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Hintergrund
der Erfindung Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Photomaske,
welche für
einen lithographischen Prozeß verwendet wird,
der bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen eingesetzt wird,
und insbesondere eine Photomaske, die mit einem Prozeßspielraum-Testmuster versehen
ist, welches zur schnellen und einfachen Messung eines Prozeßspielraums
bzw. einer Prozeßspanne
in einem lithographischen Prozeß geeignet
ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Testen eines
Prozeßspielraums
in einem lithographischen Prozeß unter
Verwendung der Photomaske.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Die
US
5,516,605 beschreibt eine Photomaske mit blockweise angeordneten
Musterpunkten, die in einer Matrix zur Messung einer Photoentwicklungsrate
vorgesehen sind. Die Photomaske ermöglicht die Messung der Photoentwicklungsraten
in verschiedenen Bereichen eines Wafers, so daß eine gleichmäßige Entwicklung
durch die Photomaske feststellbar ist.
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Die
US
5,242,770 beschreibt eine Photomaske zur optischen Übertragung
eines Lithographie-Musters entsprechend einem integrierten Schaltkreis
von der Maske auf ein Halbleitersubstrat. Das Maskierungsmuster
weist Ausgleichs- bzw. Isolierungsstriche auf, deren Breite bedeutend
kleiner ist als die Auflösung
der Beleuchtungseinrichtung. Die Ausgleichsstriche des Maskierungsmusters
erzeugen ein Photolackmuster, das vollig entfernt wird, wenn eine
nominale Belichtungsenergie wäh rend
der Belichtung des Photolacks verwendet wird.
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Bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen
werden eine Vielfalt von Prozessen ausgeführt, die vielfältige Ausrüstung und
Vorrichtungen verwenden. Jedoch weist jeder Prozeß eine gewisse
Grenze bzw. Beschränkung
auf. Basierend auf einer solchen Beschränkung wird ein Prozeßspielraum
bzw. eine Prozeßspanne
eingestellt. Unter dieser Bedingung wird die Herstellung der Halbleitervorrichtungen
ausgeführt.
Beispielsweise enthält
der Prozeßspielraum einen
Spielraum für
die Fokussiertiefe und einen Belichtungsspielraum. Zusätzlich ist
ein Vorspannungsspielraum für
jeden bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen eingesetzten Ätzprozeß gegeben. Der
Vorspannungsspielraum steht in Verbindung mit einer Differenz zwischen
der Mustergröße, welche nach
der Entwicklung erhalten wird, und der Mustergröße, die nach dem Ätzen erhalten
wird. Daher wird die Herstellung der Halbleitervorrichtungen innerhalb einer
Vielzahl unterschiedlicher vorgegebener Prozeßspielräume ausgeführt.
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Zur Messung solcher Prozeßspielräume bzw.
Prozeßmargen
wird inzwischen herkömmlicherweise
ein Prozeßspielraumtest
durchgeführt,
welcher ein CD-SEM, das E-Strahlen benutzt, oder ein optisches Mikroskop
verwendet, das weiße
Strahlen benutzt. Derartige konventionelle Verfahren sind jedoch,
da sie eine ausgedehnte Testzeit benötigen, problematisch. Darüber hinaus
ist eine zusätzliche Einrichtung
erforderlich zum Testen von Fehlern, wie beispielsweise Anstoßfehler,
Versetzung und Abtasttoleranz, die aufgrund der Verwendung eines E-Strahls
oder einer optischen Laser-Aufzeichungseinrichtung bei der Herstellung
einer Photomaske hervorgerufen werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
die obengenannten Probleme beim Stand der Technik zu lösen und
eine Photomaske, welche zur Reduzierung derjenigen Zeit fähig ist,
die zum Ausführen eines Prozeßspielraumes
benötigt
wird, und ein Verfahren zum Durchführen des Prozeßspielraumtests
unter Verwendung der Photomaske zu schaffen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht darin, eine Photomaske, welche zur Verbesserung der Produktivität in der
Lage ist, indem man Daten über
Prozeßspielräume jeweils
an Mustererzeugende Prozesse anlegt, und ein Verfahren zum Durchführen eines
Prozeßspielraumtests
unter Verwendung der Photomaske zu schaffen.
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Gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Photomaske geschaffen, die
aufweist: ein erstes Prozeßspielraum-Testmuster mit
einer Vielzahl von Linie/Abstand-Mustern, welche aus einem ersten
Paar von Linie/ Abstand-Mustern besteht, welche unterschiedliche
Längen
aufweisen, und einem zweiten Paar von Linie/Abstand-Mustern, welche
unterschiedliche Längen
aufweisen, während sie
eine Linienbreite besitzen, die unterschiedlich zu derjenigen des
ersten Linie/Abstand-Musterpaars ist, wobei die ersten und zweiten
Linie/Abstand-Muster sich seitlich wiederholend angeordnet sind,
und
eine Vielzahl von Kontaktöffnungen, welche aus einem
ersten Paar und einem zweiten Paar von Kontaktöffnungen bestehen, wobei die
ersten und zweiten Kontaktöffnungspaare
seitlich und in Längsrichtung
wiederholend angeordnet sind, während
sie in Längsrichtung
von den Linie/Abstand-Mustern durch eine gewünschte Distanz beabstandet
sind;
ein zweites Prozeßspielraum-Testmuster
mit zwei Sätzen
von Linie/Abstand-Mustern, welche in symmetrischer Weise jeweils
an oberen und unteren Abschnitten des zweiten Prozeßspielraum-Testmusters gebildet
sind, wobei jeder der Linie/Abstand-Mustersätze eine Vielzahl von Linie/Abstand-Mustern
enthält,
die aus einem ersten Paar von Linie/Abstand-Mustern mit unterschiedlichen
Längen
und einem zweiten Paar von Linie/Abstand-Mustern mit unterschiedlichen Längen bestehen,
während
sie eine Linienbreite aufweisen, die zu derjenigen des ersten Li nie/Abstand-Musterpaares
unterschiedlich ist, wobei die ersten und zweiten Linie/Abstand-Muster
sich seitlich wiederholend angeordnet sind, wobei die längeren der
ersten und zweiten Linie-Muster in dem oberen Linie/Abstand-Mustersatz
jeweils mit den entsprechenden längeren
in dem unteren Linie/Abstand-Mustersatz an den sich gegenüberliegenden Enden
in Kontakt stehen, wobei das zweite Prozeßspielraum-Testmuster eine
symmetrische Musterstruktur aufweist; und
ein drittes Prozeßspielraum-Testmuster
mit zwei Sätzen
von Linie/Abstand-Mustern, die jeweils in symmetrischer Weise an
oberen und unteren Abschnitten des zweiten Prozeßspielraum-Testmusters gebildet sind, wobei jeder
der Linie/Abstand-Mustersätze
eine Vielzahl von Linie/Abstand-Mustern enthält, die aus einem ersten Paar
von Linie/Abstand-Mustern mit unterschiedlichen Längen und
einem zweiten Paar von Linie/Abstand-Mustern mit unterschiedlichen Längen bestehen,
während
sie eine Linienbreite aufweisen, welche zu derjenigen des ersten
Linie/Abstand-Musterpaars unterschiedlich ist, wobei die ersten
und zweiten Linie/Abstand-Muster sich seitlich wiederholend angeordnet
sind, wobei die längeren des
ersten und zweiten Linie-Musters in dem oberen Linie/Abstand-Mustersatz
von den entsprechenden längeren
in dem unteren Linie/Abstand-Mustersatz in einer gewünschten
Distanz jeweils an ihren gegenüberliegenden
Enden beabstandet sind, wobei das zweite Prozeßspielraum-Testmuster eine
symmetrische Musterstruktur aufweist.
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Die Erfindung schafft ferner ein
Verfahren zur Durchführung
eines Prozeßspielraumtests
mit den im Patentanspruch 12 angegebenen Merkmalen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere Aufgaben und Vorteile der
Erfindung werden deutlicher aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen.
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Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht eines ersten Prozeßspielraum-Testmusters
mit Linie/Abstand-Mustern und Kontaktöffnungen gemäß der Erfindung;
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2 eine
Draufsicht eines zweiten Prozeßspielraum-Testmusters
mit Linie/Abstand-Mustern gemäß der Erfindung;
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3 eine
Draufsicht eines dritten Prozeßspielraum-Testmusters
mit Linie/Abstand-Mustern gemäß der Erfindung;
und
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4 eine
Draufsicht einer Photomaske für einen
Prozeßspielraumtest,
welche eine Vielzahl von Einheitsmustern enthält, die aus drei unterschiedlichen
Prozeßspielraum-Testmustern
bestehen, wobei jedes Einheitsmuster an jedem Abschnitt eines Chips angeordnet
ist, welcher in neun Abschnitte unterteilt ist.
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Genaue Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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1 stellt
ein erstes Prozeßspielraum-Testmuster
gemäß der Erfindung
dar.
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Wie in 1 gezeigt
ist, ist das erste Prozeßspielraum-Testmuster,
das mit der Bezugsnummer 100 bezeichnet ist, mit Linien/Abständen und Kontaktöffnungen
versehen. Das erste Prozeßspielraum-Testmuster
ist zum Vergleichen eines Linie/Abstand-Musters mit einer Kontaktöffnung,
die eine Prozeßmarge
bildet, geeignet.
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Wie in 1 gezeigt
ist, enthält
das erste Prozeßspielraum-Testmuster 100 einen
Linie/Abstand-Musterabschnitt 3 mit einer Vielzahl von
beabstandeten Linien und einen Kontaktöffnungsabschnitt 4 mit
Kontaktöffnungen.
Die Linien und Kontaktöffnun gen
sind sich seitlich wiederholend an dem ersten Prozeßspielraum-Testmuster 100 derart
angeordnet, daß das
Muster 100 vier Linien und acht Kontaktöffnungen in jeder Teilung bzw.
jedem Teilungsmaß aufweist.
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In jedem Teilungsmaß weist
das erste Prozeßspielraum-Testmuster 100 ein
Paar von ersten Linie-Mustern 1a und 1b auf und
ein Paar von zweiten Linie-Mustern 2a und 2b.
Für den
Helichtungsprozeß weisen
das erste und zweite Linie-Muster jeweils Linienbreiten von ungefähr 0,4 μm und ungefähr 0,45 μm auf, wobei
eine i-Linie (λ =
365 nm) als Lichtquelle verwendet wird. Die Linienbreiten der Linie-Muster kann
natürlich
aus einem Bereich von ungefähr
0,3 bis 1 μm
ausgewählt
werden, selbst wenn die i-Linie (λ =
365 nm) als Lichtquelle verwendet wird.
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Wenn als Lichtquelle KrF (λ = 248 nm)
verwendet wird, betragen die Linienbreiten der Linie-Muster vorzugsweise
jeweils 0,3 μm
und ungefähr
0,35 μm.
Die Linienbreiten der Linie-Muster kann natürlich aus einem Bereich von
ungefähr
0,2 bis 0,7 μm
ausgewählt
werden, selbst wenn KrF (λ =
248 nm) als Lichtquelle verwendet wird.
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Wenn als Lichtquelle ArF verwendet
wird (λ = 193
nm), können
die Linienbreiten der Linie-Muster aus einem Bereich von ungefähr 0,15
bis 0,5 μm
ausgewählt
werden.
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In jeder Teilung bzw. jedem Teilungsmaß besitzt
das erste Prozeßspielraum-Testmuster 100 auch
ein Paar von ersten Kontaktöffnungen 9 und
ein Paar von zweiten Kontaktöffnungen 10.
Die ersten und zweiten Kontaktöffnungen 9 und 10 besitzen Größen, die
identisch zu den Linienbreiten des ersten und zweiten Linie-Musters
sind oder um jeweils 0,05 bis 0,1 μm größer sind als die Linienbreiten
der ersten und zweiten Linie-Muster.
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Das erste Prozeßspielraum-Testmuster 100 weist
vorzugsweise eine laterale bzw. seitliche Länge L auf, die von ungefähr 2.000 μm bis 4.000 μm reicht.
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Die längere der ersten und zweiten
Linien in jedem Teilungsmaß,
nämlich
die Linien 1b und 2b, besitzen eine Länge von
ungefähr
100 bis 1.000 μm, wohingegen
die kürzere
der ersten und zweiten Linien, nämlich
die Linien 1a und 2a, eine Länge aufweisen, die der Hälfte der
Längen
der längeren
Linien 1b und 2b entspricht.
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Der Kontaktöffnungsabschnitt 4 des
ersten Prozeßspielraum-Testmusters 100 weist
eine Breite von ungefähr
100 μm auf.
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Der Grund dafür, daß die Linie/Abstand-Muster
unterschiedliche Längen
aufweisen, besteht darin, einen Näherungseffekt, der in Zusammenhang mit
der Gleichmäßigkeit
der kritischen Dimensionen bzw. Abmessungen in einem lithographischen
Prozeß in
Zusammenhang steht, zu messen.
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Das bedeutet, daß bei der Ausführung eines Belichtungsprozesses
unter Verwendung des ersten Prozeßspielraum-Testmusters 100 ein
Unterschied in dem Beugungsphänomen
bzw. der Beugungserscheinung zwischen den unterschiedlichen Abschnitten
des ersten Prozeßspielraum-Testmusters 100, nämlich einem
Abschnitt 5 mit einer höheren
Musterdichte und einem Abschnitt 7 mit einer niedrigeren Musterdichte
auftritt, während
das Licht zwischen den nebeneinanderliegenden Linien hindurchtritt. Aufgrund
einer solchen unterschiedlichen Beugungserscheinung weisen die Abschnitte 5 und 7 des
ersten Prozeßspielraum-Testmusters 100 unterschiedliche
CD auf.
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Wenn das erste Prozeßspielraum-Testmuster 100 einem
Belichtungsprozeß unter
Verwendung eines Scheibenrepeaters bzw. Steppers ausgesetzt wird,
tritt ein erheblicher Unterschied beim CD-Wert gemäß einer
Veränderung
in der Fokussiertiefe in dem Stepper auf.
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Demgemäß ist es möglich, einen zulässigen Prozeßspielraum
un ter Verwendung einer Fehlermeßeinrichtung
zu bestimmen, die zum Vergleich der Größe eines jeden auf einem Wafer
gebildeten Bildmusters mit den entsprechenden CAD-Daten geeignet
ist, wodurch die Erzeugung von Fehlern geprüft wird.
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In diesem Fall werden die Musterabschnitte des
Prozeßspielraum-Testmusters
der Reihe nach in der Reihenfolge der Abschnitte 5, 6, 7 und 8 geprüft, während sie
mit den entsprechenden CAD-Daten verglichen werden. Auf der Grundlage
des Prüfergebnisses
ist es möglich,
die Anzahl von erfaßten Fehlern
und den Unterschied in der Dichte zu messen.
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Es ist ferner möglich, den Unterschied in dem
Spielraum bzw. der Spanne zwischen den Linien/Abständen oder
Kontaktöffnungen
mit derselben Mustergröße und den
Unterschied im CD-Wert zwischen den Linie/Abstand-Mustern beim Prüfen der Abstände 5 und 7 mit
derselben Linie/Abstand-Mustergröße zu bestimmen.
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Wenn der Prüfabschnitt 6 für den Prozeßspielraumtest
ausgewählt
wird, ist es möglich,
gleichzeitig drei verschiedene Musterabschnitte, beispielsweise
einen Bereich mit einer hohen Dichte von Linie/Abstand-Mustern,
einen Bereich mit einer niedrigen Dichte von Linie/Abstand-Mustern
und einen Kontaktöffnungsbereich
zu vergleichen.
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2 stellt
ein zweites Prozeßspielraum-Testmuster
gemäß der Erfindung
dar.
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Wie in 2 gezeigt
ist, ist das zweite Prozeßspielraum-Testmuster, welches
mit der Bezugsnummer 200 bezeichnet wird, mit Linie/Abstand-Mustern
in symmetrischer Weise versehen. D.h., zwei Sätze von Linie/Abstand-Mustern,
wie sie in 1 gezeigt
sind, werden jeweils an den oberen und unteren Abschnitten des zweiten
Prozeßspielraum-Testmusters 200 gebildet.
In diesem Muster 200 besteht kein Spalt bzw. keine Lücke zwischen den
Linie/Abstand-Mustersätzen.
Dieses zweite Prozeßspielraum-Testmuster 200 ist
geeignet, einen Unterschied in dem CD-Wert für eine Musterstruktur mit in
bezug auf die Musterdichte vertikaler Symmetrie zu überprüfen.
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Das zweite Prozeßspielraum-Testmuster 200 enthält als Fehlerprüfbereiche
einen Abschnitt 11 mit einem Gebiet, bei dem die Linien
und Abstände dicht
ausgebildet sind, und ein Gebiet, bei dem die Linien und Abstände spärlich ausgebildet
sind, und einen Abschnitt 12, welcher lediglich das Gebiet
mit spärlichen
Linien/Abstand aufweist. Die Fehlernachprüfung kann für einen der Abschnitte 11 und 12 ausgeführt werden.
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3 zeigt
ein drittes Prozeßspielraum-Testmuster
gemäß der Erfindung.
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Wie in 3 gezeigt
ist, ist das dritte Prozeßspielraum-Testmuster, welches
mit der Bezugsnummer 300 bezeichnet wird, mit Linie/Abstand-Mustern
in symmetrischer Weise versehen. Dies bedeutet, daß zwei Sätze von
Linie/Abstand-Mustern, wie sie in 1 gezeigt
sind, jeweils an dem oberen und unteren Abschnitt des zweiten Prozeßspielraum-Testmusters 200 gebildet
sind. In diesem Muster 300 besteht eine Lücke d2 zwischen den
Linie/Abstand-Mustersätzen.
Dieses zweite Prozeßspielraum-Testmuster 300 ist
zur Messung eines Anstoßfehlers
bzw. Urladefehlers bei der Herstellung eines Prozeßspielraum-Testmusters
unter Verwendung von E-Strahlen und zur Überprüfung eines Kanten- bzw. Randeffekts
eines Linie/Abstand-Musters geeignet, das entlang einer längeren Achse
auf einem Wafer angeordnet ist. D.h., das Muster 300 wird zum
Testen eines Kurzschlusses, welcher an dem Wafer gemäß der Lücke d2 zwischen
den oberen und unteren Mustersätzen
auftritt und zur Auswertung der Linsencharakteristik eines verwendeten
Steppers verwendet.
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Das zweite Prozeßspielraum-Testmuster 200 enthält als Fehlerprüfbereiche
einen Abschnitt 14 mit einem Gebiet bzw. einer Region,
bei der die Linien und Abstände
dicht ausgebildet sind, mit einem Gebiet, bei dem die Linien und
Abstände
spär lich ausgebildet
sind, und einen Abschnitt 13, welcher lediglich das Gebiet
mit spärlichen
Linien/Abständen besitzt.
Die Fehlerprüfung
kann für
einen der Abschnitte 13 und 14 ausgeführt werden.
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Das Ergebnis der Fehlerprüfung umfaßt einen
Unterschied in der Rate von erfaßten Fehlern zwischen dem oberen
und unteren Muster und einen Unterschied in der Fehlerverteilung
zwischen diesen Mustern. Auf der Grundlage eines solchen Ergebnisses
ist es möglich,
Charakteristika bzw. Betriebseigenschaften der verwendeten optischen
Belichtungsvorrichtung, ein Belichtungsphänomen bzw. eine Belichtungserscheinung
und einen Prozeßspielraum bzw.
eine Prozeßspanne,
wie beispielsweise eine Photolackbrennung, auszuwerten.
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4 stellt
eine Photomaske dar, die mit den obengenannten Prozeßspielraum-Testmustern 100, 200 und 300,
die jeweils in den 1 bis 3 gemäß der Erfindung gezeigt sind,
versehen ist. Die Photomaske, die durch die Bezugsnummer 500 bezeichnet wird,
ist vertikal in drei Abschnitte unterteilt, nämlich einem oberen Abschnitt,
einem mittig gelegenen und einem unteren Abschnitt. Jeder Abschnitt
der Photomaske 500 ist ferner horizontal in drei Abschnitte
unterteilt, nämlich
einen linken Abschnitt, einen mittig gelegenen Abschnitt und einen
rechten Abschnitt. D.h., die Photomaske ist in neun Abschnitte unterteilt, von
denen jeder das erste, zweite und dritte Prozeßspielraum-Testmuster 100, 200 und 300 aufweist.
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In jedem Abschnitt der Photomaske 500 liegen
das erste, zweite und dritte Spielraum-Testmuster 100, 200 und 300 voneinander
in einem Abstand von ungefähr
100 μm beabstandet.
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An dem ersten Prozeßspeilraum-Testmuster 100 enthält die Photomaske 500 einen
Linie/Abstand-Musterabschnitt mit einer Vielzahl von beabstandeten
Linien und einen Kontaktöffnungsabschnitt mit
Kontaktöffnungen.
Die Linien und Kontaktöffnungen
sind sich seitlich wiederholend derart angeordnet, daß das erste
Prozeßspielraum-Testmuster 100 vier
Linien und acht Kontaktöffnungen
in jedem Teilungsmaß besitzt.
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In jedem Teilungsmaß besitzt
das erste Prozeßspielraum-Testmuster 100 ein
Paar von ersten Linienmustern mit unterschiedlichen Längen und
ein Paar von zweiten Linienmustern mit unterschiedlichen Längen. Die
zweiten Linienmuster weisen eine Linienbreite auf, die unterschiedlich
ist von denjenigen der ersten Linienmuster.
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In jedem Teilungsmaß besitzt
das erste Prozeßspielraum-Testmuster 100 auch
zwei Paar von ersten Kontaktöffnungen,
die in Längsrichtung
voneinander in einem Abstand d1 beabstandet liegen, und zwei Paar
von zweiten Kontaktöffnungen,
die in Längsrichtung
voneinander in einem Abstand d1 beabstandet liegen. Die zweiten
Kontaktöffnungen
sind größer als
die ersten Kontaktöffnungen.
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An dem zweiten Prozeßspielraum-Testmuster 200 enthält die Photomaske 500 zwei
Sätze von Linie/Abstand-Mustern,
die an den oberen und unteren Abschnitten des zweiten Prozeßspielraum-Testmusters 200 gebildet
sind. In diesem Muster 200 besteht keine Lücke zwischen
den Linie/Abstand-Mustersätzen.
Jeder Linie/Abstand-Mustersatz enthält eine Vielzahl von beabstandeten
Linien, welche sich seitlich wiederholend derart angeordnet sind,
daß das
zweite Prozeßspielraum-Testmuster 200 vier
Linien in jedem Teilungsmaß aufweist.
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In jedem Teilungsmaß weist
das zweite Prozeßspielraum-Testmuster 200 ein
Paar von ersten Linienmustern mit unterschiedlichen Längen und
ein Paar von zweiten Linienmustern mit unterschiedlichen Längen auf.
Das zweite Linienmuster besitzt eine Linienbreite, die unterschiedlich
ist zu derjenigen der ersten Linienmuster. Die längeren der ersten und zweiten
Linienmuster in dem oberen Linie/Abstand-Mustersatz sind an ihren
gegenüberliegenden Enden
in Kontakt mit dem entsprechenden längeren unteren Linie/Abstand-Mustersatz.
Das zweite Porzeßspielraum- Testmuster 200 besitzt
daher eine Musterstruktur mit vertikaler Symmetrie.
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An dem dritten Prozeßspielraum-Testmuster 300 enthält die Photomaske 500 zwei
Sätze von
Linie/Abstand-Mustern, die jeweils an den oberen und unteren Abschnitten
des dritten Prozeßspielraum-Testmusters 200 gebildet
sind. In diesem Muster 300 besteht eine Lücke d2 zwischen
den Linie/Abstand-Mustersätzen.
Das dritte Prozeßspielraum-Testmuster 300 besitzt
daher eine Musterstruktur mit vertikaler Symmetrie. Jeder Linie/Abstand-Mustersatz enthält eine
Vielzahl von beabstandeten Linien, die sich seitlich wiederholend
derart angeordnet sind, daß das
dritte Prozeßspielraum-Testmuster 300 vier
Linien in jedem Teilungsmaß aufweist.
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In jedem Teilungsmaß besitzt
das dritte Prozeßspielraum-Testmuster 300 ein
Paar von ersten Linienmustern mit unterschiedlichen Längen und
ein Paar von zweiten Linienmustern mit unterschiedlichen Längen. Die
zweiten Linienmuster weisen eine Linienbreite auf, die unterschiedlich
ist zu derjenigen der ersten Linienmuster.
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Das erste, zweite und dritte Prozeßspielraum-Testmuster 100, 200 und 300 bilden
daher ein Einheitstestmuster, in dem diese Muster nebeneinanderliegend
angeordnet sind. Wenn ein Chip in Längsrichtung und in Lateralrichtung
bzw. seitlich in neun Abschnitte unterteilt ist, wird ein Einheitstestmuster an
jedem Abschnitt des Chips vorgesehen.
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Ein Vorgehen zur Durchführung eines
Prozeßspielraumtests
unter Verwendung der Photomaske mit der obengenannten Konfiguration
bzw. Aufbau wird im folgenden beschrieben.
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Für
den Prozeßspielraumtest
werden die Daten über
die Linie/-Abstand-Muster
und Kontaktöffnungsmuster,
welche auf der Photomaske gebildet sind, in einer CAD-Einrichtung
abgespeichert. Die Herstellung der Photomaske wird unter der Verwendung
der abgespeicherten Daten derart ausgeführt, daß die Photomaske eine Konfiguration,
wie sie in 4 gezeigt
ist, besitzt.
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Wenngleich nicht gezeigt, wird ein
Photolackfilm einem Wafer überzogen.
Unter Verwendung der Photomaske wird der Photolackfilm dann einer Belichtung
und einem Entwicklungsprozeß ausgesetzt,
wodurch ein Photolackfilmmuster gebildet wird.
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Danach wird das Bild des Photolackfilmmusters
mit den in der CAD-Einrichtung abgespeicherten Daten verglichen.
Als Vergleichsergebnis werden Fehlerpositionen und Fehlergrößen ausgegeben.
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Basierend auf den ausgegebenen Daten analysiert
die Bedienperson Fehler, die auf dem Photolackmuster erzeugt wurden,
wodurch ein gewünschter
Prozeßspielraum
bzw. eine gewünschte Prozeßspanne
(Prozeßgrenzwert)
bestimmt werden.
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Wenn der Chip in neun Abschnitte
unterteilt wird, von denen ein jeder das erste, zweite und dritte Prozeßspielraum-Testmuster
aufweist, kann der Unterschied von ungefähr 10 bis 100 bei der Anzahl
von Fehlern zwischen verschiedenen Abschnitten auf dem Chip als
eine Abnormalität
der Stepper-Linse ausgewertet werden.
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Es wird aus der obigen Bäschreibung
deutlich, daß die
vorliegende Erfindung die folgenden Auswirkungen bzw. Effekte hat.
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Gemäß der Erfindung ist es möglich, gleichzeitig
eine Vielfalt von Prozeßspielräumen bzw.
Prozeßspannen
zu testen, die bei der Herstellung einer Halbleitervorrichtung bei
einem einzigen Belichtungs- und Entwicklungsprozeß erforderlich
sind, indem man eine Photomaske verwendet, die geeignet ist, eine
Linie/-Abstand und
Kontaktöffnungen
mit einer Vielfalt von Linienbreiten und -längen über den Chip in sich wiederholender
Weise zu bilden. Dementsprechend ist es möglich, im Vergleich zu den
herkömmlichen
Fällen
die Zeitdauer für
den Prozeßspielraumtest zu
reduzieren.
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Die Photomaske gemäß der Erfindung
kann auch bei erforderlichen Muster-bildenden Prozessen angewendet
werden, indem man Daten, die jeweils zu den Prozeßspielräumen bzw.
Prozeßmargen
gehören,
verwendet. Dementsprechend wird die Produktivität erhöht.
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Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung zu Darstellungszwecken beschrieben wurden, ist es für den Fachmann
deutlich, daß verschiedene
Modifikationen, Zusätze
und Ersetzungen möglich
sind, ohne von dem Umfang und Geist der Erfindung, wie sie durch
die beigefügten
Patentansprüche
offenbart ist, abzuweichen.