形結(jié)構(gòu)。
[0010]所述Mark次單元為長(zhǎng)方形時(shí)，所述Mark次單元的排列方式為:沿長(zhǎng)方形長(zhǎng)邊方向水平排列，或沿長(zhǎng)方形長(zhǎng)邊方向豎直排列。
[0011]當(dāng)所述一組Mark中包括多個(gè)Mark單元時(shí)，各Mark單元排布在一條直線上或不在一條直線上。
[0012]當(dāng)一組Mark中的各Mark單元排布在一條直線上時(shí),任意相鄰兩個(gè)Mark單元之間的距離相同或不同，且各所述Mark單元所包括的所述Mark次單元之間的距離具有數(shù)值排列規(guī)律或具有不規(guī)律的數(shù)值排列規(guī)律；
[0013]當(dāng)一組Mark中的各Mark單元排布不在一條直線上時(shí)，各Mark單元均勻分布或不均勻分布；各所述Mark單元所包括的所述Mark次單元之間的距離具有數(shù)值排列規(guī)律或具有不規(guī)律的數(shù)值排列規(guī)律。
[0014]所述數(shù)值排列規(guī)律包括:等差遞增或等差遞減；[0015]所述均勻分布包括涵蓋中心對(duì)稱(chēng)或軸對(duì)稱(chēng)的對(duì)稱(chēng)分布。
[0016]在所述至少一組Mark中，Mark單元以Mask關(guān)鍵尺寸⑶為5~30 μ m為基準(zhǔn)。
[0017]一種關(guān)鍵尺寸測(cè)試的校正方法，該方法包括:
[0018]在Mask上設(shè)置至少一組Mark,利用所述Mask進(jìn)行刻蝕工藝后在基板上形成的圖形獲知DI⑶的實(shí)際值，據(jù)此校正⑶測(cè)試結(jié)果。[0019]所述Mark由Mark單元組成,所述Mark單元包括至少兩個(gè)彼此具有距離關(guān)系的Mark次單兀；
[0020]所述獲知DI⑶的實(shí)際值，據(jù)此校正⑶測(cè)試結(jié)果的過(guò)程包括:由微觀圖像獲取設(shè)備獲取利用所述Mask經(jīng)過(guò)刻蝕工藝之后所形成的圖形，根據(jù)其中的Mark次單元由交疊或間隔一距離變?yōu)榍『靡Ш系那闆r獲知DICD的實(shí)際值，將該值與測(cè)試設(shè)備檢測(cè)到的DICD值進(jìn)行比較，根據(jù)比較所得的差值校正CD測(cè)試結(jié)果。
[0021]所述Mask上設(shè)置有多組Mark時(shí)，所述DI⑶的實(shí)際值是針對(duì)利用所述Mask在基板上形成的各組Mark所獲知的DICD實(shí)際值求平均所得的值。
[0022]所述方法應(yīng)用于光刻工藝中。
[0023]本發(fā)明裝置和方法，簡(jiǎn)化了 DI⑶測(cè)試值的校準(zhǔn)工作，并能夠保證校準(zhǔn)精度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例在掩膜板(Mask)上設(shè)置標(biāo)記(Mark)的原理示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中經(jīng)過(guò)光刻工藝后在基板上形成的Mark的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例中經(jīng)過(guò)光刻工藝后在基板上形成的Mark的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4a至4c為本發(fā)明實(shí)施例的其它Mark單元的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在進(jìn)行圖形關(guān)鍵尺寸DICD的測(cè)試及測(cè)試數(shù)值校正，或刻蝕剝離后圖形關(guān)鍵尺寸最終關(guān)鍵尺寸(Final Inspection Critical Dimension, FICD)的測(cè)試，或⑶偏差量(Bias)的確定時(shí)，可以在掩膜版上設(shè)置一組Mark，此組Mark在經(jīng)過(guò)光刻工藝后在玻璃基板上形成一組帶光刻膠的圖形，可以從這組圖形獲知DICD的實(shí)際值，并可以以此組Mark的實(shí)際值作為DICD測(cè)試光亮調(diào)整的基準(zhǔn)，從而解決了 DICD測(cè)試值的校準(zhǔn)問(wèn)題。比如:由顯微鏡或具有放大功能的自動(dòng)照相機(jī)等微觀圖像獲取設(shè)備獲知DICD的實(shí)際值，將該值與測(cè)試設(shè)備檢測(cè)到的DICD值進(jìn)行比較，根據(jù)比較所得的差值校正CD測(cè)試結(jié)果。
[0029]和傳統(tǒng)的SEM校準(zhǔn)方法相比，上述操作方式簡(jiǎn)潔可行，并具有一定的精度，可在⑶測(cè)試設(shè)備燈使用一段時(shí)間后做校準(zhǔn)。另外，可以在進(jìn)行Mask設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)置Mark，不需要玻璃樣品，設(shè)計(jì)完成后預(yù)計(jì)CD測(cè)試校準(zhǔn)成本為零。
[0030]具體而言,可以在Mask上設(shè)i十一組如圖1所示的Mark,該組Mark中的Mark單元可以在玻璃基板上均勻分布(均勻分布不是必須的，但均勻分布可保證根據(jù)Mark單元在玻璃基板上取樣時(shí)的數(shù)據(jù)可靠性并提高實(shí)用性)，如Mark單元在玻璃基板上按行列數(shù)為4*4或5*5等方式均勻排布，保證測(cè)試時(shí)具備點(diǎn)抽樣的均勻分布性。如圖1所示的一組Mark所包含的Mark單元在一條直線上時(shí),其中的一個(gè)Mark單元可以以Mask⑶為10 μ m為基準(zhǔn)(掩膜版關(guān)鍵尺寸所對(duì)應(yīng)的中心值)；當(dāng)Mark單元的數(shù)量為奇數(shù)時(shí)，處在中間位置的中間Mark單元可以以Mask⑶為10 μ m為基準(zhǔn)(掩膜版關(guān)鍵尺寸所對(duì)應(yīng)的中心值)。對(duì)于該組Mark的中間Mark單元的左邊相鄰Mark單元(左二 ),在Mask設(shè)計(jì)時(shí)將組成Mark單元的兩個(gè)Mark次單元(如圖中所示的兩個(gè)矩形塊，下面以矩形塊為例描述)重疊0.25μπι，在經(jīng)過(guò)光刻工藝后，若該Mark單元中左矩形塊的下邊緣和右矩形塊的上邊緣對(duì)齊，則說(shuō)明光刻后的關(guān)鍵尺寸相比Mask尺寸縮小了 0.25 μ m，對(duì)應(yīng)Mask⑶為10 μ m而言，關(guān)鍵尺寸應(yīng)為9.75μπι。需要說(shuō)明的是，ΙΟμπι只是舉例，例如以柵(Gate)層為例，某些產(chǎn)品的基準(zhǔn)是10 μ m,有些廣品的基準(zhǔn)可以是5 μ m,具體的基準(zhǔn)范圍可以是5?30 μ m。所述矩形快可以為正方形或長(zhǎng)方形，以下亦同。
[0031]若經(jīng)過(guò)光刻工藝后該組Mark形成了如圖2所示的圖形，則說(shuō)明DI⑶實(shí)際值為
10.25 μ m，因?yàn)樵?0.25.μ m處的上下兩個(gè)矩形塊恰好咬合。具體而言，在Mask設(shè)計(jì)時(shí)10 μ m處左邊矩形塊下邊緣和右邊矩形塊上邊緣正好對(duì)齊，10.25 μ m處的左邊矩形塊下邊緣和右邊矩形塊上邊緣相差0.25 μ m,而玻璃基板上的圖形進(jìn)行光刻后，10 μ m處左邊矩形塊下邊緣和右邊矩形塊上邊緣已發(fā)生交疊，說(shuō)明DI⑶比Mask⑶偏大，而在10.25 μ m處左邊矩形塊下邊緣和右邊矩形塊上邊緣正好對(duì)齊，說(shuō)明DI⑶比原先Mask⑶偏大了 0.25 μ m,即，實(shí)際關(guān)鍵尺寸為10+0.25 = 10.25 ( μ m)，所對(duì)應(yīng)的測(cè)試精度為0.125 μ m。
[0032]若經(jīng)過(guò)光刻工藝后該組Mark形成了如圖3所示的圖形，則說(shuō)明DI⑶實(shí)際值為
9.75 μ m，因?yàn)樵?.75 μ m處的上下兩個(gè)矩形塊恰好咬合。具體而言，9.75 μ m處的左邊矩形塊下邊緣和右邊矩形塊上邊緣對(duì)齊，說(shuō)明DI⑶實(shí)際值即為9.75 μ m。
[0033]在整個(gè)玻璃基板上，可以以圖1所示的一組Mark為例，在玻璃基板上的多處擺放多組這樣的Mark，獲知多組Mark的DI⑶值后取平均值，得到該玻璃基板上DI⑶的實(shí)際值，而后將該DICD實(shí)際值與CD測(cè)試設(shè)備不同光亮測(cè)試方案得到的值進(jìn)行對(duì)比，從中選取一種最為接近的光亮作為測(cè)試條件，最終完成校準(zhǔn)。
[0034]在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，除了上述針對(duì)光刻膠的光刻以外，本發(fā)明還可以應(yīng)用于針對(duì)金屬、半導(dǎo)體等材質(zhì)的刻蝕，在經(jīng)過(guò)不同的刻蝕工藝后均可在基板上形成能夠獲知關(guān)鍵尺寸DICD的實(shí)際值的圖形。
[0035]以上描述的圖1至圖3中的Mark單元還可以采用如圖4a至4c所示的圖形。具體而言，相對(duì)于圖1，圖4中的Mark單元所包含的Mark次單元的排布方式發(fā)生了變化，即該Mark次單元由沿圖1至圖3中的沿長(zhǎng)方形長(zhǎng)邊方向水平排列變成沿長(zhǎng)方形長(zhǎng)邊方向豎直排列；具體實(shí)施時(shí)，將上下兩個(gè)矩形塊進(jìn)行重疊與拉開(kāi)，形成類(lèi)似于圖1中的Mark次單元之間的間距。并且，圖4a中，Mark單元中上矩形塊的左邊緣與下矩形塊的右邊緣在可以10 μ m處恰好咬合。
[0036]在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)一組Mark中包括多個(gè)Mark單元時(shí)，各Mark單元可以在一條直線上或不在一條直線上。當(dāng)一組Mark中的各Mark單元在一條直線上時(shí),依次排列的各Mark單元所包括的Mark次單元之間的距離可以具有數(shù)值排列規(guī)律或具有不規(guī)律的數(shù)值排列。所述數(shù)值排列規(guī)律可以包括:遞增(如:等差遞增)或遞減(如:等差遞減)等。并且，各Mark單元之間的距離可以相同或不同。
[0037]當(dāng)一組Mark中的各Mark單元不在一條直線上時(shí),各Mark單元可以形成前述的均勻分布或不均勻分布。所述均勻分布可以包括對(duì)稱(chēng)(如:中心對(duì)稱(chēng)或軸對(duì)稱(chēng)等)分布，例如，Mark單元可以排布為長(zhǎng)方形的形狀，各個(gè)Mark單元位于長(zhǎng)方形的邊或者頂點(diǎn)的位置。并且，各Mark單元所包括的Mark次單元之間的距離可以相同或不同。
[0038]另外，組成所述Mark單元的Mark次單元的形狀可以是矩形、三角形、直角梯形等，只要能夠通過(guò)組成所述Mark單元的Mark次單元讀出DI⑶的實(shí)際值即可。
[0039]需要說(shuō)明的是,一組Mark至少由一個(gè)Mark單元組成,所述Mark單元包括兩個(gè)(如圖l、2、3、4a所示)或三個(gè)(如圖4b、4c所示)甚至更多個(gè)彼此具有距離關(guān)系(如交疊或間隔一定距離)的Mark次單元。當(dāng)所述Mark單元包括三個(gè)或更多個(gè)Mark次單元時(shí)，可以由該Mark單元讀出兩個(gè)或更多個(gè)數(shù)值,如:當(dāng)所述Mark單元包括如圖4c所示的三個(gè)Mark次單元時(shí)，可以由Mark單元中上方的矩形塊和左下方的矩形塊之間的距離關(guān)系讀出一個(gè)數(shù)值(該數(shù)值可能是變大后或變小后的DICD)，還可以由Mark單元中上方的矩形塊和右下方的矩形塊之間的距離關(guān)系讀出一個(gè)數(shù)值(該數(shù)值可能是變大后或變小后的DICD)。
[0040]另外,無(wú)論一組Mark中包括一個(gè)還是多個(gè)Mark單元,也無(wú)論Mark單元包含兩個(gè)、三個(gè)還是更多的Mark次單元，至少有兩個(gè)Mark次單元之間交疊或間隔的距離，是刻蝕后DICD的實(shí)際值與測(cè)試設(shè)備檢測(cè)到的DICD值之間的差。
[0041]綜上所述可見(jiàn)，無(wú)論是方法還是裝置，本發(fā)明用于關(guān)鍵尺寸測(cè)試的校正技術(shù)，在Mask上設(shè)置至少一組Mark,利用所述Mask進(jìn)行刻蝕工藝(如:光刻工藝)后在基板上形成的圖形獲知DICD的實(shí)際值，據(jù)此校正CD測(cè)試結(jié)果，簡(jiǎn)化了 DICD測(cè)試值的校準(zhǔn)工作，并能夠保證校準(zhǔn)精度。
[0042]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種關(guān)鍵尺寸測(cè)試的校正裝置，其特征在于，該裝置包括掩膜板Mask，所述掩膜板Mask設(shè)置有至少一組標(biāo)記Mark,所述至少一組標(biāo)記Mark用于在經(jīng)過(guò)刻蝕工藝后在基板上形成能夠獲知關(guān)鍵尺寸DICD的實(shí)際值的圖形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述Mark至少由一個(gè)Mark單元組成，所述Mark單元包括至少兩個(gè)彼此具有距離關(guān)系的Mark次單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述距離關(guān)系包括:交疊或間隔一距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述Mark次單元為長(zhǎng)方形或者正方形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述Mark次單元為長(zhǎng)方形時(shí)，所述Mark次單元的排列方式為:沿長(zhǎng)方形長(zhǎng)邊方向水平排列，或沿長(zhǎng)方形長(zhǎng)邊方向豎直排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述一組Mark中包括多個(gè)Mark單元時(shí)，各Mark單元排布在一條直線上或不在一條直線上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于， 當(dāng)一組Mark中的各Mark單元排布在一條直線上時(shí),任意相鄰兩個(gè)Mark單元之間的距離相同或不同，且各所述Mark單元所包括的所述Mark次單元之間的距離具有數(shù)值排列規(guī)律或具有不規(guī)律的數(shù)值排列規(guī)律； 當(dāng)一組Mark中的各Mark單元排布不在一條直線上時(shí)，各Mark單元均勻分布或不均勻分布；各所述Mark單元所包括的所述Mark次單元之間的距離具有數(shù)值排列規(guī)律或具有不規(guī)律的數(shù)值排列規(guī)律。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于， 所述數(shù)值排列規(guī)律包括:等差遞增或等差遞減； 所述均勻分布包括涵蓋中心對(duì)稱(chēng)或軸對(duì)稱(chēng)的對(duì)稱(chēng)分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述至少一組Mark中，Mark單元以Mask關(guān)鍵尺寸⑶為5?30 μ m為基準(zhǔn)。
10.一種關(guān)鍵尺寸測(cè)試的校正方法，其特征在于，該方法包括: 在Mask上設(shè)置至少一組Mark,利用所述Mask進(jìn)行刻蝕工藝后在基板上形成的圖形獲知DI⑶的實(shí)際值，據(jù)此校正⑶測(cè)試結(jié)果。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于， 所述Mark由Mark單元組成,所述Mark單元包括至少兩個(gè)彼此具有距離關(guān)系的Mark次單元； 所述獲知DICD的實(shí)際值，據(jù)此校正CD測(cè)試結(jié)果的過(guò)程包括:由微觀圖像獲取設(shè)備獲取利用所述Mask經(jīng)過(guò)刻蝕工藝之后所形成的圖形，根據(jù)其中的Mark次單元由交疊或間隔一距離變?yōu)榍『靡Ш系那闆r獲知DICD的實(shí)際值，將該值與測(cè)試設(shè)備檢測(cè)到的DICD值進(jìn)行比較，根據(jù)比較所得的差值校正CD測(cè)試結(jié)果。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于， 所述Mask上設(shè)置有多組Mark時(shí)，所述DI⑶的實(shí)際值是針對(duì)利用所述Mask在基板上形成的各組Mark所獲知的DICD實(shí)際值求平均所得的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于光刻工藝中。
【文檔編號(hào)】G03F7/20GK103713471SQ201210378201
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月8日
【發(fā)明者】黃寅虎, 劉同軍, 白明基 申請(qǐng)人:合肥京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團(tuán)股份有限公司