硅片上的各种监控图形课件

1、硅片上的各种监控图形,1,硅片上的各种监控图形,刘逵 2005.1.9,硅片上的各种监控图形,2,目录,工艺中的监控项目 为什么需要监控图形？ 版上图形介绍 硅片上的图形种类 监控图形介绍 使用显微镜的注意事项,硅片上的各种监控图形,3,工艺中的监控项目,光刻：CD尺寸，套刻精度，胶厚等 腐蚀：CD尺寸，剩余介质厚度等 薄膜：厚度，折射率，应力，掺杂膜的杂质浓度等 扩散：厚度，折射率，方块电阻，结深等,On-line：利用产品片或同时加工的陪片进行；好处：发现问题及时，节省硅片。 Off-line：一般利用假片进行。好处：可以进行破坏性测试，或正片上无法测试的项目,硅片上的各种监控图形,4,为

2、什么需要监控图形,必须有专门的测试结构才能得出结果(如套刻游标） 用于核查是否有操作失误（如产品名称，层次名等） 便于定点测试,硅片上的各种监控图形,5,常用监控仪器,显微镜 膜厚仪 椭偏仪 CD-SEM 光学条宽仪 四探针 台阶仪,硅片上的各种监控图形,6,版上图形介绍,大致可以将光刻版划分为两个区域： 1. 曝光区 2. 外围区,硅片上的各种监控图形,7,硅片上的各种监控图形,8,UT版,硅片上的各种监控图形,9,版的外围区图形,版对位标记 条形码 版名 其它标识,硅片上的各种监控图形,10,曝光区大小的说明,硅片上的各种监控图形,11,硅片上的图形种类（曝光区图形,电路图形 划片槽,硅片

3、上的各种监控图形,12,划片槽中图形,1. 电路名称 2. 层次名称 3. 套刻精度测试结构 4. CD 测试结构 5. 硅片对位标记 6. 膜厚测试结构 7. PCM结构 8. 其它辅助图形,硅片上的各种监控图形,13,划片槽中图形 -1. 电路名称,用途：检查用版是否正确,硅片上的各种监控图形,14,划片槽中图形 -2. 层次名称,用途：该层次的对应代号（包括改版号），用于检查用版是否正确,硅片上的各种监控图形,15,划片槽中图形 -3.套刻精度测试结构,用途：检查光刻机的套刻精度 结构：套刻精度测试结构有多种形式，它是两次曝光叠合在一起的一组结构，其设置与对位的顺序相对应。 放置位置：场

4、中心及四周,硅片上的各种监控图形,16,套刻精度测试结构-1.套框结构,硅片上的各种监控图形,17,套刻精度测试结构-2.游标结构,硅片上的各种监控图形,18,套刻精度测试结构-2.游标结构,硅片上的各种监控图形,19,硅片上的各种监控图形,20,游标说明,X和Y方向成对出现； 读数有正负，代表偏移的方向； 游标的分辨率有不同，一般为0.1um或0.05um，根据需要设置； 游标旁一般有标识，说明对应的两个层次； 游标的形式有不同，但原理基本相同，其设计以易读为原则,硅片上的各种监控图形,21,游标原理,硅片上的各种监控图形,22,划片槽中图形 -4.CD测试结构,CD（Critical Di

5、mension）是半导体制造中一项重要的控制内容 用途：监控光刻和腐蚀的条宽控制情况 结构形式： 1. 图形：L/S，hole/island 2. 黑白 3. 疏密：dense，semi-dense，isolated 4. 衬底 5. 方向,硅片上的各种监控图形,23,硅片上的各种监控图形,24,硅片上的各种监控图形,25,硅片上的各种监控图形,26,划片槽中图形 -5.硅片对位标记,不同厂家的光刻机有不同的对位方法，由此对应不同的硅片对位标记 ASML：制作零次标记，故划片槽中无硅片对位标记 UT：有逐场的对位标记，可做在划片槽中，有时也可能在一个场内划出一块专门的区域,硅片上的各种监控图形

6、,27,ASML对位标记,硅片上的各种监控图形,28,划片槽中图形 -6.膜厚测试结构,用途：用于定点测试膜厚 一般可利用划片槽或电路中的某些区域直接测量膜厚 设置单独的膜厚测试结构，带有明确的标识，将保证测量位置的重复性，并能防止出错,硅片上的各种监控图形,29,划片槽中图形 -7.PCM测试结构,用途：用于出片后对加工质量进行全面的评估 一般测量内容： 1. 单管特性 2. 电容特性 3. 方块电阻 4. 接触电阻 5. 隔离特性,硅片上的各种监控图形,30,划片槽中图形 -8.其他辅助图形,如场边缘标识，版旋转标识等,硅片上的各种监控图形,31,硅片上的各种监控图形,32,使用显微镜的注意事项,首先对圆片进行目视观察 利用低放大倍数寻找目标图形 注意版上的布局结构（以便观察是否有规律重复出现） 注意图形的行