劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括相互垂直的第一疏條和第二疏條，還包括第一場(chǎng)區(qū)圖樣，所述第一場(chǎng)區(qū)圖樣包括兩個(gè)圖形，各位于所述第一疏條的一側(cè)并相對(duì)設(shè)置。本發(fā)明還公開了一種劃片槽條寬測(cè)試方法。本發(fā)明通過在疏條兩側(cè)設(shè)置模擬LOCOS結(jié)構(gòu)的場(chǎng)氧化區(qū)域的圖形，人為產(chǎn)生臺(tái)階結(jié)構(gòu)，可以通過在線條寬測(cè)試或顯檢，及時(shí)再現(xiàn)小尺寸有源區(qū)上光刻的多晶硅柵圖形，以真實(shí)反映管芯中的實(shí)際情況，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)由于襯底反射導(dǎo)致的多晶硅柵條寬和形貌異常。
【專利說明】劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光刻工藝，特別是涉及一種劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，還涉及一種劃片槽條寬測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光刻工藝是現(xiàn)代半導(dǎo)體制造中的一個(gè)關(guān)鍵步驟，條寬是表征光刻工藝的一個(gè)關(guān)鍵特性參數(shù)，在生產(chǎn)的光刻過程中需要進(jìn)行在線監(jiān)控。其中一種監(jiān)控方法是在劃片槽中光刻統(tǒng)一的測(cè)試圖形，并測(cè)試這些測(cè)試圖形的條寬。圖1是晶圓(wafer)上管芯11 (die)和劃片槽12的示意圖，劃片槽12即為圖1中分隔開各個(gè)管芯11的白色結(jié)構(gòu)。注意實(shí)際上劃片槽12沒有圖示那么寬。
[0003]劃片槽中統(tǒng)一設(shè)置的測(cè)試圖形規(guī)則，并配有各個(gè)層次的特定標(biāo)記，易于識(shí)別，可以編制自動(dòng)測(cè)試程序進(jìn)行測(cè)試。圖2是兩個(gè)光刻層次的劃片槽條寬監(jiān)控圖形，右下方的英文字符為光刻層次標(biāo)記，條狀結(jié)構(gòu)為條寬測(cè)試圖形，一般測(cè)試單獨(dú)的長疏條(iso line)，或者密集條形結(jié)構(gòu)的其中一根。這種劃片槽條寬測(cè)試圖形可以應(yīng)用于不同產(chǎn)品，給在線監(jiān)控帶來了極大的便利性。
[0004]但是使用劃片槽測(cè)試圖形進(jìn)行測(cè)試，對(duì)某些工藝的特定層次存在不足之處。例如使用硅的局部氧化(LOCOS)技術(shù)的產(chǎn)品，其管芯中有很大的臺(tái)階起伏。對(duì)于LOCOS工藝中的多晶硅柵層次，劃片槽條寬測(cè)試圖形一般是光刻在硅襯底上的，硅襯底本身較為平整。但管芯上的多晶硅柵層次圖形，則會(huì)受到臺(tái)階的影響。
[0005]圖3是一種典型的具LOCOS結(jié)構(gòu)器件的俯視圖，器件包括有源區(qū)110、場(chǎng)氧化區(qū)域120及多晶硅柵130，圖4是其剖視圖，圖5是光刻時(shí)的示意圖。根據(jù)圖5，由于臺(tái)階的存在，垂直入射的曝光光線會(huì)向其它方向反射，導(dǎo)致光刻膠140本該被光刻版20阻擋的位置被部分曝光。
[0006]圖6是產(chǎn)品實(shí)際光刻時(shí)的照片，從圖中可以看到，由于臺(tái)階處的反射光，導(dǎo)致形成的光刻膠圖形局部區(qū)域變薄變細(xì)。極端情況下，光刻膠條甚至?xí)嗟?，最終會(huì)影響刻蝕后的多晶硅柵的形貌和條寬。這種影響在光刻機(jī)焦距偏移時(shí)會(huì)被放大。
[0007]如上所述，劃片槽條寬測(cè)試圖形一般是光刻在硅襯底上面積較大、較為平整的有源區(qū)區(qū)域，因此無法如實(shí)反映管芯中臺(tái)階結(jié)構(gòu)的真實(shí)條寬情況，可能導(dǎo)致存在多晶硅柵異常的管芯流入下一工序，影響廣品的良率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]基于此，有必要提供一種能夠真實(shí)反映存在臺(tái)階結(jié)構(gòu)的管芯中條寬情況的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)。
[0009]—種劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括相互垂直的第一疏條和第二疏條，還包括第一場(chǎng)區(qū)圖樣，所述第一場(chǎng)區(qū)圖樣包括兩個(gè)圖形，各位于所述第一疏條的一側(cè)并相對(duì)設(shè)置。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述兩個(gè)圖形距所述第一疏條的距離相等。[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一場(chǎng)區(qū)圖樣為至少兩個(gè)，不同的第一場(chǎng)區(qū)圖樣中的圖形距所述第一疏條的距離不相等。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述圖形是長方形，長方形的一對(duì)對(duì)邊平行于所述第一疏條。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述平行于第一疏條的對(duì)邊中靠近第一疏條的一條邊距離第一疏條I至5微米。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一疏條和第二疏條形成直角折線，所述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)還包括第二場(chǎng)區(qū)圖樣，所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣位于第一疏條和第二疏條形成的直角的內(nèi)側(cè)，所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣包括一對(duì)對(duì)邊平行于所述第二疏條的長方形圖形。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣還包括條狀圖形，所述條狀圖形平行于所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣的長方形圖形垂直于所述第二疏條的邊。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣為至少兩個(gè)，每個(gè)所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣中、條狀圖形長度與其平行的長方形圖形的邊相等；各個(gè)第二場(chǎng)區(qū)圖樣距所述第二疏條的距離相等。
[0017]本發(fā)明還提供一種劃片槽條寬測(cè)試方法，包括下列步驟:提供形成有上述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)的掩膜版；將所述掩膜版上的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)光刻到晶圓的劃片槽上；測(cè)試所述晶圓上所述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)的線寬。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)光刻在所述晶圓的單晶硅有源區(qū)表面。
[0019]上述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu),通過在疏條(iso line)兩側(cè)設(shè)置模擬LOCOS結(jié)構(gòu)的場(chǎng)氧化區(qū)域的圖形，人為產(chǎn)生臺(tái)階結(jié)構(gòu)，可以通過在線條寬測(cè)試或顯檢，及時(shí)再現(xiàn)小尺寸有源區(qū)上光刻的多晶硅柵圖形，以真實(shí)反映管芯(die)中的實(shí)際情況，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)由于襯底反射導(dǎo)致的多晶硅柵條寬和形貌異常。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是晶圓上管芯和劃片槽的不意圖；
[0021]圖2是傳統(tǒng)技術(shù)中兩個(gè)常見光刻層次的劃片槽條寬監(jiān)控圖形；
[0022]圖3是一種典型的具LOCOS結(jié)構(gòu)器件的俯視圖；
[0023]圖4是圖3所示器件的剖視圖；
[0024]圖5是圖3所示器件在光刻時(shí)的示意圖；
[0025]圖6是產(chǎn)品實(shí)際光刻時(shí)在顯微鏡下的照片；
[0026]圖7是一實(shí)施例中劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0027]圖8是另一實(shí)施例中劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0028]圖9是一實(shí)施例中劃片槽條寬測(cè)試方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為使本發(fā)明的目的、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)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0030]圖7是一實(shí)施例中劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)的示意圖，包括相互垂直的第一疏條232和第二疏條234，還包括第一場(chǎng)區(qū)圖樣220。第一場(chǎng)區(qū)圖樣包括第一圖形222和第二圖形224,各位于第一疏條232的其中一側(cè)并相對(duì)設(shè)置，即如圖7所不分別設(shè)于第一疏條232的左側(cè)和右側(cè)。場(chǎng)區(qū)圖樣220是用于模擬LOCOS結(jié)構(gòu)的場(chǎng)氧化區(qū)域的圖形。
[0031]在圖7所示實(shí)施例中，第一圖形222和第二圖形224是長方形，且距第一疏條232的距離相等。第一圖形222和第二圖形224可以是形狀和大小完全相同的圖形，第一圖形222也可以是與第二圖形224不相同的圖形。在圖7所示實(shí)施例中，長方形的一對(duì)對(duì)邊平行于第一疏條232。
[0032]如圖7所示，為了模擬距場(chǎng)氧化區(qū)域距離不同的多晶硅柵的情況，可以設(shè)置多組第一場(chǎng)區(qū)圖樣220，不同的第一場(chǎng)區(qū)圖樣220中的圖形距第一疏條232的距離不相等。
[0033]發(fā)明人經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生多晶硅柵光刻膠圖形異常的條件與臺(tái)階高度及多晶硅柵至臺(tái)階處的距離相關(guān)，典型的LOCOS工藝的臺(tái)階高度一般為0.1至0.3微米，多晶硅柵至臺(tái)階的距離為I到5微米，且多晶硅柵兩側(cè)同時(shí)存在臺(tái)階容易產(chǎn)生該類異常。因此在其中一個(gè)實(shí)施例中，將多個(gè)第一場(chǎng)區(qū)圖樣220距第一疏條232的距離設(shè)置為I至5微米不等。
[0034]上述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，通過在疏條(iso line)兩側(cè)設(shè)置模擬LOCOS結(jié)構(gòu)的場(chǎng)氧化區(qū)域的圖形，人為產(chǎn)生臺(tái)階結(jié)構(gòu)，可以通過在線條寬測(cè)試或顯檢及時(shí)再現(xiàn)小尺寸有源區(qū)上光刻的多晶硅柵圖形，以真實(shí)反映管芯(die)中的實(shí)際情況，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)由于襯底反射導(dǎo)致的多晶硅柵條寬和形貌異常。
[0035]在圖7所示實(shí)施例中，第一疏條232和第二疏條234形成直角折線，劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)還包括密集條形結(jié)構(gòu)210，密集條形結(jié)構(gòu)210包括多條直角折線，這些直角折線的每一條的兩邊各與一根疏條平行，每一條直角折線的頂點(diǎn)間的連線形成一條線段，第一疏條232與第二疏條234的交點(diǎn)位于該線段上。
[0036]本發(fā)明再提供另一實(shí)施例，如圖8所示，其在圖7所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加了第二場(chǎng)區(qū)圖樣240。第二場(chǎng)區(qū)圖樣240位于第一疏條232和第二疏條234形成的直角的內(nèi)側(cè),第二場(chǎng)區(qū)圖樣240包括一長方形圖形242，且其一對(duì)對(duì)邊平行于第二疏條234。
[0037]在圖8所示實(shí)施例中，第二場(chǎng)區(qū)圖樣240還包括條狀圖形244，條狀圖形244平行于長方形圖形242垂直于第二疏條234的邊，且它們的長度相等。在該實(shí)施例中，條狀圖形244的垂直平分線與條狀圖形244平行的那條(長方形圖形242的)邊的垂直平分線重合。
[0038]第二場(chǎng)區(qū)圖樣240同樣可以設(shè)置多個(gè)，各個(gè)第二場(chǎng)區(qū)圖樣240距第二疏條234的距離相等，在不同的第二場(chǎng)區(qū)圖樣240中，條狀圖形244與各自長方形圖形242的間距可設(shè)置為各不相等。
[0039]劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)由于要轉(zhuǎn)移到劃片槽上，因此其尺寸應(yīng)比劃片槽要小，例如對(duì)于尺寸為40至100微米的劃片槽，相應(yīng)的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)限制為30至90微米。
[0040]圖8所示的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，既適用于多晶硅柵會(huì)受到臺(tái)階影響導(dǎo)致襯底反射的管芯(這種情況測(cè)試第一疏條232的條寬)，也適用于不受臺(tái)階影響的管芯(這種情況測(cè)試第二疏條234的條寬)，可以根據(jù)管芯的實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇測(cè)試。其中測(cè)試第一疏條232時(shí)主要用于顯微鏡檢查，測(cè)試第二疏條234可以用于掃描電鏡的自動(dòng)測(cè)量。
[0041]如圖7、圖8所示，劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)的右下方還包括用于標(biāo)記光刻層次代碼的英文字符。上述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)主要適用于LOCOS工藝的多晶硅柵光刻層次，一般而言這種光刻工藝中不設(shè)置襯底抗反射圖形。
[0042]如圖9所示，本發(fā)明還提供一種劃片槽條寬測(cè)試方法，包括下列步驟:
[0043]S410，提供形成有上述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)的掩膜版。
[0044]S420，將掩膜版上的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)光刻到晶圓的劃片槽上。
[0045]在其中一個(gè)實(shí)施例中，劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)是光刻在晶圓的單晶硅有源區(qū)表面。
[0046]S430，測(cè)試晶圓上劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)的線寬。
[0047]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括相互垂直的第一疏條和第二疏條，其特征在于，還包括第一場(chǎng)區(qū)圖樣，所述第一場(chǎng)區(qū)圖樣包括兩個(gè)圖形，各位于所述第一疏條的一側(cè)并相對(duì)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述兩個(gè)圖形距所述第一疏條的距離相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一場(chǎng)區(qū)圖樣為至少兩個(gè)，不同的第一場(chǎng)區(qū)圖樣中的圖形距所述第一疏條的距離不相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圖形是長方形，長方形的一對(duì)對(duì)邊平行于所述第一疏條。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述平行于第一疏條的對(duì)邊中靠近第一疏條的一條邊距離第一疏條I至5微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一疏條和第二疏條形成直角折線，所述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)還包括第二場(chǎng)區(qū)圖樣，所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣位于第一疏條和第二疏條形成的直角的內(nèi)側(cè)，所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣包括一對(duì)對(duì)邊平行于所述第二疏條的長方形圖形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣還包括條狀圖形，所述條狀圖形平行于所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣的長方形圖形垂直于所述第二疏條的邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣為至少兩個(gè)，每個(gè)所述第二場(chǎng)區(qū)圖樣中、條狀圖形長度與其平行的長方形圖形的邊相等；各個(gè)第二場(chǎng)區(qū)圖樣距所述第二疏條的距離相等。
9.一種劃片槽條寬測(cè)試方法，包括下列步驟: 提供形成有根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)的掩膜版； 將所述掩膜版上的劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)光刻到晶圓的劃片槽上； 測(cè)試所述晶圓上所述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)的線寬。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的劃片槽條寬測(cè)試方法，其特征在于，所述劃片槽條寬測(cè)試結(jié)構(gòu)光刻在所述晶圓的單晶硅有源區(qū)表面。
【文檔編號(hào)】H01L23/544GK103943607SQ201310025250
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月13日
【發(fā)明者】黃瑋 申請(qǐng)人:無錫華潤上華科技有限公司