一種光掩模圖案透光強度修正的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體制造技術領域，特別是涉及一種光掩模圖案透光強度修正的方法。
【背景技術】
[0002]十多年來，我國集成電路技術突飛猛進，集成度越來越高，處理速度越來越快，芯片制造生產的技術水平也從8英寸、0.25微米提高到12英寸、45納米的新水平，并在向12英寸、32納米和22納米以下的技術階段邁進。具有各種不同功能的集成電路芯片已廣泛應用于人們生活的各個領域。
[0003]集成電路的制作過程需要經過多種工藝，例如，清洗、氧化、化學氣相沉積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜、平坦化等。其中，光刻是特別重要的步驟。光刻的本質就是將電路結構復制到以后要進行刻蝕步驟的晶圓上。電路結構首先以一定的比例將圖形形式制作在被稱為光掩模的透明基板上，光源通過該光掩模將圖形轉移到晶圓的光刻膠，進行顯影后，用后續的刻蝕步驟將圖形成像在晶圓底層薄膜上。
[0004]然而，隨著光刻技術的發展，光刻圖形的特征尺寸(CD)變得越來越小，例如，其線寬尺寸由45納米變小為32納米。因此，維持各式各樣圖案(Pattern)的特征尺寸均勻一致，即特征尺寸均勻性于可接受的等級顯得非常重要。例如，以45納米制程而言，使用在未處理電路的獨立線(isolated line)需要1.3納米的線寬的3個標準差(sigma)之間；以及使用在記憶體陣列的密集型(dense line)需要3.4納米的線寬的3個標準差(sigma)之間。
[0005]光掩模的制造工藝對特征尺寸的均勻性影響非常大，但是隨著特征尺寸越來越小，制造工藝很難保證光掩模特征尺寸的均勻性，一旦制造工藝完成，光掩模的特征尺寸也隨之確定。現有技術中，如果制造完成后發現光掩模特征尺寸均勻性出現問題，則只能制造新的光掩模來克服特征尺寸不均勻的問題。這樣，既浪費人力又浪費物力，產品的制造成本也相應的增加。
[0006]因此，提供一種修正光掩模特征尺寸的方法是本領域技術人員需要解決的課題。
【發明內容】
[0007]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種光掩模圖案透光強度修正方法，用于解決現有技術中光掩模制造之后出現特征尺寸不均勻的問題。
[0008]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種光掩模圖案透光強度修正方法，所述光掩模圖案透光強度修正方法至少包括以下步驟:
[0009]I)提供一數據收集光掩模，對所述數據收集光掩模上不同區域進行掃描；
[0010]2)收集掃描時間與所述數據收集光掩模在晶圓上成像或空間影像的特征尺寸的對應數據，建立數據庫；
[0011]3)提供一產品光掩模，測量所述產品光掩模的特征尺寸；
[0012]4)發現所述產品光掩模的某些區域的特征尺寸與目標特征尺寸存在誤差，則量取這些區域在晶圓上成像或空間影像的特征尺寸；
[0013]5)將步驟4)中量取的晶圓上成像或空間影像的特征尺寸與建立的所述數據庫相比對，對所述步驟4)中存在誤差的區域掃描對應的時間，使這些區域的透光強度改變，進而修正這些區域的晶圓成像或空間影像的特征尺寸至正常數值。
[0014]作為本發明光掩模圖案透光強度修正方法的一種優化的方案，采用空間影像測量工具收集步驟2)中的掃描時間與特征尺寸的對應數據。
[0015]作為本發明光掩模圖案透光強度修正方法的一種優化的方案，步驟3)中采用空間影像測量工具測量所述產品光掩模的特征尺寸。
[0016]作為本發明光掩模圖案透光強度修正方法的一種優化的方案，隨著掃描時間的增力口，所述數據收集光掩模的透光強度逐漸下降，最后達到飽和。
[0017]作為本發明光掩模圖案透光強度修正方法的一種優化的方案，所述數據收集光掩模包括透明基板和位于透明基板上且具有掩模圖案的遮光層，所述透明基板透光區域曝光后在晶圓上成像或空間影像的寬度定義為亮紋特征尺寸，形成掩模圖案的遮光層區域曝光后在晶圓上成像或空間影像的寬度定義為暗紋特征尺寸，當透光強度降低時，亮紋特征尺寸減小，暗紋特征尺寸增大。
[0018]作為本發明光掩模圖案透光強度修正方法的一種優化的方案，所述透明基板為玻璃基板。
[0019]作為本發明光掩模圖案透光強度修正方法的一種優化的方案，所述掩模圖案的材料為Cr層。
[0020]作為本發明光掩模圖案透光強度修正方法的一種優化的方案，電子束掃描工藝在真空室中進行，真空度設置為10 5?10 3Pa,掃描電壓為0.1?50KV，掃描電流為0.1?20pAo
[0021]作為本發明光掩模圖案透光強度修正方法的一種優化的方案，聚焦離子束掃描工藝在真空室中進行，真空度設置為10 5?10 3Pa,采用Ga作為離子源，掃描電壓為0.1?50KV，掃描電流為0.1?20pA。
[0022]作為本發明光掩模圖案透光強度修正方法的一種優化的方案，所述步驟I)和步驟5)中均采用電子束或聚焦離子束對光掩模進行掃描。
[0023]如上所述，本發明的光掩模圖案透光強度修正方法，包括步驟:首先，提供一數據收集光掩模，對所述數據收集光掩模上不同區域的進行掃描，并收集掃描時間與該數據收集掩模板在晶圓上成像或空間影像的特征尺寸的對應數據，建立數據庫；之后，提供一產品光掩模，測量所述產品光掩模的特征尺寸，若發現所述產品光掩模的某些區域的特征尺寸與目標特征尺寸存在誤差，則量取這些區域在晶圓上成像或空間影像的特征尺寸，將量取的產品光掩模在晶圓上成像或空間影像的特征尺寸與建立的所述數據庫相比對，對存在誤差的區域掃描對應的的時間，使這些區域的透光強度改變，進而修正這些區域的晶圓成像或空間影像的特征尺寸至正常數值。采用本發明的光掩模圖案透光強度修正方法，可以對產生誤差的特征尺寸區域進行修正，使光掩模重新投入生產使用中，降低制造成本。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明光掩模圖案透光強度修正方法的流程示意圖。
[0025]圖2為本發明光掩模圖案透光強度修正方法中光掩模進行電子束或聚焦離子束進行掃描的結構示意圖。
[0026]圖3為本發明光掩模圖案透光強度修正方法中收集的掃描時間與特征尺寸的對應關系曲線。
[0027]圖4為本發明光掩模圖案透光強度修正方法中掃描前的產品光掩模在晶圓上成像或空間影像的特征尺寸曲線。
[0028]圖5為本發明光掩模圖案透光強度修正方法中掃描后的產品光掩模在晶圓上成像或空間影像的特征尺寸曲線。
[0029]元件標號說明
[0030]SI ?S5 步驟
[0031]I 透明基板
[0032]2 遮光層
[0033]3 掃描區域
【具體實施方式】
[0034]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0035]請參閱附圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0036]本發明提供一種光掩模圖案透光強度修正方法，如圖1所示，所述光掩模圖案透光強度修正方法至少包括以下步驟:
[0037]SI，提供一數據收集光掩模，對所述數據收集光掩模上不同區域進行掃描；
[0038]S2，收集掃描時間與所述數據收集光掩模在晶圓上成像或空間影像的特征尺寸的對應數據，建立數據庫；
[0039]S3,提供一產品光掩模,測量所述產品光掩模的特征尺寸；
[0040]S4，若發現所述產品光掩模的某些區域的特征尺寸與目標特征尺寸存在誤差，則量取這些區域在晶圓上成像或空間影像的特征尺寸；
[0041]S5，將步驟S4量取的晶圓上成像或空間影響的特征尺寸與建立的所述數據庫相比對，對步驟S4中存在誤差的區域掃描對應的時間，使這些區域的透光強度改變，進而修正這些區域的晶圓成像或空間影像的特征尺寸至正常數值。
[0042]下面結合附圖對本發明的光掩模圖案透光強度修正方法做詳細的描述。
[0043]首先，提供一表面具有掩模圖案的透明基板作為數據收集光掩模，對所述數據收集光掩模上不同區域的透明基板進行掃描，并收集掃描時間與所述數據收集光掩模在晶圓上成像或空間影像的特征尺寸的對應數據，建立數據庫。
[0044]以上步驟是對