[发明专利]光罩的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光罩的检测方法。

背景技术

在半导体制程中，为了将集成电路的图形顺利转移到晶圆上，必须先将该电路图形设计形成一光罩(photo mask)图形，之后再将该光罩图形以一定的比例自光罩表面转移到该晶圆上。

然而随着超大规模集成电路的发展，其特征尺寸(CD，critical dimension)越来越小，并且受到曝光机台(optical exposure tool)的分辨率极限(resolutionlimit)的影响，在对这些高密度排列的光罩图形进行曝光制程以进行图形转移时，便很容易产生光学临近效应(OPE，optical proximity effect)。例如直角转角圆形化(right-angled corner rounded)、直线末端紧缩(line end shortened)以及直线线宽增加/缩减(line width increase/decrease)等都是常见的光学临近效应所导致的光罩图形转移到晶圆上的缺陷。美国专利US6042973揭露于光罩表面的多个集成电路图形边缘分别形成近似圆形的次解析栅栏(sub-resolutiongrating)，因此当该电路图形转移至晶圆时，该电路图形边缘的分辨率可以提高，然而该次解析栅栏并无法避免该电路图形转移时发生光学临近效应。因此，为了避免上述光学临近效应造成光罩图形转移失真，而无法将电路图形正确地转移至晶圆上，现行的半导体制程均是先利用计算机系统来对该电路图形进行光学临近修正(OPC，optical proximity correction)，以消除光学临近效应，然后再依据修正过的电路图形制作光罩图形，形成于光罩上。因此，光学临近修正的基本原理就是对于电路图形进行预先的修改，使得修改的量正好能够补偿光学临近效应造成的缺陷，从而经过光学临近修正而形成的光罩图形转移到晶圆上后，就能达到曝光制程的要求。

请参照图1所示，图1是包含三条用来定义字符线的电路图形，该电路图形包括线形图形1、线形图形2和线形图形3。如果不对于图1的线形图形进行光学临近修正的话，就会出现如图2所示的晶圆图形上直线末端紧缩以及直线线宽增加或缩减的现象。参照图3所示，线形图形10、线形图形20和线形图形30分别是对于线形图形1、线形图形2和线形图形3进行光学临近修正后的图形。根据图3所示的图形形成的晶圆图形如图4所示，从图4中可以看到由于进行了光学临近修正，图2中出现的直线末端紧缩以及直线线宽增加或缩减的现象改善了。

但是，在形成光罩过程中也有可能因为设备或制程的原因导致光罩图形与设计图形不符而形成失真，因此对于经过光学临近修正而形成的光罩图形还需要进行再次的检测以确认经过光学临近修正后形成的光罩图形转移到芯片上后能符合曝光制程的要求。现今业界的做法是将经过光学临近修正的图形设计成检测图形，并设置在光罩区域的四角和中心点上，并且在形成光罩图形后，对于光罩区域中的检测图形进行测量。每个检测图形按形状可分为线型图形(line)和孔型图形(hole)两种类型。其中线型图形就是指对于电路图形中的各层互连线，例如第一金属层M1、第二金属层M2的检测图形。而孔型图形就是指对于电路图形中的各个接触孔或通孔，例如接触孔CT、第一金属层和第二金属层的通孔V1的检测图形。而每个检测图形按检测方向又分为密集型(dense)和稀疏型(iso)两种类型，例如对于线型图形，密集型就代表将多根互连线按线间距尺寸和线宽尺寸较接近的方式进行排布构成检测图形，而稀疏型则代表将多根互连线按线间距尺寸远大于线宽尺寸的方式进行排布构成检测图形。

如前所述，测量检测图形的特征尺寸，如果测量得到的特征尺寸达到了检测要求，则光罩符合曝光制程的要求，如果测量得到的特征尺寸没有达到检测要求，则光罩不符合曝光制程的要求。其中，现有的检测要求对于密集型检测图形只设定了线间距和线宽相等并且线宽等于工艺设计规则，其中工艺设计规则就是为了使得晶圆能够被正确生产出来而规定的各个图形层的最小设计尺寸。但由于电路图形的尺寸并非全部按工艺设计规则中的最小尺寸，因此现有的这种检测方法的检测范围将不能覆盖尺寸介于现有密集型和稀疏型两种尺寸之间的电路图形。因此，现有的光罩检测方法具有局限性，很容易遗漏经过光罩制程后发生失真的电路图形。

发明内容

本发明要解决的问题是现有技术的光罩检测方法具有局限性，较易遗漏经过光罩制程后发生失真的电路图形。

为解决上述问题，本发明提供一种光罩的检测方法，包括，