專利名稱：設(shè)有顯影速度測(cè)量圖的光掩模及測(cè)量顯影速度勻度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)有顯影速度測(cè)量圖形的、用以在半導(dǎo)體器件制造中用光刻法形成光掩模圖形時(shí)測(cè)量晶片各個(gè)區(qū)域顯影速度的光掩模以及利用該光掩模來(lái)測(cè)量顯影速度勻度的方法。
由于制造半導(dǎo)體器件所用的晶片往往具有比常規(guī)的4英寸更大的尺寸，例如，5英寸、6英寸或8英寸，而這在采用包括光刻膠模的涂敷與校整、曝光和顯影三步的光刻工藝形成光掩模圖形的情況下，會(huì)對(duì)晶片各區(qū)域的光掩模圖形顯影速度的勻度造成很大影響。特別是在使用8英寸晶片的情況下，均勻的顯影速度乃是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件高集成度的重要因素。
因此，通常要對(duì)晶片的各個(gè)區(qū)域進(jìn)行顯影速度測(cè)量。
例如，在執(zhí)行完包括光刻膠模的涂敷與校整、曝光和顯影等步驟的常用光刻工藝之后，通過(guò)利用臨界尺寸測(cè)量?jī)x器測(cè)量形成在晶片相應(yīng)各區(qū)域上的預(yù)定圖形的顯影速度，可以檢測(cè)出顯影速度的勻度。
然而，這樣的常規(guī)方法需要很長(zhǎng)時(shí)間，要用昂貴的掃描電子顯微鏡(SEM)作為臨界尺寸測(cè)量?jī)x器。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)有顯影速度測(cè)量圖形的、便于進(jìn)行晶片各區(qū)域顯影速度測(cè)量的光掩模，并且提供一種使用該光掩模來(lái)測(cè)量顯影勻度的方法。
根據(jù)一方面，本發(fā)明提供了一種光掩模，包括一種顯影速度測(cè)量圖形，它包括多個(gè)位于限定在光掩模中心部位預(yù)先確定區(qū)域的兩個(gè)相等部分之一上的按陣列方式排列的突起形圖形元件，以及多個(gè)位于預(yù)定區(qū)域另一部分上的按陣列排列的凹坑形圖形元件，任何一個(gè)圖形區(qū)部分上的圖形元件都用與光掩模材料相同的材料制成，而尺寸沿陣列垂直方向與陣列水平方向逐漸改變。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種使用設(shè)有顯影速度測(cè)量圖形的光掩模來(lái)測(cè)量顯影速度勻度的方法，其中，顯影速度勻度是通過(guò)對(duì)應(yīng)于由顯影速度測(cè)量圖形形成的圖形中的最大圖形尺寸與最小圖形尺寸間差值的顯影速度差值確定的。
本發(fā)明的其它目的和特點(diǎn)通過(guò)參照附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明將變得更清楚。其中

圖1是說(shuō)明按照本發(fā)明制造的光掩模疊放在曝光機(jī)上的情況下，曝光機(jī)最大曝光區(qū)的示意圖；圖2是本發(fā)明的設(shè)有顯影速度測(cè)量圖形的光掩模的示意圖；圖3是圖2所示的顯影速度測(cè)量圖形的放大視圖；以及圖4是說(shuō)明利用本發(fā)明的設(shè)有顯影速度測(cè)量圖形的光掩模形成了光刻膠圖形的晶片的平面圖。
下面將詳細(xì)說(shuō)明最佳實(shí)施例。
圖1是說(shuō)明按照本發(fā)明制造的光掩模疊放在曝光機(jī)上的情況下，曝光機(jī)的最大曝光區(qū)的示意圖。如圖1所示，該最大曝光區(qū)為圓形，從而與曝光中心成等距離配置，由于最大曝光區(qū)的這種等距離配置，曝光區(qū)內(nèi)相距曝光中心不同距離處的各不同區(qū)域就具有不同的曝光能量。
所以，需要在光掩模的預(yù)定位置，即，對(duì)應(yīng)于曝光區(qū)中心的光掩模中心處，形成用于顯影速度測(cè)量的圖形。
圖2是本發(fā)明的光掩模的示意圖。圖2中，標(biāo)號(hào)1表示光掩模，而標(biāo)號(hào)10則表示按照本發(fā)明形成于光掩模上的顯影速度測(cè)量圖形。
如圖2所示，該顯影速度測(cè)量圖形10位于光掩模1的中部。顯影速度測(cè)量圖形10具有預(yù)定的尺寸，縱向尺寸和橫向尺寸大約為200μm。
圖3是圖2所示顯影速度測(cè)量圖形10的放大視圖。現(xiàn)在將結(jié)合圖3陳述形成顯影速度測(cè)量圖形的方法。
根據(jù)本方法，首先，確定要形成顯影速度測(cè)量圖形的圖形區(qū)。然后，將該圖形區(qū)分成兩個(gè)相等部分，在兩個(gè)圖形區(qū)部分的一個(gè)上，按陣列方式配置多個(gè)突起形點(diǎn)。在圖形區(qū)另一部分上，則按陣列方式配置多個(gè)具有凹坑形的點(diǎn)。任何一個(gè)圖形區(qū)部分上的點(diǎn)都是用與光掩模同樣的材料制成，而尺寸則沿陣列的向右方向與沿陣列的向下方向逐漸增大，如下表所示。該表里，所表示的各尺寸都以微米為單位。
表
在用顯影速度測(cè)量圖形測(cè)定顯影速度時(shí)，選擇配置在顯影速度測(cè)量圖形上的點(diǎn)中的一個(gè)點(diǎn)作為參考點(diǎn)。對(duì)于這種選擇來(lái)說(shuō)，首先，在一個(gè)圖形區(qū)部分上的未消失的點(diǎn)中找出一個(gè)具有最小尺寸的突起形點(diǎn)。再在另一個(gè)圖形區(qū)部分上的未消失的點(diǎn)中找出一個(gè)具有最小尺寸的凹坑形點(diǎn)。兩個(gè)點(diǎn)中，選擇更好辨認(rèn)的一個(gè)作為參考點(diǎn)。
圖4是說(shuō)明利用設(shè)有按照上述方法形成的多個(gè)顯影速度測(cè)量圖形的光掩模形成了光刻膠圖形的晶片的平面圖。光刻膠圖形10是通過(guò)在相對(duì)于晶片中心的上、下、左、右各位置使晶片3暴露于顯影速度測(cè)量圖形之下，然后在顯影設(shè)備中對(duì)曝了光的晶片進(jìn)行顯影處理后獲得的。
現(xiàn)在，結(jié)合圖4的情況說(shuō)明使用設(shè)有顯影速度測(cè)量圖形的光掩模來(lái)測(cè)量顯影速度差的方法。
舉例來(lái)說(shuō)，在圖4的情況中，如果突起形點(diǎn)比凹坑形點(diǎn)更好辨認(rèn)，就從突起形點(diǎn)中選擇所形成的各個(gè)光刻膠圖形的參考點(diǎn)。然后，測(cè)定各個(gè)參考點(diǎn)的尺寸。根據(jù)測(cè)得的尺寸，計(jì)算顯影速度勻度。如果經(jīng)測(cè)量，位于晶片中心的參考圖形的參考點(diǎn)尺寸為0.75μm，上側(cè)圖形的參考點(diǎn)尺寸為0.65μm，左側(cè)圖形的參考點(diǎn)尺寸為0.7μm，右側(cè)圖形的參考點(diǎn)尺寸為0.7μm，下側(cè)圖形的參考點(diǎn)尺寸為0.65μm，那么，顯影速度勻度就是所測(cè)得的尺寸中的最大值0.75μm和所測(cè)得的尺寸中的最小值0.65μm之間的差值0.1μm。
由上述說(shuō)明很清楚，本發(fā)明提供了一種設(shè)有顯影速度測(cè)量圖形的光掩模，能夠方便快速地測(cè)定所用顯影設(shè)備的顯影速度勻度。采用根據(jù)本發(fā)明的光掩模，可以實(shí)現(xiàn)顯影設(shè)備顯影速度的簡(jiǎn)易調(diào)整、簡(jiǎn)化調(diào)整操作并縮短調(diào)整時(shí)間。
雖然為說(shuō)明目的已經(jīng)披露了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，各種各樣的修改、添加和替換都是可行的，而不會(huì)脫離如所附權(quán)利要求書揭示的本發(fā)明構(gòu)思范圍。
權(quán)利要求
1.一種光掩模，包括一種顯影速度測(cè)量圖形，包括多個(gè)位于限定在光掩模中部預(yù)定區(qū)域的兩個(gè)相同部分之一上的、按陣列方式配置的突起形圖形元件，以及多個(gè)位于預(yù)定區(qū)域另一部分上的、按陣列方式配置的凹坑形圖形元件，兩個(gè)圖形區(qū)部分上的圖形元件都用與光掩模材料相同的材料制成，且其尺寸沿陣列垂直方向和陣列水平方向逐漸改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光掩模，其特征在于，顯影速度測(cè)量圖形具有預(yù)定尺寸，其縱向尺寸和橫向尺寸都是200μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的光掩模，其特征在于，任何一個(gè)圖形區(qū)部分上的圖形元件在其相應(yīng)側(cè)具有以0.05μm為公差、從最小為0.1μm逐步增大到最大為0.95μm的尺寸。
4.一種使用設(shè)有顯影速度測(cè)量圖形的光掩模來(lái)測(cè)量顯影速度勻度的方法，其特征在于，所述顯影速度勻度是通過(guò)對(duì)應(yīng)于由顯影速度測(cè)量圖形形成的圖形中的最大參考點(diǎn)尺寸與最小參考點(diǎn)尺寸間差值的顯影速度差值確定的。
全文摘要
一種光掩模，包括顯影速度測(cè)量圖形，該圖形具有多個(gè)位于限定在光掩模中部預(yù)定區(qū)域的兩相同部分之一上的按陣列方式配置的突起形圖形點(diǎn)，以及多個(gè)位于預(yù)定區(qū)域另一部分上按陣列方式配置的凹坑形圖形點(diǎn)。任一個(gè)圖形區(qū)部分上的圖形點(diǎn)都用與光掩模同樣的材料制成，而尺寸則沿陣列垂直方向與陣列水平方向逐步改變。用這種光掩模，就能夠容易迅速地測(cè)定所用顯影設(shè)備的顯影速度勻度，且可實(shí)現(xiàn)顯影設(shè)備顯影速度的簡(jiǎn)易調(diào)整并縮短調(diào)整時(shí)間。
文檔編號(hào)G03F1/70GK1115410SQ9412008
公開日1996年1月24日 申請(qǐng)日期1994年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月25日
發(fā)明者黃 俊 申請(qǐng)人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社