[發(fā)明專利]光刻工藝監(jiān)測標(biāo)記用光掩模圖案及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710003752.3
• 申請日: 2007-01-24
• 公開（公告）號: CN101231459A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林柏青;馬傳泰
• 申請（專利權(quán)）人: 力晶半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: G03F1/14
• 分類號: G03F1/14;G03F1/00;G03F7/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于光刻工藝的相關(guān)技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種光刻工藝監(jiān)測標(biāo)記(monitor?mark)用光掩模圖案，以及及其利用此光掩模圖案的光刻工藝監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

光刻工藝是集成電路制造中十分重要的一環(huán)，其圖案轉(zhuǎn)移的正確性對產(chǎn)品成品率的影響甚大，所以必須隨時加以監(jiān)控，以確保光掩模上的圖案正確地轉(zhuǎn)移到晶片上。監(jiān)控光刻工藝的方法一般包括在光掩模上加上各種監(jiān)測用圖案，并在進行該光刻工藝后量測晶片上對應(yīng)各監(jiān)測用光掩模圖案的各光致抗蝕劑圖案(即監(jiān)測標(biāo)記)的相關(guān)參數(shù)，以推知該光刻工藝的條件設(shè)定是否符合要求。如不符合，即可立即進行調(diào)整，以使后續(xù)晶片的圖案轉(zhuǎn)移品質(zhì)符合要求。

上述監(jiān)測標(biāo)記一般包括用以檢查上下兩圖案化晶片層之間是否對準(zhǔn)的重疊標(biāo)記(overlay?mark)及用以檢查曝光量(exposure?dose)及聚焦位置(focus)的監(jiān)測標(biāo)記。常見的重疊標(biāo)記是所謂的BiB(box-in-box)重疊標(biāo)記，其一般包括晶片層中排成正方形的4條溝槽，以及該晶片層上方被該4溝槽圍繞且排成正方形的4個條狀光致抗蝕劑圖形。另外，在i-line(365nm)光刻工藝中，常見的用以檢查曝光量及聚焦位置的監(jiān)測標(biāo)記的對應(yīng)光掩模圖案包括排成一列的多個長條矩形圖形及排成一列的多個溝槽圖形。只要檢查光致抗蝕劑層上的監(jiān)測標(biāo)記的形狀，即可得知曝光工藝的曝光量及聚焦位置是否適當(dāng)。

然而，上述曝光量/聚焦位置監(jiān)測標(biāo)記的形狀變化對曝光量及聚焦位置的改變的靈敏度常不夠高，使得曝光工藝的曝光量及聚焦位置的異常無法被即時發(fā)現(xiàn)。尤其是i-line工藝因較穩(wěn)定，故檢測的抽樣率較低，所以如果異常無法被即時發(fā)現(xiàn)，即會造成嚴重的晶片報廢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是在提供一種可用以檢查曝光量及聚焦位置的監(jiān)測標(biāo)記用光掩模圖案。

本發(fā)明的再一目的是提供一種光刻工藝的監(jiān)測方法，其利用上述本發(fā)明的光掩模圖案來進行。

本發(fā)明的光刻工藝監(jiān)測標(biāo)記用光掩模圖案包括不透光層或半透光層，其中形成有至少一列沿短軸方向排列的多個扁菱形開口，以及位于這些扁菱形開口旁的孔；并包括位于此孔中的至少一列沿短軸方向排列的多個扁菱形圖形，其材料與該不透光層或該半透光層相同。

本發(fā)明的光刻工藝的監(jiān)測方法，則包括在此光刻工藝所用的光掩模上形成上述監(jiān)測標(biāo)記用光掩模圖案，并在光掩模上的圖案轉(zhuǎn)移至基底上的光致抗蝕劑層之后，檢查此光致抗蝕劑層中形成的監(jiān)測標(biāo)記中對應(yīng)該至少一列扁菱形開口的至少一溝槽的邊緣及對該至少一列扁菱形圖形的至少一條狀光致抗蝕劑圖形的邊緣是否皆呈鋸齒狀，如是則表示光刻工藝的曝光量與聚焦位置符合要求，反之則否。

依照本發(fā)明的實施例，上述光刻工藝例如為i-line(365nm)光刻工藝。各扁菱形開口的短軸長度及間距(pitch)例如是與各扁菱形圖形相同，但長軸長度大于后者。例如，對i-line工藝的應(yīng)用而言，每一扁菱形開口及扁菱形圖形的短軸長度可為0.5μm左右，兩相鄰扁菱形開口及兩相鄰扁菱形圖形之間距可為1.0μm左右，每一扁菱形開口的長軸長度可為8.0μm左右，每一扁菱形圖形的長軸長度可為4.0μm左右。

另外，上述扁菱形開口例如有4列，其定義出第一矩形，并圍繞前述孔；同時孔中的扁菱形圖形亦有4列，其定義出第二矩形。此第一矩形、孔及第二矩形三者的中心可重合，而孔的形狀及第一第二矩形可皆為正方形。

由于以本發(fā)明的光刻工藝監(jiān)測標(biāo)記用光掩模圖案所形成的監(jiān)測標(biāo)記中，對應(yīng)扁菱形開口的溝槽的邊緣及對扁菱形圖形的條狀光致抗蝕劑圖形的邊緣形狀對曝光量及聚焦位置的變化甚為敏感，故由監(jiān)測標(biāo)記的形狀即可容易地得知曝光量及聚焦位置是否正確。

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1繪示本發(fā)明一實施例的光刻工藝監(jiān)測標(biāo)記用光掩模圖案。

圖2繪示在光刻工藝的曝光量及聚焦位置正常的情形下，由圖1所示的光掩模圖案所形成的光刻工藝監(jiān)測標(biāo)記。

圖3繪示在本發(fā)明一實驗例中，不同曝光量及聚焦位置下所形成的監(jiān)測標(biāo)記中數(shù)個形狀具代表性者。

附圖標(biāo)記說明

10：監(jiān)測標(biāo)記用光掩模圖案

20：監(jiān)測標(biāo)記

100：半透光層或不透光層

110：扁菱形開口組

112：扁菱形開口

120：孔

130：扁菱形圖形組

132：扁菱形圖形

200：光致抗蝕劑層

210：溝槽

220：開口

230：條狀光致抗蝕劑圖形