吸盘颗粒污染的检测方法及系统、光刻机与流程

本发明涉及光刻，特别涉及一种吸盘颗粒污染的检测方法及系统、光刻。

背景技术：

1、使用光刻机测试分系统检测吸盘(chuck)时，在检测之前会输入面型测试的扫描图形，也即扫描测试点，上载超平片后使用探测器逐点测试硅片面型，可计算得到硅片上各点的起伏，进而判断吸盘上是否存在颗粒污染。但是，若扫描图形大于颗粒污染的影响范围，则有可能在校准时漏掉一些颗粒污染，如图1所示，图1中横坐标为测试点横坐标，纵坐标为测试点的纵坐标，正方形为吸盘的颗粒污染，菱形为面型测试的点。当面型测试的点恰巧没有覆盖到颗粒污染区域，那么颗粒污染区域会检测不到。

2、在曝光测试工艺中，可使用密集图形的成像效果来检测吸盘颗粒污染的分布。吸盘上不存在颗粒污染时，硅片的实际焦面等于光刻机拟合后的调焦焦面，如图2所示，无颗粒污染的成像图像10a成像效果清晰。在吸盘存在颗粒污染时，硅片的实际焦面高于光刻机拟合后的调焦焦面，如图3所示，存在颗粒污染的成像图像10b出现离焦的成像效果。结合图2和图3所示，该方案主要是利用特征标记在不同离焦条件下的尺寸变化或者直接利用严重离焦条件下图形倒塌来表征颗粒分布。然而，离焦的原因不仅来自于吸盘颗粒污染，也可能来自于硅片表面或光刻胶等工艺，如孔等图形尺寸也会受到剂量等因素的影响，该方案无法精确判断测试标记的误差来源，且不能精确计算颗粒污染的大小。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种吸盘颗粒污染的检测方法及系统，以解决现有技术无法精确判断测试标记的误差来源且不能精确计算颗粒大小的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种吸盘颗粒污染的检测方法，包括：

3、将一形成有光刻胶的硅片置于吸盘上，执行曝光工艺，以在所述光刻胶上形成测试图形；

4、确定所述测试图形中的吸盘颗粒污染区域，测量所述吸盘颗粒污染区域中若干个子区域的宽度，并根据测量的宽度与标定宽度的比较结果得到所述吸盘颗粒污染区域的高度。

5、可选的，根据所述子区域测量的宽度与标定宽度的比较结果得到所述子区域的高度，将所有子区域的高度叠加得到所述吸盘颗粒污染区域的高度。

6、可选的，利用所述曝光工艺将掩模板上的测试标记转移到所述光刻胶上，所述测试标记包括第一测试标记，所述第一测试标记为栅格图形。

7、可选的，利用所述曝光工艺将掩模板上的测试标记转移到所述光刻胶上，所述测试标记包括第一测试标记拆分标记，所述第一测试标记拆分标记为周期分布的单方向线条。

8、可选的，所述吸盘颗粒污染区域的高度h的计算公式为：

9、

10、其中，h为所述吸盘颗粒污染区域的高度，h1为每个子区域的颗粒污染区域的高度，dx是每个子区域的宽度，h1为一个周期内的颗粒污染区域的高度，pt为目标图形的名义周期宽度，n为颗粒污染区域在预定方向上的子区域个数。

11、可选的，利用所述曝光工艺将掩模板上的测试标记转移到所述光刻胶上，所述测试标记包括第二测试标记，所述第二测试标记为栅格图形。

12、可选的，所述栅格图形包括周期分布的垂直相交的线条。

13、可选的，所述吸盘颗粒污染区域的高度h：

14、

15、其中，h为所述吸盘颗粒污染区域的高度，h2为每个子区域的颗粒污染区域的高度，dx是每个子区域的宽度，h2为一个周期内的颗粒污染区域的高度，st为目标图形的名义周期宽度，n为颗粒污染区域在预定方向上的子区域个数。

16、可选的，利用所述曝光工艺将掩模板上的测试标记转移到所述光刻胶上，所述测试标记包括第三测试标记，所述第三测试标记包括第一阵列图形和第二阵列图形，所述第一阵列图形为栅格图形，所述第二阵列图形为方块图形。

17、可选的，所述栅格图形包括周期分布的垂直相交的线条，所述栅格的边长是所述线条的宽度的5～10倍，所述方块图形的边长是所述线条的宽度的2～5倍。

18、可选的，所述吸盘颗粒污染区域的高度h：

19、

20、其中，h为所述吸盘颗粒污染区域的高度，h3为每个子区域的颗粒污染区域的高度，dx是每个子区域的宽度，h3为一个周期内的颗粒污染区域的高度，dt为目标图形的名义周期宽度，n为颗粒污染区域在预定方向上的子区域个数。

21、基于同一发明构思，本发明还提供一种吸盘颗粒污染的检测系统，用于执行上述任一项所述的吸盘颗粒污染的检测方法，包括：

22、曝光单元，用于执行曝光工艺以在光刻胶上形成测试图形；

23、测试单元，用于确定所述测试图形中的吸盘颗粒污染区域，测量所述吸盘颗粒污染区域中若干个子区域的宽度，并根据测量的宽度与标定宽度的比较结果得到所述吸盘颗粒污染区域的高度。

24、基于同一发明构思，本发明还提供一种光刻机，包括上述所述的吸盘颗粒污染的检测系统。

25、在本发明提供的一种吸盘颗粒污染的检测方法及系统中，通过执行曝光工艺在光刻胶上形成测试图形，再确定所述测试图形中的吸盘颗粒污染区域，然后测量所述吸盘颗粒污染区域中若干个子区域的宽度，并根据测量的宽度与标定宽度的比较结果得到所述吸盘颗粒污染区域的高度，能够快速判断吸盘污染的位置，并计算吸盘上颗粒污染区域的大小，提高检测效果。

技术特征：

1.一种吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，根据所述子区域测量的宽度与标定宽度的比较结果得到所述子区域的高度，将所有子区域的高度叠加得到所述吸盘颗粒污染区域的高度。

3.根据权利要求2所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，利用所述曝光工艺将掩模板上的测试标记转移到所述光刻胶上，所述测试标记包括第一测试标记，所述第一测试标记为栅格图形。

4.根据权利要求3所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，利用所述曝光工艺将掩模板上的测试标记转移到所述光刻胶上，所述测试标记包括第一测试标记拆分标记，所述第一测试标记拆分标记为周期分布的单方向线条。

5.根据权利要求4所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，所述吸盘颗粒污染区域的高度h的计算公式为：

6.根据权利要求1所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，利用所述曝光工艺将掩模板上的测试标记转移到所述光刻胶上，所述测试标记包括第二测试标记，所述第二测试标记为栅格图形。

7.根据权利要求6所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，所述栅格图形包括周期分布的垂直相交的线条。

8.根据权利要求6所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，所述吸盘颗粒污染区域的高度h：

9.根据权利要求1所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，利用所述曝光工艺将掩模板上的测试标记转移到所述光刻胶上，所述测试标记包括第三测试标记，所述第三测试标记包括第一阵列图形和第二阵列图形，所述第一阵列图形为栅格图形，所述第二阵列图形为方块图形。

10.根据权利要求9所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，所述栅格图形包括周期分布的垂直相交的线条，所述栅格的边长是所述线条的宽度的5～10倍，所述方块图形的边长是所述线条的宽度的2～5倍。

11.根据权利要求9所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，所述吸盘颗粒污染区域的高度h：

12.一种吸盘颗粒污染的检测系统，用于执行权利要求1～11任一项所述的吸盘颗粒污染的检测方法，其特征在于，包括：

13.一种光刻机，其特征在于，包括如权利要求12所述的吸盘颗粒污染的检测系统。

技术总结本发明提供一种吸盘颗粒污染的检测方法及系统，所述吸盘颗粒污染的检测方法包括：将一形成有光刻胶的硅片置于吸盘上，执行曝光工艺，以在所述光刻胶上形成测试图形；确定所述测试图形中的吸盘颗粒污染区域，测量所述吸盘颗粒污染区域中若干个子区域的宽度，并根据测量的宽度与标定宽度的比较结果得到所述吸盘颗粒污染区域的高度。本发明能够快速判断吸盘污染的位置，并判断吸盘上颗粒污染的大小。技术研发人员：朱晓亮,张家锦受保护的技术使用者：上海微电子装备（集团）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2