專利名稱：掩膜布局的測量方法
技術領域：
本發明涉及一種測量方法，特別涉及一種掩膜布局的測量方法。
背景技術：
在半導體工藝中，線寬微距控制是一個很重要的環節，若無法有效的控制線寬在各個方 向上的變異，則在后續的曝光工藝中將會面臨曝光在芯片片上的圖形發生斷線或橋接的現象， 進而導致最終的電子組件在電性上出現短路的問題。而在現有的技術中，為了確保線寬微距 是否落在可接受的變異范圍內，就目前的掩膜生產流程而言，用以確認線寬微距的方法多半 是透過光學檢測機臺以實現。
目前較常使用的光學檢測機臺為光學顯微鏡，其可提供一光源以投射于待測掩膜上，而 上述的掩膜是已經過曝光、顯影、刻蝕、清洗…等等一連串的黃光工藝，因此其上具有特定 的布局圖案，舉例來說，金屬層掩膜上主要的布局圖案呈現線條狀，而接觸層掩膜上主要的 布局圖案則呈現點狀，為了確認此些特定布局圖案是否具有正確的臨界尺寸，以金屬層掩膜 為例，由于其布局圖案為線條狀，其如圖1 (A)所示的布局圖案，而在進行此些布局圖案121、 121、 123、 141、 142、 143的線寬測量方式上則依據圖1 (B)所示的步驟進行首先，在步 驟S01中，以一特定的相位置放一掩膜10在光學顯微鏡的承載盤上；在步驟S02中，透過光 學顯微鏡的鏡頭以自多個布局圖案121、 121、 123、 141、 142、 143中先選取其中之一布局圖 案121做為檢測目標線條；在步驟S03中，調整影像的焦距以使光學顯微鏡鏡頭中的布局圖 案121影像呈現最清晰之狀態；在步驟S04中，則是測量此布局圖案121的臨界尺寸并記錄 下測量的數據；在完成布局圖案121的臨界尺寸測量后，重復上述步驟S02至步驟S04所述 的方法，也就是說，在不更改掩膜10置放相位的情況下持續對其他布局圖案122、 123進行 臨界尺寸的測量，直到在此相位上的所有布局圖案121、 121、 123皆已完成臨界尺寸的測量 后，在步驟S05中，則是將掩膜取出并旋轉90度后再次置入，并且再次重復上述步驟S02至 步驟S04所述的方法，直到在此相位上的所有布局圖案141、 142、 143皆巳完成臨界尺寸的 測量為止；最終，在步驟S06中，根據所測量出的數據與原始的圖案設計進行比對，以決定 此掩膜10是否為成品、廢品或是返工品。
然而上述直接對于掩膜上的檢測圖案進行測量，主要的考慮是為了降低對于有效布局圖 案的受損機率，且又因為通常的有效布局圖案具有較為復雜的設計，因此在掩膜布局圖案設計中，于掩膜較少使用的區域上設置特定的檢測圖案，以上述實例為例，其在掩膜的周圍設 置相對應的檢測圖案，除此之外亦可在每個單元布局圖案的邊緣…等等位置設置適當的檢測 圖案，且這些檢測圖案的尺寸及其形狀通常是相對應于此片掩膜中有效布局圖案，換而言之， 當掩膜為金屬層掩膜時，由于其上的有效布局圖案以線條為主，因此在相對應的檢測圖案的 設計亦為線條圖案，反之，當掩膜為接觸層掩膜時，由于其上的有效布局圖案以點狀為主， 因此在相對應的檢測圖案的設計亦為點狀圖案；不過，在某些特定的情況下，亦可以直接針 對掩膜中的布局圖案進行臨界尺寸的測量，而無須額外設置檢測圖案。
不過，從上述現有用以測量布局圖案或是檢測圖案的方法可知，其僅能針對布局圖案或 是檢測圖案的臨界尺寸進行檢測，此種現有的方法卻忽略了曝光工藝中曝光機臺所形成的圖 案是否位于正確的相對位置上，也就是說，當相鄰的兩圖案之間雖具有正確的臨界尺寸，但 卻發生了圖案偏移的問題，則無法由現有的線寬測量方法中得知，因此，基于上述的缺點， 本發明提出一種掩膜布局的測量方法。
發明內容
本發明的主要目的在于，提出一種掩膜布局的測量方法，其除了針對掩膜上的圖案本身 進行臨界尺寸的測量外，同時也針對多個圖案之間的間距進行尺寸的測量，以確認圖案本身 的線寬是否正確，且亦可透過圖案之間的間距以確認原始布局設計以及曝光工藝是否發生圖 案偏移的問題。
為達上述目的，本發明提供一種掩膜布局的測量方法，首先，放置放一掩膜于一檢測機 臺，且在掩膜上形成多個圖案；再透過該檢測機臺以于該掩膜上先選取相鄰的圖案，且其中 一圖案的一端與另一圖案的一端之間夾設一間隙區域；對準圖案并調整焦距以使圖案在檢測 機臺中呈現出清晰的影像，并分別測量每一個圖案的尺寸并進行記錄，完成后再改以對準間 隙區域并調整焦距以使圖案在檢測機臺中可呈現出清晰的影像后，再測量間隙區域的尺寸并 進行記錄；根據上述的方法，以對掩膜上的所有圖案以及其間所夾設的所有間隙區域進行尺 寸的測量，直到所有的圖案以及其間所夾設的所有間隙區域完成測量為止；最后，根據所獲 得的圖案、間隙區域的測量結果以判定掩膜是否為成品、廢品或是需要再次加工之返工品。 而在特定的情況下，在進行圖案的測量后與進行間隙區域的測量前，必須先將掩膜旋轉一特 定角度，以使得間隙區域之尺寸得以準確地測量。另外，又根據不同的掩膜設計，上述圖案 選自于不透光材料者或半透光材料，則相對地，間隙區域為透光材料，反之，當圖案為透光 材料者，則間隙區域選自于不透光材料或半透光材料。由于本發明所提供的掩膜布局的測量方法可同時對于掩膜上曝光而形成之布局圖案進行 臨界尺寸的檢測外，同時可檢測布局圖案之間是否發生偏移的問題，因此通過本發明的方法 可提供更多工藝的信息以進行工藝參數的變動、機臺設定的調整、或是決定受測掩膜之后續 工藝的種種條件等重要的工藝因子，以建立一快速且有效的掩膜檢測方法，達到提升掩膜工 藝的成品率，且提供更多信息以協助工藝的參數的訂定。
以下結合附圖及實施例進一步說明本發明。
圖l (A)為現有金屬層掩膜的局部圖案示意圖。
圖l (B)為現有掩膜布局的測量方法的流程圖。
圖2為本發明的掩膜布局的測量方法的流程圖。
圖3 (A)至(F)為相對應于圖2的方法的流程示意圖。
圖4為相對應于圖2的方法的局部掩膜布局圖案的示意圖。
圖5為本發明測量待測的對象物的位置示意圖。
圖6為本發明測量平均臨界尺寸的結構示意圖。
標號說明
10掩膜121布局圖案
122布局圖案123布局圖案
141布局圖案142布局圖案
143布局圖案20掩膜
22檢測區域24檢測區域
30檢測機臺32承載座
34發光組件40圖案
421圖案422圖案
44圖案501間隙區域
502間隙區域60圖案
621圖案622圖案
64圖案701間隙區域
702間隙區域
具體實施例方式
為了有效檢測出掩膜上的布局圖案是否具有正確的臨界尺寸，同時確認布局圖案之間的 相對位置是否正確，本發明提出一種掩膜布局的測量方法，以同時達到上述目的。以下，將 一并提供本發明的實施例以及相對應的附圖，以詳細說明本發明的技術原理及技術特征。
請同時參考圖2、圖3與圖4所示，其中，圖2為本發明之掩膜布局的測量方法的流程圖， 而圖3 (A) 、 (B) 、 (C) 、 (D) 、 (E) 、 (F)為相對應于圖2的方法的流程示意圖，圖 4則為相對應于圖2的方法的局部掩膜布局圖案的示意圖，且由圖4所揭示的線條狀的掩膜布 局圖案可知，本實施例以一金屬層掩膜為例以進行說明，首先，在步驟S11中，如圖3 (A) 所示，其先置放一掩膜20于一檢測機臺30的承載座32上，并利用此檢測機臺30上的發光 組件34以提供光源至掩膜20，且在掩膜20上有多個檢測區域22、 24;在步驟S12中，同時 參考圖3 (B)與圖3 (C)圖所示，透過檢測機臺30以在掩膜20上其中的一檢測區域22中 先選取二相鄰的圖案40、 421，且其中的一圖案40的一端與另一圖案421的一端之間夾設有 一間隙區域501;在步驟S131中，請再參考圖3 (C)圖所示，對準圖案40、 421并調整焦距 以使圖案40、 421在檢測機臺30中呈現出清晰的影像，并分別測量每一個圖案40、 421的尺 寸并進行記錄；而在步驟S133中，如圖3 (D)圖所示，對準兩圖案40、 421之間的間隙區域 501并調整焦距以使間隙區域501可在檢測機臺30中呈現出清晰的影像，并再對間隙區域501 進行尺寸的測量并進行記錄；在步驟S14中，則如圖3 (E)圖與圖3 (F)圖所示，在完成步 驟S131、 S133后，自掩膜20上的其它檢測區域24中進行再次的選取并重復上述步驟S12、 S131、 S133所述的方法，直到相對應的所有圖案40、 421、 422、 44與其相對應的間隙區域 501、 502皆已完成測量為止；最后，在步驟S15中，根據所有圖案60、 621、 622、 64與其相 對應的間隙區域701、 702的測量結果，以判定此一掩膜10是否為成品、廢品或是需要返工 之半成品。
其中，上述步驟S131、步驟S133之間，更可依據不同的情況或需求，例如機臺本身操 作的限制、或是掩膜上本身圖案的設計…等等因素，以先對掩膜進行一定角度的旋轉后再進 行進一步的測量，仍以本實施例為例，由于圖案的臨界尺寸測量相位與其相對應的間隙區域 的臨界尺寸測量相位呈現90度的夾角，因此，在完成上述步驟S131后，先接著進行步驟S132， 請再次參考圖3 (C)圖與圖3 (D)圖所示，將掩膜10旋轉一定的角度，在本實施例中的旋 轉角度為90度，而后再繼續進行步驟S133，以使得間隙區域501的尺寸得以準確地測量。
上述所有的圖案及其相對應的間隙區域的臨界尺寸測量必須對準在待測物的中央區域， 如圖5所示的虛線位置，以避免因為檢測機臺的光源不均勻或是其它因素而導致在檢測機臺中所顯示出的影像失真的問題，此外，為了降低測量的誤差，更可針對同一待測的對象物重 復測量數次后，再計算此些測量結果的平均值以做為記錄的數據，且上述的待測的對象物可 為圖案或間隙區域，舉例來說，當發光組件所提供的光源過強、且待測的對象物為透光的間 隙區域時，則請參考圖6所示，會使得待測的對象物邊緣產生波紋的情形，然而，實際上的 邊緣為圖中長短虛線所示，因此，通過在待測的對象物中央區域處進行多次的測量，如圖中A、 B、 C、 D所示的位置，并取得一平均值后，可獲得較為接近實際線寬的測量結果。
而上述的圖案或是間隙區域可為掩膜的主要布局圖案本身，或是額外設置于掩膜主要布 局圖案區域之外的檢測圖案。
綜合上述可知，由于本發明所提供的掩膜布局的測量方法可同時對于掩膜上曝光而形成 之布局圖案進行臨界尺寸的檢測外，同時可檢測布局圖案之間是否發生偏移的問題，因此通 過本發明的方法可提供更多工藝的信息以進行工藝參數的變動、機臺設定的調整、或是決定 受測掩膜之后續工藝的種種條件等重要的工藝因子，以建立一快速且有效的掩膜檢測方法， 達到提升掩膜工藝的成品率，且提供更多信息以協助工藝的參數的訂定。
以上所述的實施例僅用于說明本發明的技術思想及特點，其目的在使本領域內的技術人 員能夠了解本發明的內容并據以實施，當不能僅以本實施例來限定本發明的專利范圍，即凡 依本發明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發明的專利范圍內。
權利要求
1. 一種掩膜布局的測量方法，其特征在于包括下列步驟(a)置放一掩膜于一檢測機臺，且該掩膜上形成多個圖案；(b)透過該檢測機臺以于該掩膜上先選取相鄰的二該圖案，且該二該圖案中，一該圖案的一端與另一該圖案的一端之間夾設一間隙區域；(c)分別測量二該圖案、該間隙區域的尺寸并進行記錄；(d)在完成步驟(c)后，自該掩膜上的該些圖案再次選取其中的二該圖案并重復上述步驟(b)至步驟(C)所述的方法，直到相對應的所有該圖案皆已完成測量；以及(e)根據該些圖案與該些間隙區域的測量結果以決定該掩膜的后續工藝。
2. 根據權利要求1所述的掩膜布局的測量方法，其特征在于在所述步驟(b)中選取的二該 圖案選自于不透光材料者或半透光材料，則該間隙區域為透光材料；或選取的二該圖案為 透光材料，則該間隙區域選自于不透光材料者或半透光材料。
3. 根據權利要求1所述的掩膜布局的測量方法，其特征在于在所述步驟 中分別測量二該 圖案的尺寸前先對二該圖案進行焦距的對準。
4. 根據權利要求1所述的掩膜布局的測量方法，其特征在于在所述步驟 中進行測量該間 隙區域的尺寸之前對該間隙區域進行焦距的對準。
5. 根據權利要求1所述的掩膜布局的測量方法，其特征在于在所述步驟 中分別測量二該 圖案的尺寸通過對準每一該圖案的中央區域以進行測量。
6. 根據權利要求1所述的掩膜布局的測量方法，其特征在于在所述步驟 中測量該間隙區 域的尺寸之前將該掩膜旋轉一特定角度。
7. 根據權利要求1所述的掩膜布局的測量方法，其特征在于在所述步驟 中測量該間隙區 域的尺寸通過對準該間隙區域的中央區域以進行測量。
8. 根據權利要求1所述的掩膜布局的測量方法，其特征在于在所述步驟(e)中所依據的該 圖案的測量結果為每一該圖案的測量結果計算自多次測量結果的平均。
9. 根據權利要求1所述的掩膜布局的測量方法，其特征在于在所述步驟(e)中所依據的該間隙區域的測量結果為每一該間隙區域的測量結果計算自多次測量結果的平均。
全文摘要
本發明提供一種掩膜布局的測量方法，其先置將一掩膜置放于檢測機臺上，并針對此掩膜上多個圖案、與圖案之間所夾設的間隙區域進行檢測，最后根據所獲得的圖案、間隙區域的測量結果以判定掩膜是否為成品、廢品或是需要再次加工的返工品。因此，本發明所提供的掩膜布局的測量方法可同時檢測經由曝光工藝所形成的圖案外，亦同時對于此些圖案之間的相對位置進行檢測，可確保掩膜中整體布局圖案的正確性，以提升掩膜的質量并可提供充足的信息以做為工藝調整參考。
文檔編號G03F7/20GK101286008SQ20071003942
公開日2008年10月15日 申請日期2007年4月12日 優先權日2007年4月12日
發明者強 梁, 陸梅君 申請人:上海宏力半導體制造有限公司