CN1212542C - 防止静电破坏的光罩 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种防止静电破坏的光罩，首先在光罩的铬金属接近边缘处形成一环形图案，其中该环形图案具内封环，与彼此相隔等距且与内封环成平行排列的复数个分离外封环。而，内、外封环间具有复数个微细小针，每一微细小针的一端分别和内、外封环的其中的一连接，另一端则和对应的内、外封环保留一空隙。其中上述的每个分离外封环仅连接一根微细小针。
Description
技术领域
本发明揭露一种防止静电破坏的光罩，特别是有关一种利用制作光罩时加曝类似避雷针的图案以及时将可能产生的静电荷以弧光放电的方式导掉，以避免其累积，而损及光罩上的图案。
背景技术
在半导体制程之中，不仅是层层的制程品质管理需要严密监控，以防止任何损及良率的事件产生，组件的设计也朝向缩小尺寸，以提高单位面积的聚集度，并提高组件功能；更重要的是提高产品的经济价值。然而由于伴随聚集度的快速升高，内联机更密集，而使得设计规范(design rule)、微影制程、蚀刻技术同步加高其难度。此外，不但MOSFET闸极氧化层由于变薄而更加对静电荷放电(electric static discharge；简称ESD)的行为敏感，需要以ESD电路防护电路来防止，甚至更上游的光罩都对ESD行为敏感。
光罩通常利用透明物做为底板，形成于底板上的不透明物质形成图案将做为转换于光阻上的图案，在制作此图案必须十分的精确，因为任何形成于图案上的小孔或缺角都将会变成为光阻图案的一部分，而传统的光罩的会造成静电集中于光罩上图案尖角之处，此过度集中的静电形成高电场而造成缺角崩溃，此现象将形成图案的缺角无法对图案做正确的转换，且因光罩图案约为半导体晶圆上图案的四至五倍放大，因此光罩上若有微小的异常也会造成影响的放大，对于后续的微影制程影响十分巨大。
举例来说，光罩是经由微影技术在不导电的玻璃材质如石英覆以金属铬箔，再以电子束在金属铬箔形成图案所构成。光罩由于操作的工程师手的碰触或者由于和光罩固定架的碰触或者平时的堆放位置都可能造成静电的累积，当静电累积至一定程度时，若没有适当的静电引导路径，便会经由光罩上的导线间放电，而造成污染的粒子，甚至更严重的是造成铬图案的架桥(bridge)现象。
发明内容
本发明的目的为提供一种光罩的结构，此光罩的结构可以提高静电放电的保护能力。
本发明的另一目的是提供一种具相同诱导电位的防止静电放电的光罩结构。
本发明是一种防止静电破坏的光罩，利用光可穿透的材料作为光罩基座，光罩基座上具有整合电路图案，此光罩图案将作为转换至晶圆的图案，此光罩图案是利用导电但不透光的铬金属所构成。为防止静电荷累积放电效应，首先在光罩上的铬金属接近边缘处形成一环形图案，其中该环形图案具内封环，与彼此相隔等距且与内封环成平行排列的复数个分离外封环。而，内、外封环间具有复数个微细小针，每一微细小针的一端分别和内、外封环的其中的一连接，另一端则和对应的内、外封环保留一空隙。其中上述的每个分离外封环仅连接一根微细小针。
由此，本发明具有显著的效果：避免了光罩上的导线间放电造成的粒子污染，最主要的是避免了铬图案的接桥现象的发生。
附图说明
图1所示为依据本发明的实施例在覆以金属铬箔的不导电的玻璃材质的边缘处形成环形图案的概略图。
图2所示为依据本发明的实施例的部分环形图案放大概略图。
图3所示为微细小针形成桥接现象的概略图。
图4所示为依据本发明的实施例形成分离外封环概略图。
图号说明：
10玻璃材质 12外封环
14内封环 16微细小针
18整合电路图案 20环形图案
22空隙 24桥接
26分离外封环
具体实施方式
在不限制本发明的精神及应用范围之下，以下即以一实施例，介绍本发明的实施；熟悉此领域技艺者，在了解本发明的精神后，当可应用此方法于各种不同的具静电放电保护的光罩设计中。借由本发明的结构，可以有效将静电荷导引至位于光罩铬金属上，接近边缘处环形图案中，避免累积的静电荷来经由光罩内最脆弱的部分释放，造成光罩损坏。本发明的应用当不仅限于以下所述的实施例。
一如发明背景所述，静电放电的问题已不只是发生于芯片接脚的碰触再传至内部组件而已，它也会发生在更上游的光罩上。特别是当集成电路组件微小化，聚集度高的今日，其影响性将更严重，这是因光罩图案约为半导体晶圆上图案的四至五倍放大，因此光罩上若有微小的异常也会造成影响的放大。因此一片光罩，可能在曝前几批的晶圆时没问题，但其后可能由于外部的静电影响，造成光罩上的IC图案损坏，使得经由此光罩曝光后的晶圆，产生电性失败，其影响所及，将造成良率的快速下降。因此本发明即是针对此点，提出一种可防止静电破坏的光罩。
请参考图1所示，在覆以金属铬箔的不导电的玻璃材质10，如石英上，在接近此玻璃材质10的边缘处形成一如护城河的环形图案20，此环形图案20包括内封环14与外封环12，于环形图案内侧为整合电路图案18。
接着请参阅图2所示为环形图案20的部分区域放大图，是包含复数条(通常是数百至数千条金属铬的微细小针16所形成的一环形图案20。其中内封环14与外封环12间有复数个微细小针16，且每一该微细小针16的一端与内封环14或外封环12的其中之一连接，另一端则和对应的内封环14或外封环12间保留一空隙22。亦即，若一微细小针16是衔接于外封环12上，而与内封环14间留有一空隙，则与其临接的另一微细小针16则是衔接于内封环14上，而与外封环12间留有一空隙其中此空隙22是用以将静电进行放电。由于本发明的环形图案20是位于整合电路图案18的外围，且每一微细小针16是和光罩用来遮蔽光线的金属同材质，于本最佳实施例中是为金属铬，因此，可以很容易的借由制作光罩时同时形成，所以可降低成本。
其中上述的微细小针16的形成是在以电子束写入光罩图案于铬箔时，同时进行写入此数千支微细小针16的图案。根据本发明的一较佳实施例，每一微细小针16和内封环14或外封环12间具有一保留空隙22，而每一微细小针16其宽度W2，在以0.18μm的制程下，约为0.72μm宽，且保留空隙22的宽度W1会等于W2。当受到外界干燥的环境或工作人员不经意的碰撞或磨擦造成静电时，微细小针16可以经由空隙22放电至内封环14或外封环12上。其中微细小针16彼此间的间隔，亦即图中W的宽度约为1000μm。
然而这传统的光罩设计图案却存在一种潜在的危险。参阅图3，一旦部分的细微小针16，因静电累积而放电，造成其与所对应的内封环14或外封环12间产生桥接现象，如图号24所示。此时由于内封环14与外封环12将因此桥接而连接在一起，造成欲形成下一次因细微小针16静电累积放电而形成另一桥接现象时，需要更大的电位差。但再如此大的静电作用下可能造成内部整合电路的损坏。
参阅图4，因此，为了避免上述因桥接而造成静电放电保护电位差异的发生，再次利用电子束写入的方式，让外封环12以相等的距离形成彼此分离的状况。其中每一块分离外封环26具有等同的大小，且彼此间具相等距离W3，而每一分离外封环26均仅具有一细微小针16。以本最佳实施例而言，分离外封环26比此间的距离W3与空隙22的宽度W1相等，亦即以0.18μm的制程而言，其距离约为0.72μm。
当分离外封环26的内部有静电累积时，静电会由分离外封环26传至微细小针16经空隙22而放电。由于，本发明是使用彼此独立分离的外封环26，因此上述细微小针16的静电累积放电，所造成的内封环14与外封环12的桥接现象，是为独立事件，亦即，每一分离外封环26的桥接现象，并不会影响到整个静电放电所应承受的电位差，因此本发明具有等同的承受静电放电能力并不会因个别的桥接现象，而造成承受静电的伏动。
Claims (11)
1.一种具防止静电破坏的光罩，至少包含：
一光罩基座，以透光物质组成；
一不透光导电铬薄膜，形成于该光罩基座之上；
复数个断续封环图案，具相等断续长度并等距分隔，环绕于该不透光导电薄膜周边；
一封环图案，以平行于该复数个断续封环图案的方式，排列于该复数个断续封环图案内侧；以及
复数个针形图案，位于该封环图案与该复数个断续封环图案之间，且该复数个针形图案的一端以间隔的方式分别与该封环图案与该复数个断续封环图案衔接，另一端则保留一等距空隙。
2.根据权利要求1所述的一种具防止静电破坏的光罩，其特征在于：所述的光罩基座为玻璃组成。
3.根据权利要求1所述的一种具防止静电破坏的光罩，其特征在于：所述的每个断续封环图案仅分别单独与一个针形图案衔接。
4.根据权利要求1所述的一种具防止静电破坏的光罩，其特征在于：所述的针形图案宽度等于该等距空隙。
5.根据权利要求1所述的一种具防止静电破坏的光罩，其特征在于：所述的断续封环图案的等距分隔距离与该等距空隙宽度相等。
6.一种于光罩基座上形成具防止静电破坏的方法，其中该光罩基座之上具不透光导电薄膜，该方法至少包含：
形成具相等断续长度并等距分隔的复数个断续封环图案，环绕于该不透光导电薄膜周边；
形成一封环图案，以平行于该复数个断续封环图案的方式，排列于该复数个断续封环图案内侧；以及
形成复数个针形图案于该封环图案与该复数个断续封环图案之间，其中该复数个针形图案的一端以间隔方式分别与该封环图案与该复数个断续封环图案衔接，另一端则保留一等距空隙。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的光罩基座为玻璃组成。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的不透光导电薄膜为铬金属。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的每个断续封环图案仅分别单独与一个针形图案衔接。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的针形图案宽度等于该等距空隙。
11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的断续封环图案的等距分隔距离与该等距空隙宽度相等。
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