防止靜電破壞的光罩的製作方法
2023-05-20 16:27:16
專利名稱：防止靜電破壞的光罩的製作方法
技術領域：
本發明揭露一種防止靜電破壞的光罩，特別是有關一種利用製作光罩時加曝類似避雷針的圖案以及時將可能產生的靜電荷以弧光放電的方式導掉，以避免其累積，而損及光罩上的圖案。
光罩通常利用透明物做為底板，形成於底板上的不透明物質形成圖案將做為轉換於光阻上的圖案，在製作此圖案必須十分的精確，因為任何形成於圖案上的小孔或缺角都將會變成為光阻圖案的一部分，而傳統的光罩的會造成靜電集中於光罩上圖案尖角之處，此過度集中的靜電形成高電場而造成缺角崩潰，此現象將形成圖案的缺角無法對圖案做正確的轉換，且因光罩圖案約為半導體晶圓上圖案的四至五倍放大，因此光罩上若有微小的異常也會造成影響的放大，對於後續的微影製程影響十分巨大。
舉例來說，光罩是經由微影技術在不導電的玻璃材質如石英覆以金屬鉻箔，再以電子束在金屬鉻箔形成圖案所構成。光罩由於操作的工程師手的碰觸或者由於和光罩固定架的碰觸或者平時的堆放位置都可能造成靜電的累積，當靜電累積至一定程度時，若沒有適當的靜電引導路徑，便會經由光罩上的導線間放電，而造成汙染的粒子，甚至更嚴重的是造成鉻圖案的架橋(bridge)現象。
本發明的另一目的是提供一種具相同誘導電位的防止靜電放電的光罩結構。
本發明是一種防止靜電破壞的光罩，利用光可穿透的材料作為光罩基座，光罩基座上具有整合電路圖案，此光罩圖案將作為轉換至晶圓的圖案，此光罩圖案是利用導電但不透光的鉻金屬所構成。為防止靜電荷累積放電效應，首先在光罩上的鉻金屬接近邊緣處形成一環形圖案，其中該環形圖案具內封環，與彼此相隔等距且與內封環成平行排列的複數個分離外封環。而，內、外封環間具有複數個微細小針，每一微細小針的一端分別和內、外封環的其中的一連接，另一端則和對應的內、外封環保留一空隙。其中上述的每個分離外封環僅連接一根微細小針。
由此，本發明具有顯著的效果避免了光罩上的導線間放電造成的粒子汙染，最主要的是避免了鉻圖案的接橋現象的發生。
圖1所示為依據本發明的實施例在覆以金屬鉻箔的不導電的玻璃材質的邊緣處形成環形圖案的概略圖。
圖2所示為依據本發明的實施例的部分環形圖案放大概略圖。
圖3所示為微細小針形成橋接現象的概略圖。
圖4所示為依據本發明的實施例形成分離外封環概略圖。
圖號說明10玻璃材質 12外封環14內封環 16微細小針18整合電路圖案 20環形圖案22空隙 24橋接26分離外封環一如發明背景所述，靜電放電的問題已不只是發生於晶片接腳的碰觸再傳至內部組件而已，它也會發生在更上遊的光罩上。特別是當集成電路組件微小化，聚集度高的今日，其影響性將更嚴重，這是因光罩圖案約為半導體晶圓上圖案的四至五倍放大，因此光罩上若有微小的異常也會造成影響的放大。因此一片光罩，可能在曝前幾批的晶圓時沒問題，但其後可能由於外部的靜電影響，造成光罩上的IC圖案損壞，使得經由此光罩曝光後的晶圓，產生電性失敗，其影響所及，將造成良率的快速下降。因此本發明即是針對此點，提出一種可防止靜電破壞的光罩。
請參考圖1所示，在覆以金屬鉻箔的不導電的玻璃材質10，如石英上，在接近此玻璃材質10的邊緣處形成一如護城河的環形圖案20，此環形圖案20包括內封環14與外封環12，於環形圖案內側為整合電路圖案18。
接著請參閱圖2所示為環形圖案20的部分區域放大圖，是包含複數條(通常是數百至數千條金屬鉻的微細小針16所形成的一環形圖案20。其中內封環14與外封環12間有複數個微細小針16，且每一該微細小針16的一端與內封環14或外封環12的其中之一連接，另一端則和對應的內封環14或外封環12間保留一空隙22。亦即，若一微細小針16是銜接於外封環12上，而與內封環14間留有一空隙，則與其臨接的另一微細小針16則是銜接於內封環14上，而與外封環12間留有一空隙其中此空隙22是用以將靜電進行放電。由於本發明的環形圖案20是位於整合電路圖案18的外圍，且每一微細小針16是和光罩用來遮蔽光線的金屬同材質，於本最佳實施例中是為金屬鉻，因此，可以很容易的藉由製作光罩時同時形成，所以可降低成本。
其中上述的微細小針16的形成是在以電子束寫入光罩圖案於鉻箔時，同時進行寫入此數千支微細小針16的圖案。根據本發明的一較佳實施例，每一微細小針16和內封環14或外封環12間具有一保留空隙22，而每一微細小針16其寬度W2，在以0.18μm的製程下，約為0.72μm寬，且保留空隙22的寬度W1會等於W2。當受到外界乾燥的環境或工作人員不經意的碰撞或磨擦造成靜電時，微細小針16可以經由空隙22放電至內封環14或外封環12上。其中微細小針16彼此間的間隔，亦即圖中W的寬度約為1000μm。
然而這傳統的光罩設計圖案卻存在一種潛在的危險。參閱圖3，一旦部分的細微小針16，因靜電累積而放電，造成其與所對應的內封環14或外封環12間產生橋接現象，如圖號24所示。此時由於內封環14與外封環12將因此橋接而連接在一起，造成欲形成下一次因細微小針16靜電累積放電而形成另一橋接現象時，需要更大的電位差。但再如此大的靜電作用下可能造成內部整合電路的損壞。
參閱圖4，因此，為了避免上述因橋接而造成靜電放電保護電位差異的發生，再次利用電子束寫入的方式，讓外封環12以相等的距離形成彼此分離的狀況。其中每一塊分離外封環26具有等同的大小，且彼此間具相等距離W3，而每一分離外封環26均僅具有一細微小針16。以本最佳實施例而言，分離外封環26比此間的距離W3與空隙22的寬度W1相等，亦即以0.18μm的製程而言，其距離約為0.72μm。
當分離外封環26的內部有靜電累積時，靜電會由分離外封環26傳至微細小針16經空隙22而放電。由於，本發明是使用彼此獨立分離的外封環26，因此上述細微小針16的靜電累積放電，所造成的內封環14與外封環12的橋接現象，是為獨立事件，亦即，每一分離外封環26的橋接現象，並不會影響到整個靜電放電所應承受的電位差，因此本發明具有等同的承受靜電放電能力並不會因個別的橋接現象，而造成承受靜電的伏動。
權利要求
1.一種具防止靜電破壞的光罩，至少包含一光罩基座，以透光物質組成；一不透光導電薄膜，形成於該光罩基座的上；複數個斷續封環圖案，具相等斷續長度並等距分隔，環繞於該不透光導電薄膜周邊；一封環圖案，以平行於該複數個斷續封環圖案的方式，排列於該複數個斷續封環圖案內側；以及複數個針形圖案，位於該封環圖案與該複數個斷續封環圖案之間，且該複數個針形圖案的一端以間隔的方式分別與該封環圖案與該複數個斷續封環圖案銜接，另一端則保留一等距空隙。
2.根據權利要求1所述的一種具防止靜電破壞的光罩，其特徵在於所述的光罩基座為玻璃組成。
3.根據權利要求1所述的一種具防止靜電破壞的光罩，其特徵在於所述的不透光導電薄膜為鉻金屬。
4.根據權利要求1所述的一種具防止靜電破壞的光罩，其特徵在於所述的每個斷續封環圖案僅分別單獨與一個針形圖案銜接。
5.根據權利要求1所述的一種具防止靜電破壞的光罩，其特徵在於所述的針形圖案寬度等於該等距空隙。
6.根據權利要求1所述的一種具防止靜電破壞的光罩，其特徵在於所述的斷續封環圖案的等距分隔距離與該等距空隙寬度相等。
7.一種於光罩基座上形成具防止靜電破壞的方法，其中該光罩基座的上具不透光導電薄膜，該方法至少包含形成具相等斷續長度並等距分隔的複數個斷續封環圖案，環繞於該不透光導電薄膜周邊；形成一封環圖案，以平行於該複數個斷續封環圖案的方式，排列於該複數個斷續封環圖案內側；以及形成複數個針形圖案於該封環圖案與該複數個斷續封環圖案之間，其中該複數個針形圖案的一端以間隔方式分別與該封環圖案與該複數個斷續封環圖案銜接，另一端則保留一等距空隙。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於所述的光罩基座為玻璃組成。
9.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於所述的不透光導電薄膜為鉻金屬。
10.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於所述的每個斷續封環圖案僅分別單獨與一個針形圖案銜接。
11.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於所述的針形圖案寬度等於該等距空隙。
12.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於所述的斷續封環圖案的等距分隔距離與該等距空隙寬度相等。
全文摘要
本發明是一種防止靜電破壞的光罩，首先在光罩的鉻金屬接近邊緣處形成一環形圖案，其中該環形圖案具內封環，與彼此相隔等距且與內封環成平行排列的複數個分離外封環。而，內、外封環間具有複數個微細小針，每一微細小針的一端分別和內、外封環的其中的一連接，另一端則和對應的內、外封環保留一空隙。其中上述的每個分離外封環僅連接一根微細小針。
文檔編號G03F1/40GK1459667SQ0211972
公開日2003年12月3日 申請日期2002年5月15日 優先權日2002年5月15日
發明者吳天啟, 陳國洲, 徐懷仁, 黃志雄 申請人:臺灣積體電路製造股份有限公司