專利名稱：檢測相移掩模相偏差的方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測相移掩模相偏差的方法，特別涉及對于檢測相移掩模相偏差的精確性和簡易性的改進。
通常在制造掩模時要檢測相移掩模的相偏差。
人們已經研究和發展了許多檢測相偏差的技術，但是到目前為止，沒有發現一種檢測方法能將圖形記錄在晶片上。
因此，本發明的目的是提供一種檢測相移掩模相偏差的方法，利用通過散焦使展現在晶片上的圖形移動的現象，可容易地檢測相偏差。
本發明的另一目的是提供精確地檢測相移掩模相偏差的方法，該方法適用于高集成度半導體器件的制造。
根據本發明，檢測相移掩模相偏差的方法包含以下步驟在透明基片上按一定間隔設置多個相移圖形，每個圖形具有預定寬度，用來移動透過相移掩模的透明基片的預定區域的光；設置用來檢測相偏差的圖形，其中有預定寬度的光屏位于透明基片的預定區域和相移掩模之間；用相移掩模和檢測相偏差的圖形將晶片圖形化；通過散焦比較發生相移處的圖形尺寸和沒有發生相移處的圖形尺寸；及利用圖形尺寸的差異檢測相偏差。
以下參照附圖對實施例的說明會使本發明的其他目的和方案更清楚

圖1是圖示檢測相偏差的原理的本發明相移掩模的平面圖；圖2是沿圖1中II-II線的剖面圖；圖3表示利用圖1的相移掩模所測繪的發生相偏差時圖形位置的光強分布；圖4是圖3曲線的再排圖；圖5是根據本發明第一實施例的檢測相移掩模的相偏差的掩模圖形的平面圖；圖6是根據本發明第二實施例的檢測相移掩模的相偏差的掩模圖形的平面圖；圖7是根據本發明第三實施例的檢測相移掩模的相偏差的掩模圖形的平面圖；參照附圖可以很好地理解本發明的優選實施例的應用。
圖1表示一個典型相移掩模的頂視圖，圖2表示沿圖1中的II-II線的剖面圖。
如圖1所示，該相移掩模通常形成為線和間隔圖形。根據圖2所示的形狀，可以發現圖1所示的相移掩模是石英蝕刻型的，其中透明石英基片的下表面被選擇地蝕刻。這種相移掩模包括石英基片10，附著在基片下表面的作為光屏的鉻部件20，和移動鉻部件20內部方向的光的移動區30。
使用這種相移掩模，相角一般為180°。但是，如果石英基片的蝕刻深度不精確，相角會偏離180°。
當使用這種相移掩模時，由于相偏差使光強按圖形位置分布，如圖3所示。
在圖3中，參考數字“40”指示的曲線表示光強分布是聚焦很好的情況，參考數字“50”指示的曲線表示光強分布散焦的情況。從圖中可看出，對應于鉻線20的圖形位置移動了一定距離。圖形移動的距離ΔX與散焦的程度和相角的不精確度成正比。
圖4是重新排列上述現象的圖。即，如圖4所示，圖形的寬度與散焦程度成正比。線55表示相角小于180°的情況。線56具有180°的相角，而線57具有大于180°的相角。
如圖4所示，如果相移掩模的相偏差不隨散焦變化，表明沒有相偏差。
圖5是根據本發明第一實施例的用來檢測相移掩模的相偏差的掩模圖形。如圖5所示，用來檢測相移掩模的相偏差的掩模圖形100具有其中按對角設置每個有一定的寬度W1的多個矩形相移圖形130的矩陣布圖。相應地，對角設置具有一定寬度W2的其它透明基片區。在掩模圖形100中，在矩形相移圖形130和透明基片區110之間具有光屏120。
將這種用來檢測相偏差的圖形100設置在相移掩模的預定位置。然后，在晶片(未示出)上進行圖形化。通過散焦測量圖形的寬度W1和W2來檢測相偏差的，并進行相互比較。如果W1和W2在允許誤差范圍內，則沒有相偏差。
圖6是表示根據本發明的第二實施例的用來檢測相偏差的圖形。如圖6所示，圖形200包括其中有夾在兩個光屏220之間且有一定寬度的I-形相移圖形230的多個重復圖形，每個重復的圖形的側邊為透明基片區210所包圍。
圖7是表示根據本發明的第三實施例的用來檢測相偏差的圖形。如圖7所示，在圖形300中，按行和列以一定距離設有多個矩形相移圖形330。矩形透明基片區310位于相移圖形330之間。相移圖形330和透明基片區3 10皆為光屏320所包圍。
根據本發明，可以按相同的距離和不同的距離設置相移圖形和透明基片區。相移圖形330和透明基片區310的形狀為矩形或正方形。應該注意的是可以利用相移圖形330來形成接觸孔。
用根據本發明的相移掩模在晶片上圖形化。在所用光刻膠為正膠的情況下，通過散焦測量并比較發生相移處的圖形間隔尺寸和沒有發生相移處的圖形間隔尺寸，由此來檢測相偏差。
對負光刻膠，可以通過散焦比較相移處的圖形的線尺寸和沒有相移處的圖形的線尺寸，由此檢測相偏差。
如上所述，本發明的相偏差的檢測方法在某些方面很有益。通過比較發生相移處的圖形尺寸和沒有發生相移處的圖形尺寸可以很容易地有效地完成相移掩模的相偏差檢測。另外，由于本發明的方法在檢測相偏差時的精確性，使該方法對高集成度半導體器件的制造非常有利。
盡管為了說明而公開了本發明的優選實施例，但本領域的技術人員應該明白，在不脫離權利要求所公開的本發明的精神和范圍的情況下，可以作出各種改型、附加、和替換。
權利要求
1.一種檢測相移掩模相偏差的方法，其特征在于包含下列步驟在透明基片上按一定間隔設置多個相移圖形，每個圖形皆具有預定寬度，用來移動透過相移掩模的透明基片的預定區域的光；設置用來檢測相偏差的圖形，其中有預定寬度的光屏位于透明基片的預定區域和相移掩模之間；用相移掩模和檢測相偏差的圖形將晶片圖形化；通過散焦比較發生相移處的圖形尺寸和沒有發生相移處的圖形尺寸；及利用圖形尺寸的差異檢測相偏差。
2.如權利要求1的方法，其特征為所說光屏由鉻制成。
3.如權利要求1的方法，其特征為所說光屏有約0.1μm以上的線寬。
4.如權利要求1的方法，其特征為用正光刻膠進行所說圖形化步驟，所說比較步驟是通過散焦比較發生相移處的圖形間隔尺寸和沒有發生相移處的圖形間隔尺寸。
5.如權利要求1的方法，其特征為用負光刻膠進行所說圖形化步驟，所說比較步驟是通過散焦比較發生相移處的圖形線尺寸和沒有發生相移處的圖形線尺寸。
6.如權利要求1的方法，其特征為對角設置所說相移圖形以形成矩陣布圖。
7.如權利要求6的方法，其特征為每個所說相移圖形皆為有預定寬度的矩形。
8.如權利要求1的方法，其特征為所說用來檢測相偏差的圖形包括其中有夾在兩個光屏之間且有一定寬度的I-形相移圖形的多個重復圖形，每個圖形的側邊皆為透明基片區所包圍。
9.如權利要求8的方法，其特征為所說光屏由鉻制成。
10.如權利要求8的方法，其特征為所說光屏有約0.1μm以上的線寬。
11.如權利要求8的方法，其特征為用正光刻膠進行所說圖形化步驟，所說比較步驟是通過散焦比較發生相移處的圖形間隔尺寸和沒有發生相移處的圖形間隔尺寸。
12.如權利要求8的方法，其特征為用負光刻膠進行所說圖形化步驟，所說比較步驟是通過散焦比較發生相移處的圖形線尺寸和沒有發生相移處的圖形線尺寸。
13.如權利要求1的方法，其特征為所說用來檢測相偏差的圖形包括多個矩形相移圖形和多個矩形透明基片區，所說相移圖形和所說透明基片區是按行和列并以一定距離交替且被光屏所包圍設置的。
14.如權利要求13的方法，其特征為所說光屏由鉻制成。
15.如權利要求13的方法，其特征為所說光屏有約0.1μm以上的線寬。
16.如權利要求13的方法，其特征為用正光刻膠進行所說圖形化步驟，所說比較步驟是通過散焦比較發生相移處的圖形間隔尺寸和沒有發生相移處的圖形間隔尺寸。
17.如權利要求13的方法，其特征為用負光刻膠進行所說圖形化步驟，所說比較步驟是通過散焦比較發生相移處的圖形線尺寸和沒有發生相移處的圖形線尺寸。
全文摘要
本申請公開了一種用相移掩模簡單方便地檢測相偏差的方法，其步驟為在透明基片上按一定間隔設置多個具有預定寬度的相移圖形，用來移動透過相移掩模的透明基片的預定區域的光；設置用來檢測相偏差的圖形，其中有預定寬度的光屏位于透明基片的預定區域和相移掩模之間；用相移掩模和檢測相偏差的圖形將基片圖形化；通過散焦比較發生相移處的圖形尺寸和沒有發生相移處的圖形尺寸；及利用圖形尺寸的差異檢測相偏差。
文檔編號G03F1/68GK1152186SQ9611994
公開日1997年6月18日 申請日期1996年10月3日 優先權日1995年10月4日
發明者安昌男, 金興一 申請人:現代電子產業株式會社