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1、(10)申请公布号 CN 103091971 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103091971 A *CN103091971A* (21)申请号 201110330676.3 (22)申请日 2011.10.27 G03F 1/38(2012.01) G03F 1/44(2012.01) G03F 1/84(2012.01) G03F 1/00(2012.01) H01L 21/66(2006.01) H01L 23/544(2006.01) (71)申请人 中芯国际集成电路制造 (北京) 有限 公司 地址 100176 北京市大兴区经济技术开发区 文昌大道 18 号 (。
2、72)发明人 胡华勇 张士健 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 陈新 (54) 发明名称 掩模板及其制造方法、 以及监测掩模板雾状 污染的方法 (57) 摘要 本发明涉及掩模板及其制造方法、 以及监测 掩模板雾状污染的方法。在掩模板的划片道内具 有至少一个监测区域, 其中布置有主图案和位于 每个主图案附近的辅助图案, 每个辅助图案包括 相互平行的至少两个散射条。监测区域的其余部 分覆盖有透光率低于主图案和辅助图案的透光率 的相移层。主图案和辅助图案被设计为使得当对 无污染的掩模板曝光时, 辅助图案不转移到晶圆 上, 而是与相应主图案配合以在晶圆上。
3、产生与主 图案相对应的主转移图案 ; 而当两个散射条之间 的间隔区域中具有雾状污染时, 在对掩模板曝光 后, 在晶圆上的主转移图案附近产生缺陷标识图 案。 利用本发明的掩模板, 能够对其上的雾状污染 进行在线监测, 及时有效地发现雾状污染, 提高产 品的良率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103091971 A CN 103091971 A *CN103091971A* 1/2 页 2 1. 一种掩模板, 所述掩模板具有至少一。
4、个划片道和由划片道分隔开的芯片区域, 在划 片道内具有至少一个监测区域, 其中, 在所述监测区域内布置有一个或多个主图案和位于每个主图案附近的一个或多个相 应的辅助图案, 每个辅助图案包括相互平行的至少两个散射条, 所述监测区域的其余部分覆盖有相移层, 该相移层的透光率低于所述主图案和辅助图 案的透光率, 并且 所述主图案和所述辅助图案的尺寸和相对位置被设计为使得 : 当对无污染的掩模板进 行曝光时, 所述辅助图案不被转移到晶圆上, 而是与相应的主图案配合以在晶圆上产生与 该主图案相对应的主转移图案。 2. 如权利要求 1 所述的掩模板, 其中, 所述主图案和所述辅助图案的尺寸和相对位置还被设。
5、计为使得 : 当辅助图案中的两个 散射条之间的间隔区域中具有雾状污染时, 在对掩模板曝光后, 在晶圆上的所述主转移图 案附近产生缺陷标识图案。 3. 如权利要求 2 所述的掩模板, 其中, 所述缺陷标识图案是由于雾状污染对所述间隔区域的相移特性的改变而引起的。 4. 如权利要求 1 所述的掩模板, 其中所述监测区域被布置在掩模板的最外围的划片道 中。 5. 如权利要求 1 所述的掩模板, 其中, 每个监测区域包括多个主图案, 相邻主图案之间 的间距大于主图案尺寸的 5 倍。 6. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 所述监测区域的外周均不超出所述 划片道的边界。 7. 如权利要。
6、求 6 所述的掩模板, 其中, 所述监测区域为矩形, 其任意一边与其所位于的 划片道的边界的最短距离为 1-10 微米。 8. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 用于所述掩模板的曝光光源是波长 为 193nm 的 ArF 激光器。 9. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 所述主图案为一个或多个孔。 10. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 所述芯片区域中的图案为孔。 11. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 在每个主图案的一侧布置与其相应 的辅助图案。 12. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 在每个主图。
7、案的两侧布置与其相应 的辅助图案。 13. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 沿每个主图案的周边均匀地布置多 个与其相应的辅助图案。 14. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 所述相移层的材料选自 : MoSi、 TaSi2、 TiSi2、 Fe2O3、 Mo、 Nb2O5、 Ti、 Ta、 CrN、 MoO2、 MoN、 Cr2O2、 TiN、 ZrN、 TiO2、 TaN、 Ta2O5、 NbN、 Si2N4、 Al2O2N、 Al2O2R、 或上述材料的任意组合。 15. 如权利要求 2 所述的掩模板, 其中, 所述缺陷标识图案为圆孔状, 并且其尺寸小。
8、于 所述主转移图案。 16. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 在掩模板的最外围的划片道中布置 权 利 要 求 书 CN 103091971 A 2 2/2 页 3 多于 5 个监测区域。 17. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 所述相移层的透光率为 4 -8。 18. 如权利要求 1-5 中任一项所述的掩模板, 其中, 所述相移层被设置为使得穿过相移层的光相对于穿过主图案和辅助图案的光具有 165 -185的相移。 19. 如权利要求 18 所述的掩模板, 其中, 所述相移层被设置为使得穿过相移层的光相对于穿过主图案和辅助图案的光具有 180的相移。 2。
9、0. 一种制造如权利要求 1-19 中任一项所述的掩模板的方法, 包括 : 提供透明基板 ; 在所述透明基板上形成图案化的相移层, 以作为掩模板的光阻挡层, 其中, 在形成芯片 区域的图案的同时, 在划片道中形成布置有所述主图案和所述辅助图案的所述监测区域。 21. 一种监测掩模板的雾状污染的方法, 所述掩模板是如权利要求 1-19 中任一项所述 的掩模板, 所述方法包括 : 通过曝光将掩模板上的图案转移到涂敷有光致抗蚀剂的晶圆上 ; 检查晶圆上的图案 ; 如果在晶圆上的与掩模板的监测区域中的主图案相对应的主转移图案附近存在缺陷 标识图案, 则判定掩模板上具有雾状污染, 否则, 判定掩模板上不。
10、具有雾状污染。 22. 如权利要求 21 所述的方法, 还包括 : 如果判定掩模板上具有雾状污染, 则清洗掩模板。 23. 如权利要求 21 所述的方法, 其中, 检查晶圆上的图案包括 : 利用扫描电子显微镜在线获得晶圆的图像并对该图像进行检查。 24. 如权利要求 21 所述的方法, 其中, 检查晶圆上的图案包括 : 利用光学方法对晶圆进行缺陷扫描检查。 权 利 要 求 书 CN 103091971 A 3 1/7 页 4 掩模板及其制造方法、 以及监测掩模板雾状污染的方法 技术领域 0001 本发明一般地涉及半导体领域, 特别涉及半导体工艺中的掩模板以及对掩模板雾 状污染的监测。 背景技术。
11、 0002 在半导体集成电路的制造过程中, 光刻工艺是极其重要的环节。 在光刻工艺中, 首 先将设计好的图案(诸如金属线、 接触孔的图案等)形成于一个或多个掩模板上, 然后利用 光刻机(例如步进扫描光刻机)通过曝光程序将掩模板上的图案转移到晶圆上的光致抗蚀 剂层上。 0003 在实际工业生产中, 掩模板的污染一直是个问题。由于掩模板的图案将被重复地 转移到晶圆上, 掩模板的污染将导致产生大量具有缺陷的芯片, 严重影响良率。 在掩模板的 污染中, 雾状污染 (haze) 是最为常见、 影响最严重并且难以避免的。通常, 在掩模板清洗工 艺中会使用硫酸, 从而在掩模板上残留有硫酸根离子。残留的硫酸根。
12、会在掩模板使用过程 中产生结晶, 即雾状污染。 例如, 掩模板上残留的硫酸根会与空气中的铵根等阳离子结合形 成硫酸铵等晶体。随着晶体不断长大, 当其达到一定尺寸时 ( 例如, 与掩模板上的图案尺寸 相当时), 就会影响到图案的转移, 进而影响芯片的良率。 随着半导体器件尺寸的不断减小, 光刻波长也不断减小, 雾状污染的影响越发严重。对于先进的集成电路 (IC) 工艺, 由于越 来越多的半导体层需要采用 193nm 的光刻波长, 大大增加了由雾状污染引起的芯片缺陷的 发生概率。 0004 因此, 需要对掩模板上的污染尤其是雾状污染进行检测, 然后根据检测 结果, 当发现污染时, 通过清洗来去除污。
13、染。 0005 传统的检测掩模板雾状污染的方法是采用专用的掩模板检测系统, 诸如 KLA-Tencor公司的STARlight-2TM掩模板检测系统等。 该系统可以对掩模板进行离线检测 以发现雾状污染。然而, 该检测十分昂贵, 并且时间较长。一般地, 每片掩模板的检测需要 2 4 小时。这不仅影响半导体器件的生产效率, 同时增加了生产成本。并且, 由于其一般 是定期地对掩模板进行离线检测, 难以及时地发现掩模板上的雾状污染。 0006 另一种检测掩模板雾状污染的方法是人工检查晶圆上的芯片区域的图案是否异 常。然而, 这种方法需要耗费大量的时间和人力, 并且不够准确。并且, 这种方法只能检测 到。
14、已经导致芯片缺陷的尺寸较大的雾状污染, 而无法在雾状污染引起芯片缺陷之前就将其 发现。实际上, 在利用该方法检测到雾状污染时, 已经产生了大量的缺陷芯片, 导致了良率 的损失。 发明内容 0007 为此, 需要一种改进的检测掩模板雾状污染的方案, 其能够及时有效地发现掩模 板上的雾状污染, 以便尽早去除雾状污染, 提高芯片的良率。 0008 根据本发明的第一方面, 提供了一种掩模板, 所述掩模板具有至少一个划片道和 说 明 书 CN 103091971 A 4 2/7 页 5 由划片道分隔开的芯片区域, 在划片道内具有至少一个监测区域, 其中, 在所述监测区域内 布置有一个或多个主图案和位于每。
15、个主图案附近的一个或多个相应的辅助图案, 每个辅助 图案包括相互平行的至少两个散射条, 所述监测区域的其余部分覆盖有相移层, 该相移层 的透光率低于所述主图案和辅助图案的透光率, 并且所述主图案和所述辅助图案的尺寸和 相对位置被设计为使得 : 当对无污染的掩模板进行曝光时, 所述辅助图案不被转移到晶圆 上, 而是与相应的主图案配合以在晶圆上产生与该主图案相对应的主转移图案。 0009 可选地, 所述主图案和所述辅助图案的尺寸和相对位置还被设计为使得 : 当辅助 图案中的两个散射条之间的间隔区域中具有雾状污染时, 在对掩模板曝光后, 在晶圆上的 所述主转移图案附近产生缺陷标识图案。 0010 可。
16、选地, 所述缺陷标识图案是由于雾状污染对所述间隔区域的相移特性的改变而 引起的。 0011 可选地, 所述监测区域被布置在掩模板的最外围的划片道中。 0012 可选地, 每个监测区域包括多个主图案, 相邻主图案之间的间距大于主图案尺寸 的 5 倍。 0013 可选地, 所述监测区域的外周均不超出所述划片道的边界。 0014 可选地, 所述监测区域为矩形, 其任意一边与其所位于的划片道的边界的最短距 离为 1-10 微米。 0015 可选地, 用于所述掩模板的曝光光源是波长为 193nm 的 ArF 激光器。 0016 可选地, 所述主图案为一个或多个孔。 0017 可选地, 所述芯片区域中的图。
17、案为孔。 0018 可选地, 在每个主图案的一侧布置与其相应的辅助图案。 0019 可选地, 在每个主图案的两侧布置与其相应的辅助图案。 0020 可选地, 沿每个主图案的周边均匀地布置多个与其相应的辅助图案。 0021 可选地, 所述相移层的材料选自 : MoSi、 TaSi2、 TiSi2、 Fe2O3、 Mo、 Nb2O5、 Ti、 Ta、 CrN、 MoO2、 MoN、 Cr2O2、 TiN、 ZrN、 TiO2、 TaN、 Ta2O5、 NbN、 Si2N4、 Al2O2N、 Al2O2R、 或上述材料的任意组 合。 0022 可选地, 所述缺陷标识图案为圆孔状, 并且其尺寸小于所述。
18、主转移图案。 0023 可选地, 在掩模板的最外围的划片道中布置多于 5 个监测区域。 0024 可选地, 所述相移层的透光率为 4 -8。 0025 可选地, 所述相移层被设置为使得穿过相移层的光相对于穿过主图案和辅助图案 的光具有 165 -185的相移。 0026 可选地, 所述相移层被设置为使得穿过相移层的光相对于穿过主图案和辅助图案 的光具有 180的相移。 0027 根据本发明的第二方面, 提供了一种制造上面所述的任一种掩模板的方法, 包括 : 提供透明基板 ; 在所述透明基板上形成图案化的相移层, 以作为掩模板的光阻挡层, 其中, 在形成芯片区域的图案的同时, 在划片道中形成布置。
19、有所述主图案和所述辅助图案的所述 监测区域。 0028 根据本发明的第三方面, 提供了一种监测掩模板的雾状污染的方法, 所述掩模板 是上面所述的任一种掩模板, 所述方法包括 : 通过曝光将掩模板上的图案转移到涂敷有光 说 明 书 CN 103091971 A 5 3/7 页 6 致抗蚀剂的晶圆上 ; 检查晶圆上的图案 ; 如果在晶圆上的与掩模板的监测区域中的主图案 相对应的主转移图案附近存在缺陷标识图案, 则判定掩模板上具有雾状污染, 否则, 判定掩 模板上不具有雾状污染。 0029 可选地, 所述方法还包括 : 如果判定掩模板上具有雾状污染, 则清洗掩模板。 0030 可选地, 检查晶圆上的。
20、图案包括 : 利用扫描电子显微镜在线获得晶圆的图像并对 该图像进行检查。 0031 可选地, 检查晶圆上的图案包括 : 利用光学方法对晶圆进行缺陷扫描检查。 0032 本发明的一个优点在于, 利用本发明的掩模板, 能够对雾状污染进行在线监测, 从 而及时有效地发现掩模板上的雾状污染。 0033 通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述, 本发明的其它特征及其 优点将会变得清楚。 附图说明 0034 构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例, 并且连同描述一起用于解释 本发明的原理。 0035 参照附图, 根据下面的详细描述, 可以更加清楚地理解本发明, 其中 : 0036 图 1 。
21、是典型的掩模板的俯视示意图。 0037 图 2 是根据本发明的实施例, 在划片道中具有监测区域的掩模板的俯视示意图。 0038 图 3A 和 3B 分别是根据本发明的实施例, 布置在监测区域中的图案和相应的转移 到晶圆上的图案的示意图。 0039 图 4A 和 4B 分别是根据本发明的实施例, 发生雾状污染的监测区域和相应的转移 到晶圆上的图案的示意图。 0040 图 5A-5D 示出了根据本发明的实施例, 监测区域中可以采用的具体图案布置的示 例。 0041 图 6 是根据本发明的实施例, 对掩模板的雾状污染进行监测的方法的流程图。 具体实施方式 0042 现在将参照附图来详细描述本发明的各。
22、种示例性实施例。应注意到 : 除非另外具 体说明, 否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、 数字表达式和数值不限制本 发明的范围。 0043 同时, 应当明白, 为了便于描述, 附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际 的比例关系绘制的。 0044 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的, 决不作为对本发明 及其应用或使用的任何限制。 0045 对于相关领域普通技术人员已知的技术、 方法和设备可能不作详细讨论, 但在适 当情况下, 所述技术、 方法和设备应当被视为说明书的一部分。 0046 在这里示出和讨论的所有示例中, 任何具体值应被解释为仅仅是示例性的, 而不 是作。
23、为限制。因此, 示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。 0047 应注意到 : 相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项, 因此, 一旦某一项在一 说 明 书 CN 103091971 A 6 4/7 页 7 个附图中被定义, 则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。 0048 图 1 示出了典型的掩模板 100 的俯视示意图。掩模板 100 通常包括芯片区域 110 和划片道(scribe lane)120。 芯片区域110中通常形成有要转移到晶圆上的用于形成半导 体器件的图案, 诸如接触孔图案、 金属线图案等。划片道 120 将各个芯片区域 110 分隔开, 以便于在后续的划片工艺中分。
24、割各个芯片。此外, 划片道 120 中可以形成有诸如对准标记 之类的附加图案以实现相应的附加功能。掩模板 100 可以是本领域技术人员知道的各种掩 模板, 优选地是衰减型相移掩模板。需要注意, 图 1 仅仅是示意性的图示, 芯片区域 110 和 划片道 120 的形状、 布置和数量可以根据需要而改变, 而不限于图中所示出的。 0049 在实践中, 发明人发现, 雾状污染往往首先出现在掩模板的划片道中, 尤其是沿掩 模板边缘的最外围划片道 ( 即, 与掩模板的保护膜框架 (pellicle frame) 相邻的划片道 ) 中, 然后逐渐出现在芯片区域中。此外, 雾状污染在刚开始出现时往往很小, 。
25、不会对转移到 晶圆上的芯片图案造成影响, 但随后会迅速长大, 从而会使转移到晶圆上的芯片图案发生 畸变并导致芯片的缺陷。 0050 为此, 发明人考虑在掩模板的划片道中设置用于监测雾状污染的监测区域, 以便 在雾状污染对芯片造成不利影响之前, 就将其发现并通过清洗来去除。 从而, 可以在很大程 度上避免芯片缺陷的产生, 大大提升芯片良率。 0051 图 2 示出了根据本发明的实施例, 在划片道中具有监测区域的掩模板 200 的俯视 示意图。 0052 与图 1 类似, 掩模板 200 包括芯片区域 210 和划片道 220。在划片道 220 中具有至 少一个监测区域 230。监测区域 230 。
26、可以监测出现在该区域中的雾状污染。因此, 根据需 要, 可以在划片道220中布置多个监测区域230, 以提高监测到雾状污染的概率。 优选地, 监 测区域 230 大多布置在掩模板 200 最外围的划片道中, 如图 2 所示出的那样, 以便于尽早地 监测到雾状污染。例如, 可以在掩模板 200 最外围的划片道中布置多于 5 个监测区域。 0053 虽然图 2 中示出了矩形的监测区域 230, 但监测区域的形状不限于此, 而可以是任 何适当的形状, 诸如圆形、 多边形或是不规则的形状。为了不影响到芯片区域中的图案, 优 选地, 监测区域 230 的外周不超出划片道 220 的边界。此外, 为了覆盖。
27、更大的面积以提高监 测到雾状污染的概率, 监测区域 230 的边界可以尽量接近其所位于的划片道的边界。例如, 监测区域 230 任意一边与其所位于的划片道的边界的最短距离可以为 1-10 微米。 0054 为了能够尽早地监测到雾状污染的发生, 可以在监测区域中布置与芯片区域中的 图案相比对雾状污染更为敏感的监测图案。下面结合图 3A 和图 3B 来描述监测区域中的图 案布置。 0055 图3A是根据本发明的实施例, 可以布置在监测区域中的图案的示意图。 如图3A所 示, 监测区域 330 内布置有主图案 340 和辅助图案 370, 其中辅助图案 370 位于主图案 340 附近, 包括相互平。
28、行的两个散射条(scattering bar)350和360。 可选地, 根据需要, 辅助图 案 370 可以包括更多的散射条。主图案 340 和辅助图案 370 可以是透光的区域。 0056 需要注意, 虽然图 3A 中示出的主图案为方孔形, 但本发明不限于此。主图案可以 是任何适当的形状或形状组合, 只要其能够通过曝光被转移到晶圆上即可。当掩模板的芯 片区域中的图案为孔时 ( 例如用于形成接触孔的掩模板 ), 考虑到适合于该掩模板的光源 和成像系统的特性, 监测区域中的主图案 340 也优选为一个或多个孔, 以提高其成像质量。 说 明 书 CN 103091971 A 7 5/7 页 8 。
29、0057 还需要注意, 虽然图 3A 中仅仅示出了一个主图案和一个相应的辅助图案, 但是每 个主图案也可以对应于多个辅助图案, 并且监测区域 330 中可以布置多个主图案及其相应 的多个辅助图案。关于这一点, 在下文结合图 5A-5D 描述了更多的示例。 0058 在监测区域 330 的其余部分覆盖有相移层 380。该相移层 380 的透光率低于主图 案 340 和辅助图案 370 的透光率, 可以作为掩模板的光阻挡层。优选地, 相移层 380 的透光 率可以为 4 -8。相移层 380 可以使穿过其中的光具有预定的相移, 以提升图案转移的 效果。例如, 根据曝光波长, 相移层 380 的材料。
30、和厚度可以被设计为使得穿过相移层 380 的 光相对于穿过主图案 340 和辅助图案 370 的光具有 165 -185的相移, 从而有助于改善 转移到晶圆上的图案的对比度。理想地, 该相移可以是 180。相移层 380 可以使用的材 料的实例可以包括 : MoSi、 TaSi2、 TiSi2、 Fe2O3、 Mo、 Nb2O5、 Ti、 Ta、 CrN、 MoO2、 MoN、 Cr2O2、 TiN、 ZrN、 TiO2、 TaN、 Ta2O5、 NbN、 Si2N4、 Al2O2N、 Al2O2R、 或上述材料的任意组合。掩模板上的相移 层的形成和使用是本领域技术人员所熟知的, 这里不再详细。
31、描述。 0059 通常, 设置辅助图案 370 是为了进一步改善在曝光之后转移到晶圆上的与主图案 340 相对应的主转移图案 345( 参见图 3B) 的对比度。更具体地, 辅助图案 370 中的散射条 350和360可以帮助消除透过主图案340的光的衍射旁瓣, 从而提高主转移图案345的对比 度。 而散射条350和360本身的尺寸被设计为小于曝光光源的最小成像尺寸, 所以在正常情 况下 ( 即, 掩模板未被污染的情况下 ), 辅助图案 370 不会转移到晶圆上, 如图 3B 所示的那 样。因此, 主图案 340 和辅助图案 370 的尺寸和相对位置应当被设计为使得 : 当对无污染的 掩模板 。
32、300 进行曝光时, 辅助图案 370 不被转移到晶圆上, 而是与相应的主图案 340 配合以 在晶圆上产生与该主图案 340 相对应的主转移图案 345。这里, 由于光的衍射等原因, 转移 到晶圆上的主转移图案 345 的形状与掩模板上的主图案 340 的形状可能会不同。因此, 尽 管在图 3A 中的主图案 340 为方孔形, 而在图 3B 中示出的主转移图案 345 为圆孔形。然而, 本发明并非限制于此, 而是根据实际的参数, 转移图案也可以是别的形状。主图案 340 和辅 助图案 370 的尺寸和相对位置的具体参数取决于曝光光源波长、 成像的光学系统等等。本 领域技术人员可以容易地根据所。
33、应用的实际环境而计算出所需的参数。例如, 可以针对曝 光光源是波长为 193nm 的 ArF 激光器的情况来设计掩模板的上述参数。 0060 监测区域 330 采用这样的图案布置, 可以灵敏地监测出现在该监测区域 330 中的 较小的雾状污染, 尤其是位于散射条之间的间隔区域中的雾状污染。 具体而言, 当该间隔区 域中出现雾状污染时, 转移到晶圆上的图案会与图 3B 的不同。下面结合图 4A 和 4B 来加以 说明。 0061 图 4A 和 4B 分别是根据本发明的实施例, 发生了雾状污染的监测区域和相应的转 移到晶圆上的图案的示意图。 0062 图 4A 与图 3A 类似, 区别仅仅在于, 。
34、在监测区域 330 中的散射条 350 和 360 之间的 间隔区域中出现了雾状污染410。 相应地, 通过曝光而转移到晶圆上的图案发生了变化。 如 图 4B 所示的, 在与主图案 340 相对应的主转移图案 420 的附近, 产生了图案 430。由于图 案 430 是因雾状污染 410 而出现的, 在本文中称之为缺陷标识图案。发明人发现, 缺陷标识 图案 430 的产生, 是由于雾状污染 410 改变了散射条 350 和 360 之间的间隔区域的相移特 性。具体而言, 雾状污染 410 引入了附加的相移, 使得透过该间隔区域的光与透过辅助图案 370(即散射条350和360)的光之间的相位关。
35、系发生了改变, 它们的联合作用使得透过主图 说 明 书 CN 103091971 A 8 6/7 页 9 案 340 的光的旁瓣不能得到很好的抑制, 从而在主转移图案 420 附近出现了缺陷标识图案 430。通过实验发现, 缺陷标识图案 430 的形状通常为圆孔形, 并且其尺寸小于主转移图案 420 的尺寸。 0063 需要注意的是, 虽然图 4A 中示出的雾状污染 410 为椭圆形, 但这仅仅是示意性的 表示, 实际中可能产生各种形状和大小的雾状污染。 然而, 只要雾状污染出现在散射条之间 的间隔区域中, 就会导致缺陷标识图案的产生, 从而检测到掩模板上雾状污染的存在。因 此, 采用这种图案。
36、布置的监测区域, 能够检测到很小的雾状污染, 具有很高的灵敏度。 0064 进一步地, 为了提高发现雾状污染的概率, 除了在划片道中布置更多的监测区域 外, 可以在每个监测区域中布置多个主图案及其相应的辅助图案。 优选地, 相邻主图案之间 的间距可以大于主图案尺寸的 5 倍, 这样可以有利于辅助图案的布置。 0065 此外, 虽然图3A和图4A中示出了辅助图案仅布置在主图案的一侧, 但是可以在每 个主图案的两侧布置辅助图案, 或者可以沿每个主图案的周边均匀地布置多个辅助图案。 这样, 也可以提高检测到雾状污染的概率。 0066 图 5A-5D 示出了根据本发明的实施例, 监测区域中可以采用的具。
37、体图案布置的几 个示例, 其中, 阴影部分为相移层, 而白色部分为主图案和相应的辅助图案形成的阵列。图 5A 中示出了 8 个主图案, 每个主图案具有 1 个相应的辅助图案, 其布置在该主图案的一侧。 图 5B 中示出了 4 个主图案, 每个主图案具有 4 个相应的辅助图案, 它们沿该主图案的周边 均匀地布置。图 5C 示出了 4 个主图案, 每个主图案具有 8 个相应的辅助图案, 它们沿该主 图案的周边均匀地布置。图 5D 示出了 10 个主图案, 其中在上下两端的主图案分别具有 3 个相应的辅助图案, 而在中间的主图案分别具有 2 个相应的辅助图案, 它们布置在该主图 案的两侧。 0067。
38、 需要注意, 图 5A-5D 示出的仅仅是监测区域中可以采用的图案的几种可能的示 例, 实际上可以根据需要和划片道的情况而采用各种可能的图案。 并且, 每个监测区域中的 各个主图案和辅助图案的形状和大小也可以根据需要而不同。 0068 上面已经结合图 2- 图 5D 描述了根据本发明的实施例的掩模板的示例性结构。可 以利用本领域已知的各种方法来制造上述掩模板。 0069 由于本发明中的掩模板划片道中的监测区域利用相移层作为光阻挡层, 优选地, 在芯片区域中也可以采用相移层作为光阻挡层。这样, 可以在形成芯片区域中的图案的同 时形成监测区域中的图案, 无需增加额外的工艺步骤, 也没有使用多余的材。
39、料, 不会为生产 过程带来额外的负担。 并且, 在芯片区域中采用相移层作为光阻挡层, 还可以改善转移到晶 圆上的图案的特性。 0070 因此, 根据一个实施例, 提供一种制造参照图 2- 图 5D 所述的掩模板的方法。根据 该方法, 首先提供透明基板, 然后在该透明基板上形成图案化的相移层, 以作为掩模板的光 阻挡层, 其中, 在形成芯片区域的图案的同时, 在划片道中形成布置有主图案和辅助图案的 监测区域。 0071 下面结合图 6 来描述根据本发明的实施例, 对掩模板的雾状污染进行监测的方法 的流程。该监测方法可以利用前面根据图 2- 图 5D 描述的掩模板来进行。 0072 如图 6 的流。
40、程图所示, 在步骤 610, 通过曝光将掩模板上的图案转移到涂敷有光致 抗蚀剂的晶圆上。 然后进行到步骤620, 检查晶圆上的图案。 本领域技术人员可以采用已知 说 明 书 CN 103091971 A 9 7/7 页 10 的各种方法来检查晶圆上的图案。例如, 可以利用扫描电子显微镜在线获得晶圆的图像并 对该图像进行检查。 也可以利用光学方法(例如用紫外线照射)对晶圆进行缺陷扫描检查。 接下来, 在步骤 630 判断晶圆上的与掩模板的监测区域中的主图案相对应的主转移图案附 近是否存在缺陷标识图案。如果存在缺陷标识图案, 则判定掩模板上具有雾状污染 ( 步骤 640), 否则, 判定掩模板上不。
41、具有雾状污染 ( 步骤 650)。优选地, 如果判定掩模板上具有雾 状污染, 则清洗掩模板。 0073 如前面提到的, 雾状污染往往首先出现在划片道中, 这时, 一方面由于芯片区域中 可能尚未出现雾状污染, 另一方面由于雾状污染较小, 尚不会对芯片区域中的图案转移造 成影响。考虑到这一点, 本发明通过在掩模板的划片道中布置与芯片区域相比对雾状污染 更为敏感的、 具有特定图案的监测区域, 并通过检查晶圆上的相应转移图案, 可以实现雾状 污染的在线监测, 从而能够尽早地检测到雾状污染。 一旦检测到划片道中出现雾状污染, 就 可以及时地清洗掩模板, 最大程度上避免了缺陷芯片的产生, 大大提升了芯片良。
42、率。并且, 根据本发明的方案充分利用了掩模板的空白部分, 方便可行, 可以降低检测雾状污染的成 本并缩短检测所耗费的时间。 0074 至此, 已经详细描述了根据本发明的掩模板、 相应的掩模板制造方法, 以及利用该 掩模板的雾状污染监测方法。为了避免遮蔽本发明的构思, 没有描述本领域所公知的一些 细节。本领域技术人员根据上面的描述, 完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。 0075 虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明, 但是本领域的技 术人员应该理解, 以上示例仅是为了进行说明, 而不是为了限制本发明的范围。 本领域的技 术人员应该理解, 可在不脱离本发明的范围和精神的情况下, 对以上实施例进行修改。 本发 明的范围由所附权利要求来限定。 说 明 书 CN 103091971 A 10 1/5 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 103091971 A 11 2/5 页 12 图 2 图 3A 说 明 书 附 图 CN 103091971 A 12 3/5 页 13 图 3B 图 4A 说 明 书 附 图 CN 103091971 A 13 4/5 页 14 图 4B 图 5A 图 5B 说 明 书 附 图 CN 103091971 A 14 5/5 页 15 图 5C 图 5D 图 6 说 明 书 附 图 CN 103091971 A 15 。