[实用新型]一种测试光罩

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体制造领域，涉及光罩的生产及缺陷检测，特别是涉及一种测试光罩。

背景技术

随着大规模集成电路技术、设备和产品的不断发展，要求愈来愈高的光刻分辨率，使用更大的芯片和硅片尺寸。过去为了提高光刻分辨率，大多着眼于缩短曝光波长和提高光刻物镜的数值孔径。缩短波长虽然提高了分辨率，但减小了焦深；增大NA可增大分辨率，但同样使焦深缩短，给光学设计和加工造成困难。1982年IBM研究实验室的Mar Levenson等人发表了有关相移掩模技术理论的论文，1990年以来，相移掩模研究成为热门课题。

目前，相偏移光罩(PSM，Phase Shift Mask)已成为集成电路制程中一种常用的光罩。相偏移光罩不同于传统光罩，其包括以所需折射率与厚度为特征的半透明材料层，而为了偏移穿过光罩透明部分的光的相位，在光罩上局部加入此半透明材料层，借由使用破坏性干涉，相位偏移会增加图案转移的解析度，且可防止光阻在不应该被暴露出的区域暴露出来。利用硅化钼(MoSi)或其变化物，例如氮氧化硅钼(MoSiON)来作为相位偏移材料具有优势。

在相偏移光罩的制作中，经常会发生相偏移图案上残留Cr微粒的情况，由于光罩上的Cr污染微粒可能转印至晶圆上，并破坏相偏移图案的相移功能，从而造成严重后果。

目前，通常采用StarLight(SL)检测系统来捕捉相偏移光罩上的Cr微粒残留。SL检测系统采用ArF(193nm)光源及多种STARlight^TM光学技术，提供必要的灵敏度和灵活性，以评估新光罩的质量，监控光罩退化，并检测影响成品率的光罩缺陷。SL检测系统是根据穿透光和反射光的差异来检测相偏移光罩上Cr微粒残留的，若检测到会影响最终成像效果的Cr残留缺陷，则需要对相移光罩进行修复。对于每一片光罩，采用SL检测相移光罩Cr残留缺陷的时间大约为2～4小时，占光罩生产时间的5～10％。

Cr微粒残留检测仅为光罩检测项目的一项，在此之前还需要检测光罩图形是否完好，如检测是否有断线、图形不完整等现象。检测光罩图形缺陷的方法通常有两种，一种是Die to Die(DD)方法，通过比较光罩上两个Die的图形差异来确定图形是否存在缺陷；另一种是Die to Database(DB)，该方法只需要测量光罩上一个Die，并将该Die的图形与数据库中的图形进行对比，寻找差异以判断光罩图形是否存在缺陷。DD/DB检测均采用光罩缺陷扫描机来采集光罩上Die的图形，从而进行对比寻找图形缺陷。

DD/DB检测是光罩检测的一个必经项目。我们发现，DD/DB检测除了能够检测光罩图形缺陷，也能捕捉到光罩上的Cr残留缺陷，因此设想，若能够在DD/DB检测过程中同时完成光罩Cr微粒残留缺陷的检测，从而略过SL检测，将大大节省光罩检测时间，将光罩产能提高33％左右。但是光罩上的Cr微粒残留的类型及尺寸均有很多，并不能确定DD/DB检测过程中光罩缺陷扫描机是否能捕捉到所有Cr微粒残留，或者是否能捕捉到所有影响最终成像的Cr微粒残留。

因此，提供一种测试光罩以测试光罩缺陷扫描机的Cr残留缺陷捕捉能力实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种测试光罩，用于测试光罩缺陷扫描机的Cr残留缺陷捕捉能力，从而判断是否可以省略SL检测步骤，在DD/DB检测图形缺陷的同时检测相移光罩的Cr残留缺陷，以大幅提高光罩产能。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种测试光罩，用于测试光罩缺陷扫描机的Cr残留缺陷捕捉能力，所述测试光罩包括相移材料图形区域，所述测试光罩中形成有至少一种类型的Cr残留缺陷，每一种类型的Cr残留缺陷至少具有一种尺寸规格；所述Cr残留缺陷形成于所述相移材料图形区域。

可选地，所述测试光罩中形成的Cr残留缺陷有2～10种类型。

可选地，所述Cr残留缺陷的类型包括线上Cr残留缺陷、线交叉处Cr残留缺陷、线钝角拐角处Cr残留缺陷或线直角拐角处Cr残留缺陷。

可选地，每一种类型的Cr残留缺陷具有5～25种尺寸规格。

可选地，所述Cr残留缺陷的尺寸规格范围是50～500nm。

可选地，各类型及各尺寸规格的Cr残留缺陷在所述测试光罩上随机排列。

可选地，同一种类型的Cr残留缺陷排列成一行或一列。

可选地，对于同一种类型的Cr残留缺陷，每一种尺寸规格的Cr残留缺陷数量为一个。