用于測(cè)量電路器件中接觸孔和柵極套準(zhǔn)精度的測(cè)試結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于測(cè)量電路器件中接觸孔和柵極套準(zhǔn)精度的測(cè)試結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了確保電路器件中接觸孔和柵極的套準(zhǔn)精度能夠在允許規(guī)格之內(nèi)，現(xiàn)有技術(shù)的做法是:在形成有柵極的硅片上形成層間介質(zhì)層、以及位于層間介質(zhì)層上的光刻膠層；在光刻機(jī)臺(tái)上將用于定義接觸孔位置的掩膜版與硅片上的柵極對(duì)準(zhǔn)，然后進(jìn)行光刻以在光刻膠層內(nèi)形成定義接觸孔位置的開口 ；利用光學(xué)顯微鏡測(cè)量圖形化光刻膠層上開口與硅片上柵極的套準(zhǔn)精度。
[0003]若套準(zhǔn)精度在允許規(guī)格之內(nèi)，則直接以該圖形化光刻膠層為掩模進(jìn)行刻蝕，以在層間介質(zhì)層內(nèi)形成接觸孔。若套準(zhǔn)精度不在允許規(guī)格之內(nèi)，則去除圖形化光刻膠層，重新在層間介質(zhì)層上形成一層新的光刻膠層，根據(jù)已經(jīng)獲得的套準(zhǔn)精度信息在光刻機(jī)臺(tái)上將掩膜版與硅片重新對(duì)準(zhǔn)，然后進(jìn)行光刻以在光刻膠層內(nèi)形成定義接觸孔位置的開口，再進(jìn)行刻蝕以在層間介質(zhì)層內(nèi)形成接觸孔。
[0004]但是，由于利用光學(xué)顯微鏡所測(cè)量獲得的圖形化光刻膠層上開口與硅片上柵極的套準(zhǔn)精度往往會(huì)受系統(tǒng)誤差的影響而準(zhǔn)確性較低，導(dǎo)致在形成接觸孔之后對(duì)電路器件中接觸孔和柵極的套準(zhǔn)精度進(jìn)行測(cè)量發(fā)現(xiàn)，接觸孔和柵極的套準(zhǔn)精度并不在允許規(guī)格之內(nèi)。
[0005]為了解決這個(gè)問題，現(xiàn)有技術(shù)提出了一種用于測(cè)量電路器件中接觸孔和柵極套準(zhǔn)精度的測(cè)試結(jié)構(gòu)。所述電路器件和測(cè)試結(jié)構(gòu)位于同一硅片上，其中，電路器件位于硅片的電路器件區(qū)域，測(cè)試結(jié)構(gòu)位于硅片的測(cè)試結(jié)構(gòu)區(qū)域并與所述電路器件同步形成。即，測(cè)試結(jié)構(gòu)中的偽柵極與電路器件中的柵極同步形成，測(cè)試結(jié)構(gòu)中的偽接觸孔與電路器件中的接觸孔也同步形成。
[0006]如圖1所示，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)包括多個(gè)沿第一方向A平行排列的測(cè)試單元，所述測(cè)試單元包括:沿垂直于第一方向A的第二方向B延伸的偽柵極I ;兩列沿第二方向B間隔排列并位于一條直線上的偽接觸孔2，兩列偽接觸孔2沿第二方向B交錯(cuò)排列并與沿第二方向B延伸的切線3相切，偽接觸孔2位于硅片及部分偽柵極I上方，使得從偽接觸孔2的底部看到偽柵極I的邊緣，兩列偽接觸孔2的數(shù)量相等均為M。
[0007]在形成該測(cè)試結(jié)構(gòu)的過程中，利用光刻工藝在光刻膠層內(nèi)形成用于定義測(cè)試結(jié)構(gòu)中偽接觸孔位置的開口、以及用于定義電路器件中接觸孔位置的開口時(shí)，可以利用光學(xué)顯微鏡測(cè)量用于定義電路器件中接觸孔位置的開口與硅片電路器件區(qū)域中的柵極的套準(zhǔn)精度。
[0008]在形成該測(cè)試結(jié)構(gòu)之后，利用掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,簡(jiǎn)稱SEM)測(cè)量以下距離:每個(gè)測(cè)試單元其中一列M個(gè)偽接觸孔2相切于切線3的切點(diǎn)與暴露在該偽接觸孔2底部的偽柵極I邊緣之間的垂直距離Xl ;每個(gè)測(cè)試單元另一列M個(gè)偽接觸孔2相切于切線3的切點(diǎn)與暴露在該偽接觸孔2底部的偽柵極I邊緣之間的垂直距離X2。
[0009]計(jì)算測(cè)試結(jié)構(gòu)中偽接觸孔2與偽柵極I的套準(zhǔn)精度，方法為:計(jì)算所有Xl之和Hl與所有X2之和H2的差值，所述差值的絕對(duì)值除以M等于所述套準(zhǔn)精度。由于測(cè)試結(jié)構(gòu)與電路器件同步形成，因此，測(cè)試結(jié)構(gòu)中偽接觸孔與偽柵極的套準(zhǔn)精度可以表征電路器件中接觸孔與柵極的套準(zhǔn)精度，進(jìn)而可以獲得電路器件中接觸孔和柵極的套準(zhǔn)精度。
[0010]根據(jù)測(cè)試結(jié)構(gòu)所獲得的電路器件中接觸孔和柵極的套準(zhǔn)精度可以分析出，根據(jù)光學(xué)顯微鏡所獲得的用于定義電路器件中接觸孔位置的開口與硅片電路器件區(qū)域中的柵極的套準(zhǔn)精度存在的誤差。這樣一來，在下一硅片電路器件中接觸孔的光刻工藝中，利用光學(xué)顯微鏡測(cè)量圖形化光刻膠層上用于定義接觸孔位置的開口與硅片上柵極的套準(zhǔn)精度之后，可以對(duì)獲得的套準(zhǔn)精度進(jìn)行誤差補(bǔ)償，消除了系統(tǒng)誤差的影響，提高了光學(xué)顯微鏡所測(cè)量獲得的套準(zhǔn)精度準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高了測(cè)試結(jié)構(gòu)中接觸孔和柵極的套準(zhǔn)精度。
[0011]但是，利用上述測(cè)試結(jié)構(gòu)測(cè)量獲得的套準(zhǔn)精度會(huì)受測(cè)試結(jié)構(gòu)中偽接觸孔和偽柵極關(guān)鍵尺寸精度的影響，造成測(cè)量獲得的套準(zhǔn)精度準(zhǔn)確性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明要解決的問題是:利用現(xiàn)有用于測(cè)量電路器件中接觸孔和柵極套準(zhǔn)精度的測(cè)試結(jié)構(gòu)測(cè)量獲得的套準(zhǔn)精度會(huì)受測(cè)試結(jié)構(gòu)中偽接觸孔和偽柵極關(guān)鍵尺寸精度的影響，準(zhǔn)確性不高。
[0013]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量電路器件中接觸孔和柵極套準(zhǔn)精度的測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述電路器件位于硅片的電路器件區(qū)域，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)位于硅片的測(cè)試結(jié)構(gòu)區(qū)域并與所述電路器件同步形成，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)包括第一測(cè)試單元，所述第一測(cè)試單元包括:
[0014]沿第一方向延伸的第一偽柵極；
[0015]一列沿所述第一方向間隔排列并位于一條直線上的第一偽接觸孔，所述第一偽接觸孔沿垂直于所述第一方向的第二方向橫跨所述第一偽柵極并位于所述硅片及第一偽柵極上方。
[0016]可選的，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)還包括第二測(cè)試單元，所述第二測(cè)試單元包括:
[0017]沿所述第一方向延伸的第二偽柵極，所述第二偽柵極和第一偽柵極沿所述第二方向平行間隔排列；
[0018]兩列沿所述第一方向間隔排列并位于一條直線上的第二偽接觸孔，兩列所述第二偽接觸孔沿所述第一方向交錯(cuò)排列并與沿所述第一方向延伸的第一切線相切，所述第一切線位于兩列所述第二偽接觸孔之間，所述第二偽接觸孔位于硅片及部分所述第二偽柵極上方。
[0019]可選的，所述第一測(cè)試單元的一列第一偽接觸孔與所述第二測(cè)試單元較為靠近所述第一偽柵極的一列第二偽接觸孔沿所述第一方向交錯(cuò)排列。
[0020]可選的，所述第二測(cè)試單元中的所有第二偽接觸孔沿所述第一方向等間隔排列。
[0021]可選的，所述第二測(cè)試單元沿所述第二方向較為遠(yuǎn)離所述第一偽柵極的一列第二偽接觸孔中，各個(gè)所述第二偽接觸孔分別與所述第一測(cè)試單元中的各個(gè)第一偽接觸孔位于一條直線上。
[0022]可選的，所述第一測(cè)試單元的所有第一偽接觸孔尺寸相同。
[0023]可選的，所述第二測(cè)試單元的所有第二偽接觸孔尺寸相同。
[0024]可選的，所述第二測(cè)試單元沿所述第二方向較為靠近所述第一偽柵極的一列第二偽接觸孔、以及所述第一測(cè)試單元中的所有第一偽接觸孔均與第二切線相切，所述第二切線位于所述第一偽柵極和第二偽柵極之間并沿所述第一方向延伸。
[0025]可選的，包括多個(gè)沿所述第二方向交錯(cuò)排列的第一測(cè)試單元和第二測(cè)試單元。
[0026]可選的，任一所述第一測(cè)試單元兩側(cè)的兩個(gè)所述第二測(cè)試單元關(guān)于兩個(gè)所述第二測(cè)試單元之間的第一偽柵極對(duì)稱。
[0027]可選的，所有相鄰設(shè)置的所述第一偽柵極和第二偽柵極之間的距離相等。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0029]利用測(cè)試結(jié)構(gòu)中的第一測(cè)試單元可以獲得測(cè)試結(jié)構(gòu)中偽接觸孔與偽柵極的套準(zhǔn)精度，且所獲得的套準(zhǔn)精度不會(huì)受測(cè)試結(jié)構(gòu)中偽接觸孔和偽柵極的關(guān)鍵尺寸精度的影響，提高了套準(zhǔn)精度的準(zhǔn)確性。
[0030]進(jìn)一步地，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)中還包括第二測(cè)試單元，將根據(jù)第一測(cè)試單元和第二測(cè)試單元所獲得套準(zhǔn)精度的平均值作為電路器件中接觸孔與柵極的套準(zhǔn)精度，使得所獲得的套準(zhǔn)精度不會(huì)受測(cè)試結(jié)構(gòu)中偽接觸孔圓整度的影響，進(jìn)一步提高了套準(zhǔn)精度的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0031]圖1是現(xiàn)有一種用于測(cè)量電路器件中接觸孔和柵極套準(zhǔn)精度的測(cè)試結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中用于測(cè)量電路器件中接觸孔和柵極套準(zhǔn)精度的測(cè)試結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0034]本實(shí)施例提供了一種用于測(cè)量電路器件中接觸孔和柵極套準(zhǔn)精度的測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述電路器件位于硅片的電路器件區(qū)域，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)位于硅片的測(cè)試結(jié)構(gòu)區(qū)域并與所述電路器件同步形成，如圖2所示，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)包括第一測(cè)試單元1，第一測(cè)試單元I包括??沿第一方向A延伸的第一偽柵極10 列沿第一方向A間隔排列并位于一條直線上的第一偽接觸孔11，第一偽接觸孔11沿垂直于第一方向A的第二方向B橫跨第一偽柵極10并位于硅片及第一偽柵極10上方，使得從第一偽接觸孔11的底部能夠看到第一偽柵極10的邊緣。
[0035]第一測(cè)試單元I中第一偽接觸孔11的數(shù)量為N，且第一測(cè)試單元I中所有第一偽接觸孔11尺寸相同，使得所有第一偽接觸孔11與沿第一方向A延伸的第二切線T2相切。
[0036]利用掃描電子顯微鏡測(cè)量以下距離:第一測(cè)試單元I中N個(gè)第一偽接觸孔11相切于一側(cè)第二切線T2的切點(diǎn)，與暴露在第一偽接觸孔11底部的第一偽柵極10邊緣之間的垂直距離Xl ；
[0037]第一測(cè)試單元I中N個(gè)第一偽接觸孔11相切于另一側(cè)第二切線T2的切點(diǎn)，與暴露在第一偽接觸孔11底部的第一偽柵極10邊緣之間的垂直距離X2，第一偽接觸孔11的切點(diǎn)即為第一偽接觸孔11沿第二方向B距離第一偽柵極10最遠(yuǎn)的點(diǎn)。
[0038]計(jì)算所有Xl之和Hl與所有X2之和H2的差值，所述差值的絕對(duì)值除以N可以獲得第一