專利名稱：具有新型識(shí)別圖案的標(biāo)線片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖案轉(zhuǎn)移工藝用于制作半導(dǎo)體器件，更具體地講，涉及在縮小投影光刻機(jī)中所使用的標(biāo)線片(reticle)。
標(biāo)線片是一個(gè)透明的玻璃板，其主要表面是選擇性地覆蓋著不透明的金屬薄膜例如鉻。標(biāo)線片劃分成透明部分和不透明部分，在透明部分與不透明部分之間的邊界限定了需要轉(zhuǎn)移或傳遞至光敏層上的圖案。
圖案是形成在標(biāo)線片的主要表面的中心區(qū)域，而在圖案周圍的外圍區(qū)域是覆蓋以不透明的金屬薄膜。當(dāng)半導(dǎo)體器件的制造者要將圖案?jìng)鬟f至涂布在半導(dǎo)體晶片上的光刻膠層時(shí)，標(biāo)線片被安裝在縮小投影光刻機(jī)中的標(biāo)線片臺(tái)上，并與從光源到位于晶片臺(tái)上的半導(dǎo)體晶片的光路對(duì)準(zhǔn)。標(biāo)線片被光照射，和圖案的圖像便從標(biāo)線片傳遞到光刻膠層上，從而形成了在光刻膠層中的一種潛像。這樣，通過標(biāo)線片的中心區(qū)域產(chǎn)生了圖像。
如果標(biāo)線片有圖案缺陷和/或在外周區(qū)域中的不透明金屬薄膜中存在針孔或小孔，則這些缺陷也被傳遞到光刻膠層上，并且這種潛像也含有這些缺陷的圖像。潛像經(jīng)過顯像，光刻膠層便形成了在半導(dǎo)體晶片上的光刻膠掩模。當(dāng)此潛像顯像時(shí)，這些缺陷的圖像也反映在光刻膠掩模的圖案中。該光刻膠掩模也含有這些缺陷的圖像。使用已經(jīng)變形的光刻膠掩模，這些缺陷的圖像便進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體層上或在光刻膠掩模下面的絕緣層上，并且這樣的有缺陷的圖案是在半導(dǎo)體芯片上的集成電路中造成短路或斷路的原因。因而在標(biāo)線片上的一些缺陷會(huì)轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上的導(dǎo)電/絕緣圖案中，并損壞半導(dǎo)體芯片上的集成電路。
為了防止集成電路的導(dǎo)電/絕緣圖案產(chǎn)生這些缺陷的圖像，在將標(biāo)線片安裝在縮小投影光刻機(jī)中之前需對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。如果檢測(cè)是在主要表面的全部表面上進(jìn)行，則需耗費(fèi)大量的時(shí)間和勞動(dòng)。生產(chǎn)制造時(shí)在外圍區(qū)域的不透明金屬薄膜2中形成一個(gè)縫隙3，如

圖1所示。形成有縫隙3的標(biāo)線片的典型例子，已披露于未審查的申請(qǐng)?zhí)?2-219941和3-238455的日本專利公開件中?？p隙3是環(huán)繞在中心區(qū)域的圖案周圍，并限定了要檢測(cè)的區(qū)域。制造者可以在縫隙3之內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，并可減少用于檢測(cè)的時(shí)間和勞力消耗。
縫隙3限定了圖案。如果縫隙圖案被傳遞至光刻膠層上。則縫隙圖案便起著缺陷的作用，并且損壞集成電路。因此，需設(shè)計(jì)該縫隙3，使它具有的寬度W2窄于光刻膠層上光圖案轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的最大分辨力的最小寬度。然而，該最小寬度已經(jīng)減少了，所以最小寬度現(xiàn)在極端狹窄。這便意味著寬度W2也極其狹窄。在這種情況下，圖案識(shí)別系統(tǒng)在檢測(cè)時(shí)很難鑒別出縫隙3。
因而，本發(fā)明的重要目的是提供一種標(biāo)線片，它具有在檢測(cè)時(shí)能夠清楚識(shí)別的圖案邊界指示。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明提出形成以一些間隔排列的多個(gè)縫隙，它們要比最小寬度更窄。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，已經(jīng)提供了一種標(biāo)線片用于將圖案轉(zhuǎn)移或傳遞到光敏層上，該標(biāo)線片包含帶有一個(gè)主要表面的透明基片、在主要表面上形成的主圖案、一個(gè)在主圖案外部的主要表面上形成的不透明層及一個(gè)在不透明層中形成的識(shí)別圖案，識(shí)別圖案是用于檢測(cè)缺陷時(shí)指示區(qū)域邊界的，所說的缺陷對(duì)光敏層中將要形成的潛像有影響，該辨別圖案具有寬度等于或大于由圖案識(shí)別裝置進(jìn)行鑒別的最小寬度，并且包括以一定間隔排列的多個(gè)部分，每個(gè)部分都小于圖案?jìng)鬟f器最大分辨力的最小寬度。
附圖簡(jiǎn)述從以下描述結(jié)合附圖可對(duì)本發(fā)明的標(biāo)線片的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)得到更清楚地了解。
圖1為一平面視圖，說明在已有技術(shù)中標(biāo)線片的外周區(qū)域所形成的縫隙；圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)標(biāo)線片的示意平面視圖；圖3是一平面視圖，表示有邊界指示的部分圖案，用于檢測(cè)；
圖4是一平面視圖，表示用于檢測(cè)時(shí)指示邊界的另一圖案的一部分。
第一實(shí)施方案參見附圖中的圖2，這是實(shí)施本發(fā)明的一種標(biāo)線片，它在大體上包括一個(gè)透明的基片1，例如一個(gè)玻璃基片；和一個(gè)不透明的膜層2，例如在透明基片1的主要表面上選擇性地形成的不透明的金屬層。主要表面具有一中心區(qū)域和圍繞中心區(qū)域的外圍區(qū)域。
雖然在圖2中未示出，但中心區(qū)域是選擇性地覆蓋有部分的不透明膜層2，并限定了將要傳遞到涂布在半導(dǎo)體晶片5上的光刻膠層4上的主圖案1a。
當(dāng)生產(chǎn)者將主圖案1a轉(zhuǎn)移到光刻膠層4上時(shí)，將圖案標(biāo)線片用縮小投影光刻機(jī)6固定起來，并將半導(dǎo)體晶片5安裝在縮小投影光刻機(jī)6的晶片固定器上。移動(dòng)晶片固定器，使光刻膠層4的區(qū)域?qū)?zhǔn)通過主圖案1a的光路。
用光束6a照射標(biāo)線片，并產(chǎn)生一種有圖像的光6b。載有圖像的光便將主圖案從標(biāo)線片傳遞給光刻膠層4。載有圖像的光6b落到光刻膠層4上，并形成了在光刻膠4中的潛像6c。
不透明層2的其余部分包含有在中心區(qū)域周圍的外圍區(qū)域，因而環(huán)繞著如圖2中所示的主圖案1a。識(shí)別或鑒別圖案3是形成在不透明層2的其余部分中。識(shí)別圖案3是位于不透明層2的其余部分的內(nèi)周并環(huán)繞一圈。
識(shí)別圖案3離開主圖案1a的外周向外有一段間隔，并且在外周與識(shí)別圖案3之間的距離可加以調(diào)節(jié)，使縮小投影光刻機(jī)中的屏蔽裝置只允許光束6a含有在識(shí)別圖案3之內(nèi)的圖像。
在這種情況下，識(shí)別圖案3可由以一定間隔排列在透明基片上的不透明條帶7來補(bǔ)充，如圖3所示。識(shí)別圖案3是一種線-和-空間圖案。識(shí)別圖案3是用于檢測(cè)邊界的指示。制造者檢測(cè)標(biāo)線片以看在檢測(cè)時(shí)是否發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的缺陷。嚴(yán)重的缺陷不會(huì)形成主圖案的一部分，但會(huì)將這些缺陷傳遞給光刻膠層。這些嚴(yán)重的缺陷在潛像6c中是有影響的，并且嚴(yán)重缺陷的圖像能形成潛像的一部分。嚴(yán)重缺陷的一例是在不透明層2中的針孔或細(xì)孔。識(shí)別圖案3在要檢測(cè)的區(qū)域上設(shè)定了一個(gè)限制范圍，從而提高了檢測(cè)的效率。
透明基片1是曝露于不透明條帶7的各間隙中。每個(gè)縫隙都窄于傳遞給光刻膠層4的圖案?jìng)鬟f器的最大分辨力的最小寬度。因此，即使識(shí)別圖案在圖案?jìng)鬟f中用雜散光照射，不透明的條帶7也不會(huì)形成任何在光刻膠層4中的潛像。然而，識(shí)別圖案3是能夠被圖案識(shí)別系統(tǒng)(未示出)識(shí)別的，例如被光學(xué)顯微鏡鑒別的，因?yàn)槎鄠€(gè)不透明條帶7占據(jù)著一個(gè)形成環(huán)圈的小區(qū)域，而此小區(qū)域比最大分辨力的最小寬度要寬得多。而且，圖案識(shí)別系統(tǒng)能夠更清楚地鑒別線-和-空間圖案，比已有技術(shù)標(biāo)線片那樣的單一空間圖案更易識(shí)別。這樣，識(shí)別圖案3的寬度W1比最小寬度要大得多，因而需要檢測(cè)的區(qū)域被識(shí)別圖案3清楚地限定了。
由前面所述可以了解到，識(shí)別圖案3由多個(gè)不透明的條帶7給予補(bǔ)充。雖然多個(gè)不透明的條帶7的間隔很窄不能在光刻膠層4中形成任何潛像，但是識(shí)別圖案3卻足夠?qū)挾阋栽跈z測(cè)時(shí)得到識(shí)別。即使分辨力得到了提高，而識(shí)別圖案仍能識(shí)別，并且清楚地給出了要檢測(cè)的區(qū)域的邊界。
在第一實(shí)施方案中，多個(gè)條帶7用作多個(gè)部分，而多個(gè)間隙為相應(yīng)的間隔。第二實(shí)施方案現(xiàn)在轉(zhuǎn)看圖4，實(shí)施本發(fā)明的另一標(biāo)線片的識(shí)別圖案30通過一個(gè)不透明柵格31得到了補(bǔ)充。不透明的柵格31是由多個(gè)不透明的棒條以二維方式排列在透明基片1上而予以補(bǔ)充。實(shí)施第二技術(shù)方案的標(biāo)線片的其它特點(diǎn)與第一方案的相應(yīng)特點(diǎn)相似。因此，下面的描述將集中于識(shí)別圖案30。
識(shí)別圖案30具有一種柵格構(gòu)型。一些平方空間被識(shí)別圖案30所限定，而透明基片1是曝露于平方空間中。每一平方空間的二維平面均小于要傳遞至光刻膠中達(dá)到減縮投影光刻機(jī)6的最大分辨力的最小寬度。然而，識(shí)別圖案30具有的寬度等于或大于要用圖案識(shí)別系統(tǒng)(未示出)如光學(xué)顯微鏡進(jìn)行識(shí)別的最小寬度。因此，識(shí)別圖案30不能在光刻膠層4中形成任何潛像，但卻能在檢測(cè)一些嚴(yán)重缺陷時(shí)得到清楚地鑒別。
在第二實(shí)施方案中，圍繞各平方空間的一些不透明條棒用作一些部分。
從上述可以理解到，識(shí)別圖案不會(huì)形成潛像，但卻是用圖案識(shí)別系統(tǒng)能夠識(shí)別的。即使最小圖案寬度縮小了，但生產(chǎn)者可保持識(shí)別圖案的寬度等于或大于要識(shí)別的最小寬度，因?yàn)樯a(chǎn)者增加了圖案各部分的數(shù)量。因此，識(shí)別圖案清楚地限定了要檢測(cè)的面積，而與在圖案?jìng)鬟f中分辨力的提高無關(guān)。
雖然本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案已給予例示和描述，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將很清楚，還可以作出各種變換和改變，但都不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
識(shí)別圖案可以自動(dòng)得以識(shí)別，只要用具有與數(shù)據(jù)處理單元有關(guān)的圖像束集裝置的圖案識(shí)別系統(tǒng)即可。
識(shí)別圖案決不限于線-和-空間圖案或柵格圖案。另外一種圖案如點(diǎn)紋也可用作識(shí)別圖案。
對(duì)于識(shí)別圖案來說，具有不同于透明片基的反射率是必要的。然而反射率可以不等于不透明層2的反射率。
權(quán)利要求
1.一種用于圖案?jìng)鬟f給光敏層(4)的標(biāo)線片，包含有一個(gè)具有一主要表面的透明基片(1)；一個(gè)在所述主要表面上所形成的主圖案(1a)；一個(gè)在所述主圖案(1a)外面的所述主要表面上所形成的不透層(2)；以及一個(gè)在所述不透明層(2)中形成的識(shí)別圖案(3)，用于指示要檢測(cè)缺陷的區(qū)域邊界，所述的這些缺陷對(duì)在光敏層(4)中將要形成的潛像有影響；其特征在于所述的識(shí)別圖案(3；30)具有寬度(W1)等于或大于用圖案識(shí)別裝置要識(shí)別的最小寬度，并包括以一些間隔排列的多個(gè)部分(7；31)，每個(gè)部分均小于達(dá)到在圖案?jìng)鬟f器中最大分辨力的最小寬度。
2.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)線片，其特征在于所說的識(shí)別圖案(3，30)的多個(gè)部分(7，31)是不透明的。
3.如權(quán)利要求2所述的標(biāo)線片，其特征在于所述的多個(gè)部分是一些彼此有間隔的條帶(7)，以此可使所述的透明基片(1)曝露于它們之間的空間中。
4.如權(quán)利要求3所述的標(biāo)線片，其特征在于所述的空間限定了所述的間隔。
5.如權(quán)利要求4所述的標(biāo)線片，其特征在于所述的識(shí)別圖案(3)是用光學(xué)顯微鏡可識(shí)別的，并且所述的主圖案(1a)是用一種縮小的投影光刻機(jī)(6)能夠傳遞的。
6.如權(quán)利要求2所述的標(biāo)線片，其特征在于所述的多個(gè)部分形成了一個(gè)柵格(31)，以此使所述的透明基片(1)曝露于限定在所述柵格中的一些空間中。
7.如權(quán)利要求6所述的標(biāo)線片，其特征在于所述的空間具有的寬度小于在圖案?jìng)鬟f器中以最大分辨力傳遞的最小寬度。
8.如權(quán)利要求7所述的標(biāo)線片，其中所述的識(shí)別圖案是用光學(xué)顯微鏡可識(shí)別的，并且所述的主圖案是用一縮小投影光刻機(jī)(6)傳遞的。
全文摘要
一種圖案標(biāo)線片具有要傳遞至光敏層(4)和由不透明層(2)圍繞的主圖案(1a),和一個(gè)識(shí)別圖案(3)環(huán)繞在不透明層(2)中,以此限定了要檢測(cè)嚴(yán)重缺陷的區(qū)域。其中識(shí)別圖案(3)補(bǔ)充有多個(gè)以間隔排列的不透明的部分如條帶(7),這些不透明部分小于縮小投影光刻機(jī)(6)以最大分辨力傳遞的最小寬度;然而識(shí)別圖案(3)或多個(gè)不透明部分(7)具有一個(gè)環(huán)形區(qū)域,寬于用圖案識(shí)別系統(tǒng)能夠識(shí)別的最小寬度,從而識(shí)別圖案能夠清楚地限定與分辨力無關(guān)的檢測(cè)區(qū)域。
文檔編號(hào)G03F1/70GK1267082SQ00103118
公開日2000年9月20日 申請(qǐng)日期2000年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月16日
發(fā)明者橫田和樹 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社