TW409277B - Method for detecting phase error of a phase shift mask - Google Patents

Description

409277 A7 87 五、發明説明（丨） 發明背景 發明領域 本發明係有關於用於偵測相移光罩之相誤差的方法， 尤其是與一種可準確且簡單的方法有關，其可改進相移光 罩之相誤差之偵測。 習知技術說明 一般在光罩的製造期間，偵測相移光罩之相誤差。 已硏究且發展出多種偵測相誤差的方法，直到最近發 現對於轉錄於晶圓的圖樣尙沒有辦法加以偵測。 發明槪述 因此，本發明的目的係提供一種可偵測相移光罩之相 誤差的方法，其利用曝光於晶圓的圖樣由散焦而偏移的現 象，因此可輕易偵測到相誤差。 本發明的另一目的係提供一方法，用於準確地偵測相 移光罩之相誤差’其可利用在高度積體化之半導體裝置的 製造上。 依據本發明’一種用於偵測相移光罩之相誤差的方 法，包含下列步驟：在透明基體上以規則之間隔配置多個 相位偏移圖樣’各相位偏移圖樣具有預定的寬度，將透射 過相移光罩之透明基體之預定區中的光線加以偏移：配置 3 尺度中國國CNS ) Λ4規格2】ΟΧ 297公釐) ： -- - -- - - ---- £表 I--- - Κ -- I .ΐτ (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 經漪部中央標隼局負工消費合作社印絮 經浐部中央標隼局只工消费合作社印來 409277 at __B7_____ 五、發明説明（> ) 一用於偵測相誤差的圖樣，其中含預定寬度的光幕位在透 明基體之預定區及相移光罩之間；利用相移先罩及用於偵 測相誤差之圖樣而將晶圓作圖樣；比較具相位偏移之圖樣 的散焦大小與不具相位偏移之圖樣的散焦大小；且利用圖 樣大小中的差異偵測相誤差。 圖式之簡單說明 由下文中的說明可更進一步了解本發明之特徵及優 點，閱讀時並請參考附圖，其中 圖1爲本發明之相移光罩之平面視圖，用於說明偵測 相誤差的原理； 圖2爲沿圖1之線E-Π所視之示意截面圖； 圖3示當利用圖1之相移光罩而產生相誤差時光對應於 圖樣位置的強度曲線分佈圖； 圖4爲圖3之曲線重新整理之座標圖； 圖5示本發明第一實施例中用於偵測相移光罩之相誤 差的光罩圖樣之平面視圖； 圖6示本發明第二實施例中用於偵測相移光罩之相誤 差的光罩圖樣之平面視圖； 圖7示本發明第三實施例中用於偵測相移光罩之相誤 差的光罩圖樣之平面視圖； 較佳實施例之詳細說明 4 本紙掁尺度適用十國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） HI I - I m - I i I I*I 1- Hi I n J— XV (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 409277 經濟部中央梂嗥局員工消費合作社印繁 Α7 Β7 五、發明説明（4 ) 由下文中的說明可更進一步了解本發明，閱讀時並請 參考附圖。 圖1示一典型的相移光罩之頂視圖，而圖2爲沿圖！之 線Π - Π的剖面視圖。 如圖1所示此相移光罩一般用於形成線及空間圖樣， 由圖2的形狀可知’圖1的相移光罩爲水晶蝕刻型，其中透 明水晶基體的下表面係選擇性加以蝕刻。相移光罩包含水 晶基體10，附接於基體之下表面的鉻部份20，其功能如一 光幕，及相移區30 ’其將光沿銘部扮20之內方向偏移。 此相移光罩應用時，其相位角典型爲180度。然而， 如果在水晶基體中蝕刻的深度不準確，相位再會偏離18〇 度。 當利用上述的相移光罩時，從相誤差中所產生的光強 度相關於圖樣的位置分佈，如圖3所示。 在圖3中/標示參考數字“扣”之曲線爲大致聚焦的 光之強度分佈，而標示參考數字“50”之曲線則爲散焦之 光強度分佈。從圖中所看到，對應鉻線20的圖樣之位置移 開某一段距離。圖樣離開的距離ΔΧ正比於散焦程度及相 位角的不準確的程度。 圖4爲上述現象的重新整理的座標圖。即，如圖4所示， 圖樣的寬度正比於散焦度。線55示相位角小於180度的例 子。且線56的相位角爲180度，而線57的相位角大於180度。 如圖4所示，如果相移光罩的相誤差不隨散焦而變動， 則可看到沒有相誤差。 5 ^紙采尺度適用中國國家標苹（CNS > Α4規格（2丨0乂297公埯> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} *1Τ 經"部中央標準局K2C工消費合作社印5? 409277 at Β7 五、發明説明（4) 圖5的光罩圖樣用於依據本發明第—實施例偵測相移 光覃的相誤差。如圖5所示’用於偵測相移光罩的相誤差 的光罩圖樣100具矩陣配置’其中具多個矩形之相位偏移 圖樣130，各相位偏移圖樣均含某一寬度W1，且成對角之 配置。相對應地，其他的透明基體區以一寬度W2成對角 之定位。在光罩圖樣100中’介於矩形的相位偏移圖樣130 及透明基體區110之間存在一光幕120。 此用於偵測相誤差的圖樣100係設定於相移光罩的預 定位置上。然後，在晶圓（未圖示）上執行作圖樣。經由 散焦而量測用於偵測相誤差之圖樣的寬度W1及W2，應相 互比較。如果W1及W2在可允許的誤差之內，則沒有相誤 差。 現在請參考圖6，其中示本發明第二實施例中用於偵 測相誤差的圖樣。如圖6所示，圖樣200包含多個重複之形 式*其中具有某一寬度的I型相位偏移圖樣230夾在兩先幕 220之間，各光幕由一透明基體區210側接。 現在請參考圖7，其中示本發明第三實施例中用於偵 測相誤差的圖樣。在圖樣300中，如圖7中所示者，配置多 列及行方向中形成規則距離的矩形相位偏移圖樣 33〇β矩形透明基體區310位在相位偏移圖樣330之間。圖樣 330及透明基體區31〇均爲光幕32〇所包園。 依據本發明，相位偏移圖樣及透明基體區的配置可於 相同距離或不同距離.在形狀方面，相位偏移圖樣33〇及 透明基體區310可爲矩形或方形。須注意可利用相位偏移 (210 χ 二瘦)- I 1^1 I —i - i I 1— - II 3 *-=5 (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 409277 A7 _B7__ 五、發明説明（< ) 圖樣330形成接觸洞口。 在晶圓上利用本發明的相移光罩製造圖樣。例如利用 正型式之光阻，量測發生相位偏移處圖樣的間隔大小，且 經由散焦而與沒有發生相位偏移的圖樣之間隔大小相比 較，以偵測相誤差。 對於負光阻而言，可經由散焦，將晶圓上具有相位偏 移的圖樣之線大小與沒有相位偏移之圖樣的線大小相比 較，而有效地偵測相誤差。 如上文所述，本發明之相誤差的偵測方法在某些方面 非常有用。可經由比較發生相位偏移的圖樣之大小與沒有 發生相位偏移的圖樣之大小，而簡單且有效地完成相移光 罩之相誤差的偵測。另外，由於本發明對於偵測相誤差的 準確性，因此本發明的方法對於高積體化半導體裝置的製 造上相當有用。 上文中本發明的較佳實施例係作爲說明本發明之用。 對於熟習本技術者可對上列實施例進行不同的更改，添加 及替代，而不偏離在下列申請專利範圍中所定義之本發明 的精神及觀點。 I ^^1 ^^1 u -II ^^1 ! I- I 11 I- ^^1 ^^1 ^^1------ Τ» .1' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 1 本紙張尺度適用中國國家橾隼（CNS ) Λ4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. Μ BS C8 D8 409277 申請專利範圍 ι.一種用於偵測相移光罩之相誤差的方法，包含下列 步驟 在透明基體上’以規則的間隔配置多個相位偏移圖 樣，各相位偏移圖樣具有預定的寬度，並將透射過相移光 罩之透明基體之預定區中的光線加以偏移； 配置一用於偵測相誤差的圖樣’其中有預定寬度的光 幕位在透明基體之預定區及相移光罩之間； 利用相移光罩及用以偵測相誤差的圖樣對一晶圓作圖 樣： 藉由具相位偏移之圖樣的散焦與不具相位偏移之圖樣 的散焦比較大小；以及 利用圖樣大小中的差異偵測相誤差。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該光幕係由鉻 (chrome)所組成。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中應用正光阻執 行作圖樣之步驟，且該比較步驟係經由具有相位偏移之圖 樣，與不具相位偏移之圖樣的散焦而對間隔大小進行· 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中應用負光阻執 行作圖樣之步驟，且該比較步驟係經由具有相位偏移之圖 樣，與不具相位偏移之圖樣的散焦而對線大小進行。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中將相位偏移圖 樣形成對角線之配置，因此使其可形成矩陣佈局Λ 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中各將相位偏移 圖樣均具有含預定寬度的矩形形式。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央檫率局負工消费合作社印«- 本紙張尺度逍用中國_家梯率（匸奶）戍4规格（21〇¥297公瘦） Μ BS C8 D8 409277 申請專利範圍 ι.一種用於偵測相移光罩之相誤差的方法，包含下列 步驟 在透明基體上’以規則的間隔配置多個相位偏移圖 樣，各相位偏移圖樣具有預定的寬度，並將透射過相移光 罩之透明基體之預定區中的光線加以偏移； 配置一用於偵測相誤差的圖樣’其中有預定寬度的光 幕位在透明基體之預定區及相移光罩之間； 利用相移光罩及用以偵測相誤差的圖樣對一晶圓作圖 樣： 藉由具相位偏移之圖樣的散焦與不具相位偏移之圖樣 的散焦比較大小；以及 利用圖樣大小中的差異偵測相誤差。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該光幕係由鉻 (chrome)所組成。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中應用正光阻執 行作圖樣之步驟，且該比較步驟係經由具有相位偏移之圖 樣，與不具相位偏移之圖樣的散焦而對間隔大小進行· 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中應用負光阻執 行作圖樣之步驟，且該比較步驟係經由具有相位偏移之圖 樣，與不具相位偏移之圖樣的散焦而對線大小進行。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中將相位偏移圖 樣形成對角線之配置，因此使其可形成矩陣佈局Λ 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中各將相位偏移 圖樣均具有含預定寬度的矩形形式。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央檫率局負工消费合作社印«- 本紙張尺度逍用中國_家梯率（匸奶）戍4规格（21〇¥297公瘦） 409277 A8 B8 C8 D% 經濟部中央榡準局員工消t合作社印11 六、申請專利範圍 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中用於偵測相誤 差的圖樣包含多個重複形式，其中具有某一寬度的I型相 位偏移圖樣爲兩光幕所夾住，各光幕鄰接一透明基體區。 8. 如申請專利範圔第7項之方法，其中該光幕由絡 (chrome)製成。 9. 如申請專利範圍第7項之方法，其中應用正光阻執 行作圖樣(patterning)之步驟，且該比較步驟係經由具有相 位偏移之圖樣，與不具相位偏移之圖樣的散焦而對間隔大 小進行。 10. 如申請專利範圍第7項之方法，其中應用負光阻執 行作圖樣之步驟，且該比較步驟係經由具有相位偏移之圖 樣，與不具相位偏移之圖樣的散焦而對線大小進行。 11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中將用於偵測相 誤差的圖樣包含多個矩形相位偏移圖樣及多個矩形透明基 體區，該相位偏移圖樣及該透明基體區在列及行中以一規 則距離交替配置，且爲光幕所包圍。 12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該光幕由鉻 (chrome)製成。 13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中應用正光阻 執行作圖樣之步驟，且該比較步驟係經由具有相位偏移之 圖樣，與不具相位偏移之圖樣的散焦而對間隔大小進行。 H.如申請專利範圍第11項之方法，其中應用負光阻 執行作圖樣之步驟，且該比較步驟係經由具有相位偏移之 圖樣’與不具相位偏移之圖樣的散焦而對線大小進行， 家標準（CNS ) ( 210X297公釐） <請先S讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂