CN1267082A - 具有新型识别图案的标线片 - Google Patents

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Abstract

一种图案标线片具有要传递至光敏层(4)和由不透明层(2)围绕的主图案(1a),和一个识别图案(3)环绕在不透明层(2)中,以此限定了要检测严重缺陷的区域。其中识别图案(3)补充有多个以间隔排列的不透明的部分如条带(7),这些不透明部分小于缩小投影光刻机(6)以最大分辨力传递的最小宽度;然而识别图案(3)或多个不透明部分(7)具有一个环形区域,宽于用图案识别***能够识别的最小宽度,从而识别图案能够清楚地限定与分辨力无关的检测区域。

Description

具有新型识别图案的标线片
本发明涉及一种图案转移工艺用于制作半导体器件，更具体地讲，涉及在缩小投影光刻机中所使用的标线片(reticle)。
标线片是一个透明的玻璃板，其主要表面是选择性地覆盖着不透明的金属薄膜例如铬。标线片划分成透明部分和不透明部分，在透明部分与不透明部分之间的边界限定了需要转移或传递至光敏层上的图案。
图案是形成在标线片的主要表面的中心区域，而在图案周围的***区域是覆盖以不透明的金属薄膜。当半导体器件的制造者要将图案传递至涂布在半导体晶片上的光刻胶层时，标线片被安装在缩小投影光刻机中的标线片台上，并与从光源到位于晶片台上的半导体晶片的光路对准。标线片被光照射，和图案的图像便从标线片传递到光刻胶层上，从而形成了在光刻胶层中的一种潜像。这样，通过标线片的中心区域产生了图像。
如果标线片有图案缺陷和/或在外周区域中的不透明金属薄膜中存在针孔或小孔，则这些缺陷也被传递到光刻胶层上，并且这种潜像也含有这些缺陷的图像。潜像经过显像，光刻胶层便形成了在半导体晶片上的光刻胶掩模。当此潜像显像时，这些缺陷的图像也反映在光刻胶掩模的图案中。该光刻胶掩模也含有这些缺陷的图像。使用已经变形的光刻胶掩模，这些缺陷的图像便进一步转移到半导体层上或在光刻胶掩模下面的绝缘层上，并且这样的有缺陷的图案是在半导体芯片上的集成电路中造成短路或断路的原因。因而在标线片上的一些缺陷会转移到半导体晶片上的导电/绝缘图案中，并损坏半导体芯片上的集成电路。
为了防止集成电路的导电/绝缘图案产生这些缺陷的图像，在将标线片安装在缩小投影光刻机中之前需对其进行检测。如果检测是在主要表面的全部表面上进行，则需耗费大量的时间和劳动。生产制造时在***区域的不透明金属薄膜2中形成一个缝隙3，如图1所示。形成有缝隙3的标线片的典型例子，已披露于未审查的申请号62-219941和3-238455的日本专利公开件中。缝隙3是环绕在中心区域的图案周围，并限定了要检测的区域。制造者可以在缝隙3之内进行检测，并可减少用于检测的时间和劳力消耗。
缝隙3限定了图案。如果缝隙图案被传递至光刻胶层上。则缝隙图案便起着缺陷的作用，并且损坏集成电路。因此，需设计该缝隙3，使它具有的宽度W2窄于光刻胶层上光图案转移***的最大分辨力的最小宽度。然而，该最小宽度已经减少了，所以最小宽度现在极端狭窄。这便意味着宽度W2也极其狭窄。在这种情况下，图案识别***在检测时很难鉴别出缝隙3。
因而，本发明的重要目的是提供一种标线片，它具有在检测时能够清楚识别的图案边界指示。
为了实现这一目的，本发明提出形成以一些间隔排列的多个缝隙，它们要比最小宽度更窄。
根据本发明一个方面，已经提供了一种标线片用于将图案转移或传递到光敏层上，该标线片包含带有一个主要表面的透明基片、在主要表面上形成的主图案、一个在主图案外部的主要表面上形成的不透明层及一个在不透明层中形成的识别图案，识别图案是用于检测缺陷时指示区域边界的，所说的缺陷对光敏层中将要形成的潜像有影响，该辨别图案具有宽度等于或大于由图案识别装置进行鉴别的最小宽度，并且包括以一定间隔排列的多个部分，每个部分都小于图案传递器最大分辨力的最小宽度。
附图简述：
从以下描述结合附图可对本发明的标线片的特点和优点得到更清楚地了解。
图1为一平面视图，说明在已有技术中标线片的外周区域所形成的缝隙；
图2是表示本发明的一个标线片的示意平面视图；
图3是一平面视图，表示有边界指示的部分图案，用于检测；
图4是一平面视图，表示用于检测时指示边界的另一图案的一部分。
第一实施方案：
参见附图中的图2，这是实施本发明的一种标线片，它在大体上包括：一个透明的基片1，例如一个玻璃基片；和一个不透明的膜层2，例如在透明基片1的主要表面上选择性地形成的不透明的金属层。主要表面具有一中心区域和围绕中心区域的***区域。
虽然在图2中未示出，但中心区域是选择性地覆盖有部分的不透明膜层2，并限定了将要传递到涂布在半导体晶片5上的光刻胶层4上的主图案1a。
当生产者将主图案1a转移到光刻胶层4上时，将图案标线片用缩小投影光刻机6固定起来，并将半导体晶片5安装在缩小投影光刻机6的晶片固定器上。移动晶片固定器，使光刻胶层4的区域对准通过主图案1a的光路。
用光束6a照射标线片，并产生一种有图像的光6b。载有图像的光便将主图案从标线片传递给光刻胶层4。载有图像的光6b落到光刻胶层4上，并形成了在光刻胶4中的潜像6c。
不透明层2的其余部分包含有在中心区域周围的***区域，因而环绕着如图2中所示的主图案1a。识别或鉴别图案3是形成在不透明层2的其余部分中。识别图案3是位于不透明层2的其余部分的内周并环绕一圈。
识别图案3离开主图案1a的外周向外有一段间隔，并且在外周与识别图案3之间的距离可加以调节，使缩小投影光刻机中的屏蔽装置只允许光束6a含有在识别图案3之内的图像。
在这种情况下，识别图案3可由以一定间隔排列在透明基片上的不透明条带7来补充，如图3所示。识别图案3是一种线-和-空间图案。识别图案3是用于检测边界的指示。制造者检测标线片以看在检测时是否发现严重的缺陷。严重的缺陷不会形成主图案的一部分，但会将这些缺陷传递给光刻胶层。这些严重的缺陷在潜像6c中是有影响的，并且严重缺陷的图像能形成潜像的一部分。严重缺陷的一例是在不透明层2中的针孔或细孔。识别图案3在要检测的区域上设定了一个限制范围，从而提高了检测的效率。
透明基片1是曝露于不透明条带7的各间隙中。每个缝隙都窄于传递给光刻胶层4的图案传递器的最大分辨力的最小宽度。因此，即使识别图案在图案传递中用杂散光照射，不透明的条带7也不会形成任何在光刻胶层4中的潜像。然而，识别图案3是能够被图案识别***(未示出)识别的，例如被光学显微镜鉴别的，因为多个不透明条带7占据着一个形成环圈的小区域，而此小区域比最大分辨力的最小宽度要宽得多。而且，图案识别***能够更清楚地鉴别线-和-空间图案，比已有技术标线片那样的单一空间图案更易识别。这样，识别图案3的宽度W1比最小宽度要大得多，因而需要检测的区域被识别图案3清楚地限定了。
由前面所述可以了解到，识别图案3由多个不透明的条带7给予补充。虽然多个不透明的条带7的间隔很窄不能在光刻胶层4中形成任何潜像，但是识别图案3却足够宽而足以在检测时得到识别。即使分辨力得到了提高，而识别图案仍能识别，并且清楚地给出了要检测的区域的边界。
在第一实施方案中，多个条带7用作多个部分，而多个间隙为相应的间隔。第二实施方案：
现在转看图4，实施本发明的另一标线片的识别图案30通过一个不透明栅格31得到了补充。不透明的栅格31是由多个不透明的棒条以二维方式排列在透明基片1上而予以补充。实施第二技术方案的标线片的其它特点与第一方案的相应特点相似。因此，下面的描述将集中于识别图案30。
识别图案30具有一种栅格构型。一些平方空间被识别图案30所限定，而透明基片1是曝露于平方空间中。每一平方空间的二维平面均小于要传递至光刻胶中达到减缩投影光刻机6的最大分辨力的最小宽度。然而，识别图案30具有的宽度等于或大于要用图案识别***(未示出)如光学显微镜进行识别的最小宽度。因此，识别图案30不能在光刻胶层4中形成任何潜像，但却能在检测一些严重缺陷时得到清楚地鉴别。
在第二实施方案中，围绕各平方空间的一些不透明条棒用作一些部分。
从上述可以理解到，识别图案不会形成潜像，但却是用图案识别***能够识别的。即使最小图案宽度缩小了，但生产者可保持识别图案的宽度等于或大于要识别的最小宽度，因为生产者增加了图案各部分的数量。因此，识别图案清楚地限定了要检测的面积，而与在图案传递中分辨力的提高无关。
虽然本发明的一些具体实施方案已给予例示和描述，本领域中的技术人员将很清楚，还可以作出各种变换和改变，但都不脱离本发明的精神和范围。
识别图案可以自动得以识别，只要用具有与数据处理单元有关的图像束集装置的图案识别***即可。
识别图案决不限于线-和-空间图案或栅格图案。另外一种图案如点纹也可用作识别图案。
对于识别图案来说，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层2的反射率。

Claims (8)

1.一种用于图案传递给光敏层(4)的标线片，包含有：
一个具有一主要表面的透明基片(1)；
一个在所述主要表面上所形成的主图案(1a)；
一个在所述主图案(1a)外面的所述主要表面上所形成的不透层(2)；以及
一个在所述不透明层(2)中形成的识别图案(3)，用于指示要检测缺陷的区域边界，所述的这些缺陷对在光敏层(4)中将要形成的潜像有影响；其特征在于：
所述的识别图案(3；30)具有宽度(W1)等于或大于用图案识别装置要识别的最小宽度，并包括以一些间隔排列的多个部分(7；31)，每个部分均小于达到在图案传递器中最大分辨力的最小宽度。
2.如权利要求1所述的标线片，其特征在于所说的识别图案(3，30)的多个部分(7，31)是不透明的。
3.如权利要求2所述的标线片，其特征在于所述的多个部分是一些彼此有间隔的条带(7)，以此可使所述的透明基片(1)曝露于它们之间的空间中。
4.如权利要求3所述的标线片，其特征在于所述的空间限定了所述的间隔。
5.如权利要求4所述的标线片，其特征在于所述的识别图案(3)是用光学显微镜可识别的，并且所述的主图案(1a)是用一种缩小的投影光刻机(6)能够传递的。
6.如权利要求2所述的标线片，其特征在于所述的多个部分形成了一个栅格(31)，以此使所述的透明基片(1)曝露于限定在所述栅格中的一些空间中。
7.如权利要求6所述的标线片，其特征在于所述的空间具有的宽度小于在图案传递器中以最大分辨力传递的最小宽度。
8.如权利要求7所述的标线片，其中所述的识别图案是用光学显微镜可识别的，并且所述的主图案是用一缩小投影光刻机(6)传递的。
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