200900849 UMCD-2006-0694 23578twf.doc/p 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 關於 本發明是有關於—種光罩檢測方法，且特別是有 一種線上即時光罩撿剩方法。 【先前技術】 o o 近來，半導體均趨向縮小電路元件的設計發展 整個半導體製程中最為舉足輕重的步驟之一即為 : (Ph〇t〇mh〇graphy)。凡是與半導體元件結 如〇 ^的都是由微影製程來決定其隨 = d:n-，CD)的大小。因此，將光罩上之圖案轉二1 圓(wafer)上的精確性，便佔有非常重要的地位。若= 上之圖案不正確，則會造㈣轉移更為不正確，= ^晶圓上之關鍵尺寸的容忍度⑽emnce)，降低曝光的解 在製作光罩的時候，通常會使用硫酸來清洗光罩 使1光罩上會殘財硫酸根離子(抑2_)。之後進行微影製 私#，^鮮進行曝光步驟使光罩上㈣案轉移至晶圓 ^很容易造成光罩上的硫酸根離子與_離子_4+)相 二&，或者是會有其他的微粒附著於光罩上，而在光罩上 罩黑影(haze)。剛形成的光罩黑影很小，對 的影響’但是隨著製程時間拉長或是進行 以的一人數0加，會使光罩上的化學變化持續進行，造成 光罩黑影逐漸成長擴大而影響光罩上的圖案。若使用上述 200900849 UMCD-2006-0694 23578twf.doc/p 具有光罩黑影之光罩進行圖案轉移，往往會造成轉移到晶 圓上的圖案不準確，而嚴重影響後續製程。 般而5 ’為了满光罩上是否具有光罩黑影，會利 用光罩檢驗機針對光罩進行掃描檢測。然而，使用此光罩 罩之前’必須要先將光罩從齡中取出，進 ;==ne)的光罩檢測。如此—來，需要花費的時間 驗㈣’且 抽##低。再者’上述的光罩檢 黢機通吊所費不貲，造成成本大幅增加。 【發明内容】 有鑑於此，本發明提供—種 的切割道區定義虛擬圖案區，於晶圓上 來判斷所使用的光罩是否具有豎比較虛擬圖案區 行微上即時光罩^方法，可以在進 o 即時檢測光罩之^的1成的晶圓進行抽樣檢測，以達到 本發明提出—種光罩檢測 空白區之光罩。首先，提供—適用於具有圖案區與 進行微影萝浐曰μ 士 日日Q此晶圓是以上述光罩 —-μ/ 王。日日®上有複數個曝光區，每一暖 凡件圖案區，其中每一元件圖安戸、士母曝先區中有 且每-元件圖案區對應皮-切割道區包圍。 於光罩之空白區。铁罩之囷案區，而切割道區對應 索區。接著，將虛擬圖案區進行兩兩會:$ 擬圖 U少射之—與其他虛擬_區不完全:疊: 200900849 UMCD-2006-0694 23578twf.doc/p 則不完全疊合之虛擬圖案區相對應的光罩上之部分空白區 具有一光罩黑影。 在本發明之一實施例中’上述之光罩黑影包括硫酸知 顆粒。 在本發明之一實施例中，上述之光罩黑影包括清洗光 罩之後的殘留顆粒。
在本發明之一實施例中，上述之光罩黑影包括化學生 成物。 在本發明之一實施例中，上述之兩兩重疊比較步驟還 包括重疊比較兩相鄰之虚擬圖案區。 在本發明之一實施例中，當篩選出不完全疊合之虛擬 圖案區時，兩兩重疊比較步驟還包括進行重複比較步驟。 在本發明之一實施例肀，上述之重複比較步驟包括 豎比較兩曝光區中，切割道區彼此相對應之虛擬圖案區 在本發明之一實施例中，當第一曝光區之不完全疊 的第一虛擬圖案與第二曝光區中相對應於不完全疊合的 、虛挺圖案的弟二虛擬圖案完全疊合時，則定義光罩上; 對應於第一虛擬圖案的部分空白區上，有光罩黑影。> ^發明另提出-齡上即時光罩檢測方法，適用於」 先罩於複數片晶圓上進行微影冑』 .，. 、 區與介、，丄1 乂如衣私’其中先罩具有圖: 於晶圓上進行微影製程之—輕 ’當以上述光j 足抽樣猶環時間或是微影製、間與—製程次數^ 衣矛王心成晶圓片數其中之一時， 200900849 UMCD-2006-0694 23578twf.d〇c/p 則進行抽步驟。抽樣檢測步驟包 製程之晶B]中，抽樣第.先於元成微影 每:曝光區中有-元件圖案口區，V:有圖複=一光區’ 道區包圍’且每—元件圖案區對應於光：曰^ 割道區對應於光罩之空白區。接著，將f之圖案£ ’而切 數個虛擬圖案區。然後，將虛擬圖复 o ^全相^擬圖案區至少其中之—與其他虛擬圖案區 ，則不完全疊合之虛擬圖案區相 罩 ==具有光罩黑影。此外，當連== 數a* _二日^'間且m欠數不滿足微影製程完成晶圓片 數％，則知續進行微影製程。 顆粒在本㈣之—實_巾，上狀鮮轉包括硫酸敍 在本發明之—實施例中，上述之光罩黑影包括清洗光 罩之後的殘留顆粒。 在本發明之一實施例中，上述之光罩黑影包括化學生 成物。 在本發明之一實施例中，上述之兩兩重疊比較步驟還 包括重疊比較兩相鄰之虚擬圖案區。 在本發明之一實施例中，當篩選出不完全疊合之虛擬 圖案時，兩兩重疊比較步驊還包括進行重複比較步驟。 在本發明之一實施例中，上述之重複比較步驟包括重 疊比較兩曝光區中，切割道區彼此相對應之虛擬圖案區 在本發明之一實施例中，當第一曝光區之不完全疊合 200900849 UMCD-2006-0694 23578twf.d〇c/p 的第一虛擬圖案與第二曝夯F由 -虛擬圖案的第二虛擬圖 =應於不完全疊合的第 子應於弟-虛擬圖案的部分空白區上 旦；。相 本發明在完成微影製程的曰 …和。 =ίΐ: ί擬圖案區來判斷製_使用的光罩4 八有先罩U。目此本發明可以在 否 利用抽樣檢測晶圓來達到線 ，5V ^? Γ o 影響後續⑽,。運遞上叫檢㈣罩之目的，避免 為讓本發明之上述特徵和優點能更明_懂 牛較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。特 【實施方式】 影 $影製程中，曝光過程會造成群上產生光罩愛 不作i光罩黑影會隨著製程時間的增減逐漸擴^、、 後續製程，且會影響製程可靠度以及耗費^ ίίί成本。因此本發明在進行微影製程時，同時考^ 圖案轉移的影響’針對完成製程步驟的= 方式來說明本發明之線上即時光罩檢測方法:ί 圖1Α為減本發明-實施例之微影製程示意圖 =為根據本發明-實施例之晶圓上視示意圖。圖2為】 本^月-實施例之線上即時光罩檢财法流程圖。圖3 = 根據本發明一實施例之抽樣檢測步驟流程圖。 … 9 200900849 UMCD-2006-0694 23578twf.doc/p 百先，請參照圖2，步驟S210設定抽樣 =機是設定抽樣循環時間或是心= =上貫施财，微影製程機台完成每批晶圓所 : 為〇刀鐘，而每批完成的晶圓片數為25 Η ·验 =樣檢測，制例如是定義為每完成8批晶圓即進行抽樣檢 測，也就是說’抽樣循璟洋凡— 水欢 o o 不㈣為2(K) m抽樣檢測機制並 視機^貫施例所設定’於此領域具有通常知識者可 視機口特性歧製程需求以進行調整。 之步驟S220進行微影製程。請同時參照圖认與 ΐ ηοπ 程中，例如是使用步進機(ste啊)藉由光 井。本罢，數片晶圓100上的不同位置進行多次重複的曝 T尤，110具有圖案區11〇a與空白區li〇b。晶圓1〇。 :=疋沈積，薄膜層（未繪示)與光阻材料層（未繪示）。如 "，完成微影製程的晶圓100上有複數個曝光區 安中每「曝光區102中有元件圖案區102a，而元件 被切割道區i〇2b包圍環繞。曰曰曰81100上的每 β二I區ι〇2例如是與光罩no相對應，元件圖案區】〇2a =痛"於光罩110之圖案區110a，而切割道區102b則是 獅光罩，之空白區議。 的处4寸，〉主意的是，光罩黑影112通常是形成在光罩110 區110b上’隨著製程的進行，會造成光罩黑影112 to大到圖案區110a。當使用具有光罩黑影n2之光罩 進订微影製程，會在完成的晶圓100上產生缺陷圖案 10 200900849 UMCD-2006-0694 23578twf.doc/p 106。缺陷圖案1G6的位置則是會與光罩愛 置相對應，並會隨著光罩黑影112的擴形成的位 成的晶圓100之元件圖案區K)2a。也就響到完 光罩黑影112才剛形成在空白區11%:4鼻微小的 應的切#1賴腿上發現缺關案^ 在相對 罩黑影112可以是疏酸銨顆粒、清洗光、 述之光 顆粒或是其他化學生成物。者铁， 之後所殘留 o 佈局並不侷限於圖1A與圖ΓΒ、中 ,1〇與晶圓100的 常知識者當可視其需求進行調整。π’於此領域具有通 承上述，在步驟S23〇中，判斯 上進行微影製程之連續製程時 =圓刚 樣:測機制所設定的抽樣循環時間： = 】 = 循環時間或是微觀與製程次數滿娜 則逸杆偏^ 曰圓片數其中之—個設定時， J進灯抽樣心測步驟判斷光 82卿若進行微影製㈣連 間，亚且製程次數亦不滿足預設 制程 叶則,、_進行微影製程直至滿 — 口力数 請同時來日召圖1A r m足斤6又疋的抽H測機制。 是於完成" 目3，抽樣檢測步驟例如 疋〜成微影製程之晶圓刚 。—般來說，光⑴△抽樣松視其中之一晶圓 ii〇b上開私*、光罩'·，、汾 會先從光罩110的空白區 會容易產^在f ’亦即’完成微影製程後，缺陷圖案1〇6 中☆===膽上。因此，在步驟 102b ^刀成複數個虚擬圖案區1〇4， 200900849 UMCD-2006-0694 23578twf.d〇c/p 以作為檢視缺陷圖案106之用。 步驟S320，將虛擬圖案區進行兩兩重疊比較步 驟，其中兩兩重疊比較步驟例如是重疊比較相鄰兩個虛擬 圖案區104是否完全疊合。若切割道區1〇2b中所有的虛擬 圖案區104兩兩之間完全相疊合，則表示晶圓1〇〇上沒有 缺陷圖案106的發生，光罩11〇上亦不具有光罩黑影112 驟 S350)。 1' 另一方面，當虛擬圖案區104中至少其中之一具有缺 &圖案106時，進行兩兩重疊比較步驟會與其他不具有缺 ^圖案106之虛擬圖案區1〇4不完全相疊合。如此一來， 藉由檢測曝光區102中虛擬圖案區1〇4彼此之間的疊合情 况，而得知虛擬圖案區1〇4具有缺陷圖案1〇6，即可對應 到製程所使用的光罩11〇上，判斷光罩11〇之部分空白區 具有光罩黑衫112(步驟S340)。此外，檢視缺陷圖案 6與整個曝光區1〇2的相對位置，還可進一步得知光罩 0 黑影形成於空白區110b的哪個部份。 田承上述，在重疊比較兩相鄰虛擬圖案區1〇4是否完全 合，而篩選出不完全疊合之虛擬圖案區1〇4時，還可以 '、擇生地進行重複比較步驟(步驟S33〇)。重複比較步驟例 如是重疊比較兩個不同曝光區丨02中，切割道區1〇2b彼此 相對應之虛擬圖案區1〇4。由於每個曝光區1〇2皆相對應 =光罩110’ 一旦光罩110具有光罩黑影112，會造成缺陷 Θ案10ό重複出現在不同的曝光區102中的相同相對應位 置畜重豐比較的兩個曝光區102同時於相同的位置上有 200900849 23578twf.doc/p UMCD-2006-0694 不完全疊合之虛擬圖案區104時，則可以定義光罩11()上 相對應於虛擬圖案區1〇4的空白區ii〇b上具有光罩黑影 112(步驟 S340)。 換言之，在步驟S320中，是比較同一個曝光區1〇2 中的虛擬圖案區104，以篩選出具有缺陷圖案1〇6的不完 全豐合之虛擬圖案區1〇4。而在步驟S330中，可以進一步 比較晶圓100上不同曝光區1〇2的不完全疊合之虚擬圖案
O 區1〇4，檢視兩個曝光區1〇2在相對應的位置上是否皆具 有缺陷圖案1〇6 ’以準確定義光罩η〇上的光罩黑影112 位置。 人由上述可知，在進行微影製程的同時，藉由設定抽樣 才=測機制，於完成之晶圓的切割道區定義複數個虚擬圖案 區’並針對各個虛擬圖案區進行重疊比較的檢測 ，以對相 對應的光罩®案或佈局做進-步驗證。如此便可以在線上 做即^•的晶圓曝光區檢測，進而㈣光罩上是否有光罩黑 影的產生’而不需要將光罩Μ綠視光罩。此外，當檢 ^出Β:圓上不同曝光區的切割道區具有重複性之缺陷圖案 時，還可以進—步設定機台做即時自動鎖定(秦hold)的 動作、，以對光罩進行檢視、清洗或是圖案校正等處理。另 崇的"^:二在曰曰圓進仃後縯蝕刻製程之前，對具有缺陷圖 去，、Γ二i丁重工的步Λ驟’於此技術領域具有通常知識 易推知其實施方式，故於此不加以賢述。 、'不上所述，本發明至少具有以下所述之優點： L本發明的方法不需將光罩從機台中取出，即可在線 200900849 UMCD-2006-0694 23578twf.d〇c/p 上進行即時光罩檢測。 區，法能夠僅以檢測晶圓曝光區的切割道 便省時，並可減少檢測^本 ，因此非常簡 3.本發明的方法具有智慧型抽樣檢測機 專待檢測結果的時間。 了以/咸シ ο 雖然本發明已以較佳實施例揭露如 限定本發明，任何 ’、、、'其並非用以 脫雜太“ 屬技術領域中具有通常知識者，在π 因此本發明之保護 更動與潤飾， 為準。 曼㈣田視後附之申睛專利範圍所界定者 【圖式簡單說明】 =根據本發明—實施例之微影製程示意圖。 〇 “，根據本判—實施例之晶圓上視示意圖。 流簡。為根據本發明一實施例之線上即時光罩檢測方法 【主實施例之抽樣檢測步驟流程圖。 1〇〇 ·晶圓 曝光區 102a :元件圖案區 ]〇2b :切割道區 1 〇4 .虛擬圖案區 1〇6 :缺陷圖案 200900849 UMCD-2006-0694 23578twf.doc/p no :光罩 11 Oa .圖案區 110b :空白區 112 :光罩黑影 S210〜S240、S310〜S350 :步驟
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