域進(jìn)行⑶量測(cè),得到五個(gè)第一⑶和五個(gè)第二⑶,分別取 這五個(gè)第一⑶和五個(gè)第二⑶的均值;而步驟S4中所根據(jù)的尺寸差異,則采用五個(gè)第一⑶ 的均值和五個(gè)第二CD的均值之間的尺寸差異,來(lái)計(jì)算光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣濃度,能夠使 得偵測(cè)得到的氨氣濃度更加精確。
[0071] 當(dāng)然,在其他的實(shí)施例中,也可以選擇其他大小的曝光區(qū)域進(jìn)行曝光,從而得到其 他數(shù)量的相同大小的第一區(qū)域和第二區(qū)域,只需保證各第一區(qū)域和各第二區(qū)域均勻分布在 晶圓上即可。
[0072] 而對(duì)于上述的步驟S21,其具體包括如下步驟:
[0073] 步驟S211,在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元,對(duì)光阻進(jìn)行第一次曝光,得到第一次曝 光后的圖形。
[0074] 步驟S212,預(yù)設(shè)反應(yīng)時(shí)間,根據(jù)反應(yīng)時(shí)間,控制第一次曝光后的圖形在光刻機(jī)機(jī)臺(tái) 內(nèi)部移動(dòng)及滯留,以使第一次曝光后的圖形與光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣進(jìn)行反應(yīng)。
[0075] 步驟S213,在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元,對(duì)光阻進(jìn)行第二次曝光,得到第二次曝 光后的圖形;其中,第一次曝光后的圖形和第二次曝光后的圖形間隔交錯(cuò)排布。
[0076] 由于第一曝光后的圖形與光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣進(jìn)行了充分反應(yīng),第一曝光后的 圖形所對(duì)應(yīng)的一部分光阻受到了氨氣的影響,之后,將第二次曝光后的圖形直接送入曝光 后烘烤單元,第二次曝光后的圖形所對(duì)應(yīng)的另一部分光阻未受到氨氣的影響(氨氣只會(huì)影 響曝光過(guò)的一部分光阻),再經(jīng)過(guò)顯影,由此得到光阻圖形,該光阻圖形具有受到光刻機(jī)機(jī) 臺(tái)內(nèi)部的氨氣影響的第一區(qū)域和未受到光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣影響的第二區(qū)域。
[0077]本實(shí)施例的步驟S212中,反應(yīng)時(shí)間至少為3min,其對(duì)應(yīng)的第一次曝光后的圖形 在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部移動(dòng)及滯留的時(shí)間包括:將第一次曝光后的圖形從光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝 光單元移動(dòng)到光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng)口的時(shí)間,將第一次曝光后的圖形滯留在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi) 部出風(fēng)口的時(shí)間,以及將第一次曝光后的圖形從光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng)口再移動(dòng)回光刻機(jī)機(jī) 臺(tái)內(nèi)部的曝光單元的時(shí)間。由于外送單元處于機(jī)臺(tái)內(nèi)部的出風(fēng)口處,將第一次曝光后的圖 形滯留在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的出風(fēng)口,也就是將第一次曝光后的圖形滯留在外送單元中。進(jìn) 一步地,將第一次曝光后的圖形滯留在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng)口的時(shí)間至少為lmin,以使第 一次曝光后的圖形與光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣充分反應(yīng)。如此一來(lái),雖然光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的 氨氣濃度分布不均勻,但將第一次曝光后的圖形在機(jī)臺(tái)內(nèi)部各處均移動(dòng)一圈(包括將第一 次曝光后的圖形從光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元移動(dòng)到光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng)口,再將第一 次曝光后的圖形從光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng)口再移動(dòng)回光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元),約耗時(shí) 2min,并在氨氣濃度最高的出風(fēng)口處,也就是外送單元內(nèi),滯留至少lmin,從而使第一次曝 光后的圖形與光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部各濃度的氨氣充分進(jìn)行了反應(yīng),因此得到的光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部 的氨氣濃度準(zhǔn)確度也較高。
[0078] 如圖5所示,將第一次曝光后的圖形從光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元移動(dòng)到光刻機(jī) 機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng)口為箭頭①指示的過(guò)程,將第一次曝光后的圖形從光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng)口再 移動(dòng)回光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元為箭頭②指示的過(guò)程,將兩次曝光后的圖形直接送入曝 光后烘烤單元為箭頭③指示的過(guò)程。
[0079]當(dāng)然,在其他的實(shí)施例中,不考慮光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣濃度的均勻性,反應(yīng)時(shí)間 對(duì)應(yīng)的第一次曝光后的圖形在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部移動(dòng)及滯留的時(shí)間,也可以僅包括將第一次 曝光后的圖形在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元內(nèi)移動(dòng)及滯留的時(shí)間。
[0080] 進(jìn)一步地,本實(shí)施例的步驟S4具體包括:
[0081] 步驟S41,統(tǒng)計(jì)光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部不同的氨氣濃度C及其所對(duì)應(yīng)的光阻圖形CD變化 值A(chǔ)CD,對(duì)氨氣濃度數(shù)據(jù)和光阻圖形CD變化值數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合,以得到氨氣濃度C-ACD 計(jì)算公式。
[0082] 步驟S42,根據(jù)第二⑶和第一⑶的尺寸差異,通過(guò)氨氣濃度C-A⑶計(jì)算公式計(jì)算 光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣濃度。
[0083] 對(duì)于上述的步驟S41中,統(tǒng)計(jì)光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部不同的氨氣濃度及其所對(duì)應(yīng)的光阻 圖形CD變化值,具體方法為:暫停光刻機(jī)的生產(chǎn)作業(yè),采樣光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣并測(cè)試 其濃度C;恢復(fù)光刻機(jī)的生產(chǎn)作業(yè),采用光刻工藝,分別得到受到光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣影 響的測(cè)試光阻圖形和未受到光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣影響的對(duì)比光阻圖形;分別對(duì)測(cè)試光阻 圖形和對(duì)比光阻圖形進(jìn)行CD量測(cè),得到測(cè)試光阻圖形CD和對(duì)比光阻圖形CD;計(jì)算測(cè)試光 阻圖形⑶和對(duì)比光阻圖形⑶的尺寸差異,以得到光阻圖形⑶變化值A(chǔ)⑶;多次重復(fù)上述 方法,以得到光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部不同的氨氣濃度C及其所對(duì)應(yīng)的光阻圖形CD變化值A(chǔ)CD。
[0084] 當(dāng)然,每次采樣光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣并測(cè)試其濃度C時(shí),可以通過(guò)過(guò)濾器的過(guò) 濾速度等進(jìn)行調(diào)節(jié),控制氨氣濃度C適量增大或減小,以使得偵測(cè)得到的光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部 不同的氨氣濃度C及其所對(duì)應(yīng)的光阻圖形CD變化值△CD,從而使偵測(cè)值范圍更全面、準(zhǔn)確 度更高。
[0085] 此外,采用光刻工藝得到受到光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣影響的測(cè)試光阻圖形,具體 方法為:提供一測(cè)試晶圓,在測(cè)試晶圓上形成光阻;在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元,對(duì)光阻 進(jìn)行曝光,得到曝光后的圖形;預(yù)設(shè)曝光后烘烤延遲時(shí)間,根據(jù)曝光后烘烤延遲時(shí)間,控制 曝光后的圖形在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部移動(dòng)及滯留,以使曝光后的圖形與光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣 進(jìn)行反應(yīng);繼續(xù)對(duì)曝光后的圖形進(jìn)行曝光后烘烤和顯影,得到測(cè)試光阻圖形。
[0086] 其中,由于曝光后烘烤延遲時(shí)間為3min及以上時(shí),其對(duì)于⑶的影響是呈線性的, 因此曝光后烘烤延遲時(shí)間至少為3min,其對(duì)應(yīng)的曝光后的圖形在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部移動(dòng)及滯 留的時(shí)間包括:將曝光后的圖形從光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元移動(dòng)到光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng) 口的時(shí)間,將曝光后的圖形滯留在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng)口的時(shí)間,以及將曝光后的圖形從 光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng)口再移動(dòng)到光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光后烘烤單元的時(shí)間。由于外送單元 處于機(jī)臺(tái)內(nèi)部的出風(fēng)口處,將曝光后的圖形滯留在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的出風(fēng)口,也就是將曝 光后的圖形滯留在外送單元中。將曝光后的圖形滯留在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部出風(fēng)口的時(shí)間至少 為lmin,以使曝光后的圖形與光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣充分反應(yīng)。
[0087] 當(dāng)然,在其他的實(shí)施例中,不考慮光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣濃度的均勻性,曝光后烘 烤延遲時(shí)間對(duì)應(yīng)的曝光后的圖形在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部移動(dòng)及滯留的時(shí)間,也可以僅包括將曝 光后的圖形在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元移動(dòng)及滯留的時(shí)間。
[0088] 特別需要指出的是,曝光后烘烤延遲時(shí)間與反應(yīng)時(shí)間相同,才能在同一條件下應(yīng) 用本實(shí)施例中的氨氣濃度C-ACD計(jì)算公式,從而計(jì)算得出光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣濃度,例 如,預(yù)設(shè)曝光后烘烤延遲時(shí)間為3min,那么預(yù)設(shè)的反應(yīng)時(shí)間必然也為3min。
[0089] 另外,采用光刻工藝得到未受到光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的氨氣影響的對(duì)比光阻圖形,具 體方法為:提供一對(duì)比晶圓,在對(duì)比晶圓上形成光阻,在光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部的曝光單元,對(duì)光 阻進(jìn)行曝光,得到曝光后的圖形;繼續(xù)對(duì)曝光后的圖形進(jìn)行曝光后烘烤和顯影,得到對(duì)比光 阻圖形。
[0090] 另外,步驟S41中,氨氣濃度c-A⑶計(jì)算公式為一次函數(shù)方程式,其通過(guò)對(duì)至少五 組氨氣濃度數(shù)據(jù)及其所對(duì)應(yīng)的光阻圖形CD變化值數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合而成。
[0091] 此外,本實(shí)施例的步驟S3中,需要選取相同數(shù)量的第二區(qū)域和第一區(qū)域進(jìn)行CD量 測(cè),可以是各一個(gè),也可以是各N個(gè),N為自然數(shù);第二區(qū)域和第一區(qū)域各N個(gè)時(shí),第二CD為 各第二區(qū)域⑶的均值,第一⑶為各第一區(qū)域⑶的均值。
[0092] 還需要指出的是,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),ESCAP類光阻最容易受氨氣濃度的影響,其他類 型的光阻受到的影響不明顯,也就是說(shuō)ESCAP類光阻對(duì)于氨氣濃度是最為敏感的,而其他 類型的光阻,如Acetal類光阻對(duì)曝光后烘烤欠敏感,因此本實(shí)施例采用的光阻為ESCAP類 光阻。
[0093] 具體地說(shuō),由于在光阻光化學(xué)鏈?zhǔn)剑呀猓┓磻?yīng)完成之前,如果光刻機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部環(huán) 境中存在氨氣,則會(huì)與光阻表面的曝光中產(chǎn)生的H+發(fā)生反應(yīng)而消耗掉酸根離子(因?yàn)榘睔?存在于空氣環(huán)境中,所以反應(yīng)發(fā)生在光阻表面部分),從而導(dǎo)致光阻表面的光酸缺乏,最終 導(dǎo)致頂部的光阻(未曝光部分)不能在顯影階段與顯影液發(fā)生反應(yīng)時(shí)被去除,反而變成多 余的圖像,從而造成晶圓缺陷。
[0094] 對(duì)于Acetal類光阻來(lái)說(shuō),之所以對(duì)曝光后烘烤相對(duì)欠敏感,是因?yàn)樗墓饣瘜W(xué)鏈 式(裂解)反應(yīng)是在室溫下以及在曝光單元就已經(jīng)完成了,因此即使曝光后烘烤延遲,氨氣 也不會(huì)影響Acetal類光阻表面的光酸分布。
[0095] 而ESCAP類光阻對(duì)曝光后烘烤更敏感,它是先在曝光階段產(chǎn)生少量光酸,然后光 化學(xué)鏈?zhǔn)剑呀猓┓磻?yīng)必須是在高溫環(huán)境下(也就是在曝光后烘烤階段才能完成),所以, 由于曝光后烘烤延遲,晶圓