監測缺陷用掩模的製作方法

2023-05-22 10:51:36

專利名稱：監測缺陷用掩模的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種監測缺陷用掩模，它能監測在半導體器件的各步製造工藝期間出現的和由用於半導體器件製造工藝的任何設備所產生的缺陷。
在半導體器件製造工藝中所進行的各項監測中，隨著器件集成度變得較高及區域尺寸變得較大，有關缺陷的監測也變得重要起來。由於監測和控制缺陷直接關係到器件的產量，所以其重要性變得更為重要。
監測缺陷的常規方法利用缺陷檢查系統監測各種用於半導體器件製造工藝的設備和實際晶片。監測由各種設備所產生的缺陷的方法通過在各製造工藝開始之前周期性地利用光片或用缺陷檢查監測設備的方法檢查缺陷出現的數量。然而該方法只能定量分析，要得到對設備的周期性維修的依據是很難的，因此不能保持對設備的最佳控制。另外監測在製造半導體器件工藝期間在晶片上發生的缺陷的方法檢查每步工藝缺陷發生的數量，以監測在其上形成預定圖形的晶片。這種方法可作定量和定性分析，但很難將直接影響器件產量的缺陷分類。
因此，本發明的目的是提供一種監測缺陷的掩模，通過製作一種能準確分析在半導體器件製造工藝期間出現的和由設備所產生的缺陷的掩模，然後用它來監測缺陷，能改善設備的有效控制和器件的產量。
為了實現上述目的，一種監測缺陷的掩模，其特徵在於它包括第一焊盤、在給定距離處與第一焊盤相對的第二焊盤、所形成的使第一焊盤和第二焊盤互連的曲折線、以及石英基片上的連接第一焊盤和第二焊盤的多個單元圖形。
為了充分理解本發明的性質和目的，應該參照下面結合附圖的詳細說明，其中

圖1是根據本發明的監測缺陷用掩模的平面圖；圖2是單元圖形的詳細圖。
在各附圖中相似的附圖標記表示相似的部件。
下面將參照附圖詳細說明本發明。
圖1是根據本發明的監測缺陷用掩模的平面圖，圖2是單元圖形的詳細圖。
圖1是在石英基片1上形成並由劃線2分開的第一至第三區域3A、3B和3C。在第一至第三區域3A、3B和3C中的每個的內部設置多個單元圖形10。由此通過置於石英基片1上形成其中具有的多個單元圖形10的第一至第三區域圖形3A、3B和3C來製造根據本發明的監測缺陷用掩模100。
如圖2所示，在基片1中具有第一焊盤11，在給定距離處具有與第一焊盤11相對的第二焊盤12，形成曲折線13以連接第一焊盤11和第二焊盤12，由此由相互連接的第一焊盤11、第二焊盤12和之字形線13構成單元圖形10。用鉻形成單元圖形10。
單元圖形10的整個形狀是水平長度「L1」為450-550μm和垂直長度「L2」為900-1100μm的矩形。在矩形的上部區域形成單元圖形10的第一焊盤11和第二焊盤12，使它們包括在水平長度「L1」為450-550μm和垂直長度「L3」為150-250μm的範圍內。在矩形的下部區域形成單元圖形10的線13使其包括在水平長度「L1」為450-550μm和垂直長度「L4」為750-850μm的範圍內。
形成單元圖形10中的線13，使其寬度「W」和相鄰線13之間的距離「D」的尺寸中的每一個與在器件製造工藝期間將要形成的層的最小特徵尺寸相符。
如圖1所示，由在石英基片下水平設置的一行30個和在石英基片上垂直設置的一列9個的圖形構成有上述結構的單元圖形10。因此，由石英基片上的30列和9行圖形構成多個單元圖形。另外，由設置於多個單元圖形10中的9行中的3行組成單元場區。因此在從第一至第3區域3A、3B和3C中的每一個中都存在3行圖形。
儘管基本上使可應用於本發明的掩模100的單元圖形10中的線13的寬度「W」和相鄰線13之間的距離「D」的尺寸中的每一個與將要在器件製造工藝中形成的特徵尺寸相符，但使置於每一行的單元圖形10中的線13的寬度「W」和相鄰線13間的距離「D」尺寸中的每一個不同，以便容易地用一個掩模來監測在許多製造工藝期間出現的缺陷。例如，形成第一行圖形使之與一種絕緣膜的最小特性徵寸相符，以便監測在將要在器件製造工藝期間形成的給定絕緣膜處出現的缺陷，形成第二行圖形使之與種導電層的最小特徵尺寸相符，以便監測在將要在器件製造工藝期間形成的給定導電層(例如多晶矽、矽化物、金屬等)處出現的缺陷。以及形成第三和第四行圖形，使它們與絕緣膜的最小特徵尺寸相符，以便監測由在器件製造工藝期間形成的給定絕緣膜所產生的缺陷。
形成第一至第三區3A、3B和3C，使它們包括在水平長度「L5」為14000至17000μm和垂直長度「L6」為85000至105000μm的範圍內。
下面將簡要解釋用本發明的掩模100和監測由形成缺陷的設備產生的缺陷的方法，在半導體器件製造期間製造給定的絕緣膜和導電層的過程。
下面將解釋在形成具有給定圖形的絕緣膜的光刻和腐蝕工藝期間發生的缺陷，和監測由用於這些工藝的設備產生的缺陷的方法。
在光晶片上形成絕緣膜，在絕緣膜上塗敷光致抗蝕劑。然後用本發明的掩模形成光致抗蝕劑圖形。用缺陷檢查系統檢查缺陷出現的數量，以監測在其上形成光致抗蝕劑圖形的光晶片。因此，可獲得關於在形成絕緣膜圖形的光刻工藝期間和由用於該工藝中的設備出現的數量的數據。用光致抗蝕劑圖形作腐蝕掩模，通過腐蝕工藝腐蝕該絕緣膜以形成絕緣膜圖形。利用缺陷檢查系統，通過監測在其中形成絕緣膜圖形的光晶片來分析缺陷出現的數量。因此，可獲得有關在實際晶片上形成絕緣膜圖形的腐蝕工藝期間和由用於該工藝中的設備產生的缺陷數量的數據。
下面將解釋在形成具有給定圖形的導電層的光刻和腐蝕工藝期間發生的缺陷和監測在用於這些工藝的設備上發生的缺陷的方法。
在光晶片上形成導電層，在導電層上塗敷光致抗蝕劑。然後用本發明的掩模形成光致抗蝕劑圖形。用缺陷檢查系統檢查缺陷數量，以監測在其上形成光致抗蝕劑圖形的光晶片。因此，可獲得關於在形成導電層圖形的光刻工藝期間和在用於該工藝中的設備上出現的數量的數據。用光致抗蝕劑圖形作腐蝕掩模，通過腐蝕工藝腐蝕該導電層以形成導電層圖形。利用缺陷檢查系統，通過監測在其中形成導電層圖形的光晶片來分析缺陷出現的數量。利用電測量測得的電阻值來分析缺陷，從而知道它是否影響器件產量。因此，可獲得關於在實際晶片上形成導電層圖形的腐蝕工藝期間和由用於該工藝中的設備產生的缺陷數量的數據。
上述原理能分析製造器件的任何工藝中缺陷出現的數量。
如上所述，由於本發明的掩模不僅能通過缺陷檢查系統來分析缺陷出現的數量，而且能進行電測量，所以才有可能有對缺陷進行定量、定性和分類的分析。由於本發明不僅易於找到定期維修設備的依據，而且能通過增強設備的管理和正常運行來改善生產率，所以本發明能增加器件的產量。
儘管上面已對優選實施例作了某種程度的說明，但它只是對本發明原理的說明。應該理解到，本發明並不限於這裡所公開的描述的優選實施例。因此，在不脫離本發明範圍和精神的情況下可有各種變化，它們皆包含在本發明的其它實施例中。
權利要求
1.一種監測缺陷的掩模，其特徵在於它包括第一焊盤、在與第一焊盤相距給定距離處與第一焊盤相對的第二焊盤、連接第一焊盤和第二焊盤的曲折線、在石英基片上設置的連接第一焊盤和第二焊盤的多個單元圖形。
2.根據權利要求1的監測缺陷的掩模，其特徵在於所說單元圖形是由鉻形成的。
3.根據權利要求1的監測缺陷的掩模，其特徵在於所說單元圖形的整個形狀是水平長度為450-550μm和垂直長度為900-1100μm的矩形，其中在矩形的上部區域形成單元圖形的第一和第二焊盤，使它們包括在水平長度為450-550μm和垂直長度為150-250μm的範圍內，在矩形的下部區域形成單元圖形的線，使它們包括在水平長度450-550μm和垂直長度在750-850μm的範圍內。
4.根據權利要求1的監測缺陷的掩模，其特徵在於所說多個單元圖形由在石英基片上水平排列的30個為一行和在石英基片上垂直排列9個為一列的圖形組成，由此由在石英基片上的30列和9行來形成多個單元圖形。
5.根據權利要求4的監測缺陷的掩模，其特徵在於由劃線將其中排列有所說多個單元圖形的所說9行分成每3行為一組，由此在石英基片上形成第一至第三區。
6.根據權利要求5的監測缺陷的掩模，其特徵在於形成所說第一至第三區，使它們包括在水平長度為14000-17000μm和垂直長度85000-105000μm的範圍內。
7.根據權利要求1的監測缺陷的掩模，其特徵在於使在單元圖形中所說線的寬度和相鄰線間的距離的尺寸中的每一個與將要在器件的製造工藝期間形成的層的最小特徵尺寸相符。
8.根據權利要求1的監測缺陷的掩模，其特徵在於根據許多排列有所說多個單元圖形的行，使在單元圖形中所說線的寬度和相鄰線間的距離不同。
全文摘要
本發明的掩模由所提供的第一焊盤、在與第一焊盤相距給定距離處與第一焊盤相對的第二焊盤、互連第一焊盤和第二焊盤的之字形線、和在石英基片上內連第一焊盤和第二焊盤及線的多個單元圖形組成。由於本發明的掩模不僅能用缺陷檢查系統分析缺陷發生的數量而且能進行電測量，所以能對缺陷進行定性、定量和分類分析。
文檔編號G03F1/00GK1146634SQ9611040
公開日1997年4月2日 申請日期1996年6月24日 優先權日1995年6月24日
發明者李根鎬, 金政會 申請人:現代電子產業株式會社