GBT 16878-1997.pdf
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1、I CS 3 12 0 0 L 9 7 G 8 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 c s / T 1 6 8 7 8 一 1 9 9 7 用 于 集成 电 路 制造 技 术的 检 测 图形 单元 规 范 S p e c i f i c a t i o n f o r me t r o l o g y p a t t e r n c e l l s f o r i n t e g r a t e d c i r c u i t m a n u f a c t u r e 1 9 9 7 一 0 6 一 2 0 发布1 9 9 8 一 0 3 一 0 1 实施 国家技术监督局发 布 cs
2、 / r 168 78 一 19 97 目次 前言 范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 引用标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 要求 ” “ ” , ” , ” ” ” 3 应用指南 ” , ” , t “ 。 ” , ” ” , “ , ” ” ” “ “ ,.,. , ” , ” “ , ” ” 一 3 GB / T 1 6 8 7 8 一 1 9 9 7 前言 本标准等同采用 1
4、 9 9 4 年 S E MI 标准版本“ 微型构图” 部分中的S E MI P 1 9 -9 2 用于集成电路制造 技术的检测图形单元规范 ( S p e c i f i c a t io n f o r m e t r o l o g y p a t t e r n c e l ls f o r i n t e g r a t e d c i r c u it ma n u f a c t u r e ) , S E MI 标准是国际上公认的一套半导体设备和材料国际标准, S E MI P 1 9 -9 2 ( 用于集成电路制造 技术的检测图形单元规范 是其中的一项, 它将与已 经转化的S
5、 E MI P l -9 2 ( 硬面光掩模基板 、 S E M I P 2 -8 6 硬面光掩模用铬薄膜 , S E M I P 3 -9 0 硬面感光板中光致抗蚀剂和电 子抗蚀剂 , S E MI P 4 -9 2 圆形石英玻璃光掩模基板 , S E MI P 6 -8 8 ( 光掩模定位标记规范 及S E MI P 2 1 -9 2 掩模曝光系统精 密度和准确度表示准则 和 S E MI P 2 2 -9 3 光掩模缺陷分类和尺寸定义的准则 两项S E MI 标准形成 一个微型构图标准系列。 本标准是根据 S E MI P 1 9 -9 2 用于集成电路制造技术的检测图形单元规范 制定的
6、。在技术内容 上等同地采用了该国际标准。 本标准的格式和结构按国标 G B / T 1 . 1 -1 9 9 3 第一单元第一部分的规定编制。 本标准从 1 9 9 8 年 3 月 1日实施。 本标准由中国科学院提出。 本标准由电子工业部标准化研究所归口。 本标准起草单位: 中国科学院微电子中心。 本标准主要起草人: 陈宝钦、 陈森锦、 廖温初。 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 用于集成电 路制造技术 的 检 测 图 形 单 元 规 范 G B / T 1 6 8 7 8 一1 9 9 7 S p e c i f i c a t i o n f o r m e t r o lo g
7、 y p a t t e r n c e l l s f o r I n t e g r a t e d c i r c u i t ma n u f a c t u r e 1 范围 1 . 1 本规范规定若干种标准测试图形, 用以对集成电路生产中所用的微图形设备、 计量仪器和工艺进 行一致的全面评估和检测. 1 . 2 本规范针对线宽 计量、 分辨率测 试和 邻近效应测试的需要, 规定若干种基本测试图形 单元的 形状、 一般尺寸、 以及推荐的布局和设计规则。这些标准图形包括可供光学显微镜、 电子显微镜和电子探针测 量用的各种图形单元。 1 . 3 本规范不规定 验证母版上测试图形关键尺寸的
8、测量技术. 也不规定如何测量大圆片上的 光刻图 形, 只规定若干种必要的基本测试图形, 以及用户实施符合本规范的实际测试图形。 2 引用标准 下列标准所包含的条文, 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时, 所示版本均 为有效。所有标准都会被修订, 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 S J / T 1 0 1 5 2 -9 1 集成电 路主要工艺 设备 术语 S J / T 1 0 5 8 4 -9 4 微电 子学光掩蔽技术术语 3 定义 3 . 1 规范中所用术语的定义除下述 修订外, 按S J / T 1 0 1 5 2 , S J / T 1 0 5 8
9、 4 的规定。 3 . 1 . 1 线宽 l i n e w i d t h 半导体工艺中, 线宽是指一根图 形线条的某一 垂直 横截面上的宽度, 即以构成线 条的图 形层和下层 之间的界面为 准, 在某特定高度处或 指某特定光密度处, 线条两边界间的 直线 距离( 见图1 ) , 国家技术监份局1 9 9 7 一 0 6 一 2 0 批准 1 9 9 8 一 0 3 一 0 1 实施 1 CB/ T 1 687 8一 19 97 图 1 线宽 L ( X o Z o ) =Y z -Y i 注:由于各种线宽测量方法的物理原理不同, 在对同一根线条的同一截面用不同方法进行测量时, 将会在不同的
10、高 度上进行测量, 其测量结果有相当大的差别, 故在相应的表达式中应说明所用的测量方法, 如“ S E M( 扫描电子 显徽镜) 线宽气“ 光学线宽” 、 或“ 电学线宽” 等。其次, 即使不能定量确定测量时所选择的高度, 也应定性说明这 个高度。 3 - 2 本规范所用有关术语的定义 3 . 2 . 1 图素 f e a t u r e 图 素是指 具有一个连续边界所包围的区域, 这个区域内的光密度不同于图素外面 的背景区 域的 光 密度值。例如, 一条线、 一个空白区或一个L形拐角线条等图形的最简单组成部分, 均称为做图素。 3 . 2 . 2 图素组 f e a t u r e g r
11、o u p 由一个或多个相似的图素排列而成的一个小集合, 例如由三个 L形拐角线条和间隙组成的黑白相 间的 图形 。 3 . 2 . 3 标称的图素尺 寸n o m i n a l f e a t u r e d i m e n s i o n 特别注明的线性尺寸, 如线宽或接触孔宽度。 3 . 2 . 4 基本单元 b a s i c c e l l 指按本规范规定的标称图素尺寸做成的图素或图素组。 3 . 2 . 5 复合单元 c o m p o s it e c e l l 由若千个基本单元组合而成。 3 . 2 . 6 孤立线条 i s o l a t e d l i n e 亮场中的
12、一条黑线, 如图2 所示。 3 . 2 . 7 孤立透明线 ( i s o l a t e d s p a c e ) 黑色背景中的一条透明的线条, 如图3 所示。 Gs/ T 1 68 78一 199 7 图 2 孤立线条图 3 孤立透明线 要求 4 . 1 概述 4 . 1 . 1 本规范对后面附图中所示的每个图形单元逐个进行解释。 在I C生产 过程中, 要用光刻方法或者 其他在硅片衬底上直接形成图形的方法, 把这些图形单元做在各种掩蔽层上。 4 . 1 . 2 除非特别加以说明, 这些图形单元的许多细节, 如取向、 大小、 线宽范围、 明暗极性( 选择亮场或 暗 场) 等, 一般均由
13、用户 确定。 当利用这些单元来进行测试, 并据此提出结果报告时, 必 须说明 各种细节, 如场极性、 取向和布图等因素。 4 . 1 . 3 本规范中给出的所有关键尺寸都是指图形尺寸比例为一倍情况下的实际 C A D数值。若给定的 放大倍率为M倍, 则中间掩模版上检测图 形的目 标尺寸必须正好是本规范所给出的尺寸的M倍。 不得 因任何硅片加工过程中引起的偏差而对中 间掩模版上测试图 形单元的尺寸 进行缩放 修正。 4 . 2应用 4 . 2 . 1 这些图形单元拟用于如下各 种用 途。 4 . 2 . 1 . 1 在线工艺监控通过这些图形的形成好坏来判断该层是否按设计规范进行加工。 4 . 2
14、 . 1 . 2 工艺技术转让使各生产点的工艺监控图形标准化, 为各生产点之间的工艺技术转让提供 方便 。 1 . 3 设备评估利用标准化的图形来评估半导体设备的性能。 1 . 4 计量设备特性表征 利用标准化的图 形来鉴定不同计量设备的特 性。 应用指南 门八2 : 月J月 5 . 1 总则 5 . 1 . 1 这里所述的单元 是一组基本的测试图形, 可以用它们来组成复合图形。 51 2 如果一组复合图形是由 任何数量的这些基本单元构成的, 只要每个单元均遵守 所有的设计规 则, 则这样的复合图形符合本标准。 5 . 1 . 3 每个基本单元含 有一个基本设计图素, 这个图素可以在修改过的计
15、量学单位范围内 按某 种步距 ( 由用户自定) 分步重复。用户可根据具体的工艺/ 设备情况适当确定图素的所有尺寸。 5 . 1 . 4 本规范提供的每个插图旨 在说明 每个图形单元的合理布局, 并规定每个基本单元内 部适用的设 计参数。 5 . 1 . 5 所有图素组必须彼此分开, 图素组之间的间距至少是最大图素宽度的5 倍。 之所以规定这个接 近度规则, 是为了保证那些本应互不相关的图形事实上不互相影响。 5 . 飞 6记 号 、 界 线 、 指 示 标 记 或 任 何 其 他 的 邻 近 图 素 应 至 少 相 隔5 K m . GB / T 168 78 一 1 997 5 . 1 .
16、7 用于标明图素宽度的记号必须放在每个基本单元的旁边。 关键尺寸( C D ) 的单位必须用微米, 而 且至少用两位有效数字。记号的大小必须清晰可辨, 小数点可用可不用。如果不用小数点, 想象中的小 数点位置左边的数字记号大小必须稍大于右边的数字。小数点左边可加或不加字符。如果所有关键尺 寸的记号大小均用一样大的字体, 则 对应的数值小于1 . O p m ( 如图1 1 表示中 心线线宽为。8 I m左右 两边的线条宽度分别递增或递减0 . 1 F c m ) ; 任何大于1 . 0 p m的数值, 在小数点的后面至少必须有一个 小的字符记号。如果一个单元尺寸有公差, 而且要用记号来说明这个
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