TW201905582A - 具有基準標記的光罩 - Google Patents
具有基準標記的光罩Info
- Publication number
- TW201905582A TW201905582A TW106126813A TW106126813A TW201905582A TW 201905582 A TW201905582 A TW 201905582A TW 106126813 A TW106126813 A TW 106126813A TW 106126813 A TW106126813 A TW 106126813A TW 201905582 A TW201905582 A TW 201905582A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- reticle
- pattern
- sub
- fiducial
- mask
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
- G03F1/44—Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
- G03F1/42—Alignment or registration features, e.g. alignment marks on the mask substrates
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/72—Repair or correction of mask defects
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/76—Patterning of masks by imaging
- G03F1/78—Patterning of masks by imaging by charged particle beam [CPB], e.g. electron beam patterning of masks
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
- G03F1/84—Inspecting
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/708—Mark formation
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7084—Position of mark on substrate, i.e. position in (x, y, z) of mark, e.g. buried or resist covered mark, mark on rearside, at the substrate edge, in the circuit area, latent image mark, marks in plural levels
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/76—Patterning of masks by imaging
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
- G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
-
- H10P76/2041—
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
一種光罩,其具有圖案區以及多個缺陷位於圖案區中。所述光罩進一步包括:第一基準標記位於圖案區之外,其中第一基準標記包括光罩的識別資訊,且第一基準標記具有第一尺寸及第一形狀。所述光罩進一步包括:第二基準標記,位於圖案區之外。第二基準標記具有不同於所述第一尺寸的第二尺寸,或者不同於所述第一形狀的第二形狀。
Description
本發明的實施例涉及一種包含基準標記(fiducial mark)的光罩。
半導體積體電路(integrated circuit,IC)產業已經歷急速發展。在積體電路演進的過程中,一般來說已增大功能密度(即,每晶片區域中內連裝置的數目),同時已減小幾何結構尺寸(即,可使用製程處理而生成的最小元件(或線))。這種按比例縮減的製程一般來說是透過提高生產效率且降低相關成本來提供效益。此種按比例縮減也已使得加工及製造積體電路的複雜度增大。
為幫助進行按比例縮減製程,是使用極紫外線(extreme ultraviolet,EUV)微影製程來將晶圓圖案化。在微影曝光期間,輻射在照射到塗布在晶圓上的光阻之前會接觸光罩。輻射將圖案從光罩轉移到光阻上。選擇性地移除光阻以顯露出圖案。基底接著會經歷利用剩餘光阻的形狀而在所述基底上生成特徵的加工步驟。當加工步驟完成時,重新塗覆光阻且使用不同的罩幕來使晶圓暴露出以得到不同的圖案。透過此種方式,將各特徵進行層疊而形成半導體裝置。
根據本發明的某些實施例,提供一種光罩包括:圖案區;以及多個缺陷,位於所述圖案區中。所述光罩進一步包括:第一基準標記,位於所述圖案區之外,其中所述第一基準標記包括所述光罩的識別資訊,所述第一基準標記具有第一尺寸及第一形狀。所述光罩進一步包括:第二基準標記,位於所述圖案區之外。所述第二基準標記具有:第二尺寸,不同於所述第一尺寸,或者第二形狀,不同於所述第一形狀。
以下公開內容提供用於實作所提供主題的不同特徵的許多不同的實施例或實例。以下闡述組件、值、操作、材料、排列等的具體實例以簡化本公開內容。當然,這些僅為實例且不旨在進行限制。預期存在其他組件、值、操作、材料、排列等。舉例來說,以下說明中將第一特徵形成在第二特徵“之上”或第二特徵“上”可包括其中第一特徵及第二特徵被形成為直接接觸的實施例,且也可包括其中第一特徵與第二特徵之間可形成有附加特徵、進而使得所述第一特徵與所述第二特徵可能不直接接觸的實施例。另外,本公開內容可能在各種實例中重複使用參考編號及/或字母。這種重複使用是出於簡潔及清晰的目的,而不是自身表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。
此外,為易於說明,本文中可能使用例如“之下(beneath)”、“下面(below)”、“下部的(lower)”、“上方(above)”、“上部的(upper)”等空間相對性用語來闡述圖中所示的一個元件或特徵與另一(其他)元件或特徵的關係。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的取向外還囊括裝置在使用或操作中的不同取向。設備可具有其他取向(旋轉90度或處於其他取向),且本文中所用的空間相對性描述語可同樣相應地進行解釋。
以下所述的先進微影製程、方法及材料可用於包括鰭式場效電晶體(fin-type field effect transistor,FinFET)在內的許多應用中。舉例來說,可將鰭圖案化以在各特徵之間形成相對緊密的間距,本發明實施例非常適合於此。另外,可根據以下說明來加工在形成鰭式場效電晶體的鰭片時使用的間隙物(也被稱作芯軸(mandrel))。
基準標記(fiducial mark)是不作為欲轉移到晶圓的圖案的一部分的標記。基準標記包括識別標記(identification mark)、對準標記(alignment mark)、標誌(logo)、指令、其他文本、或其他適合的資訊傳送圖案。在一些實施例中,基準標記包括Q碼(Q-code)、條碼(barcode)、商標、操作指令、或其他適合的資訊。使用基準標記有助於識別光罩(也被稱作罩幕或罩幕版(reticle))。與光罩相關的特定資訊可被存儲在非暫態電腦可讀媒體(non-transitory computer readable medium)中並基於對所述光罩的識別而被檢索。舉例來說,在一些實施例中,基準標記可存儲光罩內的缺陷(defect)的位置;並且用於製造光罩的製程是基於所存儲的缺陷的位置來調整。
基準標記也可用作用於將光罩圖案化的電子束寫入工具(e-beam writing tool)的基準標記。電子束寫入工具使用電子束(electron beam,e-beam)來選擇性地移除光罩的一些部分,以界定欲轉移到晶圓的圖案。將對準標記與電子束寫入工具一起使用有助於提高在光罩上形成圖案的精確度。隨著半導體裝置持續按比例縮減,提高的精確度有助於提高具有較小臨界尺寸(critical dimension,CD)的裝置的生產良率(production yield)。
其他方式會確定光罩內的缺陷的位置並嘗試修正所述缺陷。然而,缺陷並不是總能被修正。舉例來說,如果缺陷是光罩的基底中的瑕疵造成的,則所述缺陷極難被修正。在一些情形中,對缺陷的修正是有瑕疵的,使得將圖案轉移到晶圓的精確度降低。然而,識別光罩中的缺陷的位置並接著基於所識別的位置而將圖案定位在所述光罩上會減少或避免所述圖案與所識別缺陷之間的重疊。因此,圖案向晶圓的精確轉移增強且生產良率提高。可使用例如微影設備100(圖1)等微影設備來將光罩上的圖案轉移到晶圓。
圖1是根據一些實施例的微影設備100的示意圖。微影設備100包括光源110。光源110被配置成發出用於將晶圓120圖案化的電磁輻射。在光源110與晶圓120之間沿光學路徑定位有光罩130。光學元件140將光從光源110轉移到光罩130並接著轉移到晶圓120。
光源110產生用於將晶圓120上的光阻圖案化的波長的輻射。在一些實施例中,光源110是紫外(ultraviolet,UV)光源,例如極紫外(extreme UV,EUV)光源、真空紫外(vacuum UV,VUV)光源、或另一種適合的光源。在一些實施例中,光源110是鐳射、二極體、或另一種適合的發光元件。在一些實施例中,光源110包括集電極(collector),所述集電極被配置成沿光學路徑在共用方向上引導電磁輻射。在一些實施例中,光源110包括準直器(collimator),所述準直器被配置成引導電磁輻射的彼此平行的所有光束。
晶圓120包括上面具有光阻層的基底(例如,半導體基底)。光阻的材料與光源110發出的電磁輻射的波長相匹配。在一些實施例中,所述光阻是正性光阻(positive photoresist)。在一些實施例中,所述光阻是負性光阻(negative photoresist)。在一些實施例中,晶圓120包括主動元件。在一些實施例中,晶圓120包括內連線結構。
光罩130上包括欲轉移到晶圓120的圖案。光罩130是被配置成反射入射光的反射性罩幕(reflective mask)。在一些實施例中,光罩130是被配置成傳輸入射光的傳輸性罩幕(transmissive mask)。在一些實施例中,圖案的第一特徵的取向相對於所述圖案的第二特徵的取向而旋轉。特徵的取向是由處於與光罩130的頂表面平行的方向上的特徵的縱向方向來決定。在一些實施例中,圖案包括重複的子圖案。在一些實施例中,第一子圖案與第二子圖案之間的間距不同於第三子圖案與所述第二子圖案之間的間距。
光學元件140被配置成將光從光源110轉移到光罩130並從光罩130轉移到晶圓120。光學元件140減小光罩130上的圖案的尺寸以使形成在晶圓120上的圖案的尺寸小於光罩130上的所述圖案的尺寸。在一些實施例中,光罩130上的圖案的尺寸對晶圓120上的圖案的尺寸的比率為2:1;4:1;5:1;或者為另一適合的減小比率。光學元件140是反射性元件且微影設備100是反射光學設備(catoptric arrangement)。在一些實施例中,光學元件140中的至少一者是反射性元件,且微影設備100是反射光學設備。
透過調整光罩上的圖案的至少一部分的位置,缺陷對圖案向晶圓120的轉移的影響降低。在一些實施例中,圖案的所述一部分的經調整位置使得缺陷位於所述圖案的功能區域之外,例如位於所述圖案的專用於切割道(scribe line)的區域中。在一些實施例中,圖案的所述一部分的經調整位置使得缺陷位於光罩130的吸收層(absorption layer)之下。在一些實施例中,所述位置是透過在與光罩130的頂表面平行的平面中平移圖案的至少所述一部分來調整。在一些實施例中,所述位置是透過以與光罩130的頂表面垂直的軸線為中心旋轉圖案的至少所述一部分來調整。
圖2A是根據一些實施例的光罩200的平面圖。在一些實施例中,光罩200可用作微影設備100(圖1)中的光罩130。光罩200包括第一基準標記210a、210b、210c、及210d(統稱為第一基準標記210)。光罩200進一步包括第二基準標記220a、220b、220c、及220d(統稱為第二基準標記220)。光罩200中存在多個缺陷230。第一基準標記210及第二基準標記220位於區域240之外,在區域240中定位有用於在晶圓上形成功能元件的圖案。
光罩200包括位於區域240中的欲利用微影製程轉移到晶圓的圖案。區域240是基於欲利用微影製程轉移到晶圓的圖案的邊界來確定。在一些實施例中,所述微影製程是極紫外微影製程。在一些實施例中,光罩200為反射性光罩。在一些實施例中,光罩200為傳輸性光罩。
所述圖案是透過選擇性地移除光罩200的吸收層的一些部分來界定。被移除吸收層的區域對應於晶圓上的從光罩200暴露於輻射的位置。殘留有吸收層的區域對應於晶圓上的未從光罩200暴露於輻射的位置。在一些實施例中,圖案包括多個重複的子圖案。在一些實施例中,所述圖案包括子圖案的陣列(例如,二維陣列)且每一子圖案包括實質上相同的特徵。在一些實施例中,第一子圖案與第二子圖案之間在第一方向上的間距不同於第三子圖案與所述第二子圖案之間在所述第一方向上的間距。第一方向平行於光罩200的頂表面。在一些實施例中,至少一個子圖案相對於另一子圖案而以與光罩200的頂表面垂直的軸線為中心旋轉。子圖案之間的可變間距及/或至少一個子圖案的旋轉是由於在光罩200上在避開缺陷230的位置上界定子圖案而引起的。
缺陷230是因在生產光罩200期間的製造變動或光罩200的基底中的潛在缺陷而造成。缺陷230會影響由光罩200傳輸/反射的輻射。舉例來說,如果缺陷230是小丘(hillock)或凸塊(bump),則在所述缺陷處由光罩200反射的輻射的方向會不同於在無缺陷區域中由光罩200反射的輻射的方向。反射方向的改變會在意欲轉移到晶圓的圖案中造成錯誤。
缺陷230出現在光罩200的不同水準高度(level)中。舉例來說,在一些情形中,缺陷230位於光罩200的頂表面上。在一些情形中,缺陷230位於光罩200的頂表面以下。缺陷230位於光罩的頂表面以下使得難以進行固定且使得在一些情形中不可能進行固定。透過在光罩200上界定子圖案之前調整所述子圖案的位置或取向來避免缺陷230的影響會減少或避免轉移到晶圓的圖案中的錯誤。
第一基準標記210用於幫助識別光罩200。第一基準標記210提供與半導體製造製程中的所有其他光罩不同的具有唯一識別符(identification)的光罩200。使用第一基準標記210使得處理器可識別光罩200並檢索與光罩200相關的資料。
光罩200在光罩200的每一角落中均包括第一基準標記210。在一些實施例中,從光罩200的至少一個角落省略第一基準標記210。舉例來說,在一些實施例中,省略第一基準標記210a及210d。在一些實施例中,省略第一基準標記210b、210c、及210d。在一些實施例中,至少一個第一基準標記210位於除角落以外的位置(例如,沿光罩200的一側)處。在一些實施例中,光罩200包括多於四個第一基準標記210。
光罩200所包括的第一基準標記210皆具有相同的形狀及尺寸。在一些實施例中,至少一個第一基準標記210具有與至少另一第一基準標記210不同的形狀或尺寸。舉例來說,在一些實施例中,第一基準標記210a具有第一尺寸及第一形狀;第一基準標記210b具有與第一尺寸不同的第二尺寸以及第一形狀;第一基準標記210c具有第一尺寸及與第一形狀不同的第二形狀;且第一基準標記210d具有與第一尺寸及第二尺寸不同的第三尺寸及與第一形狀及第二形狀不同的第三形狀。第一基準標記210具有交叉形狀。在一些實施例中,至少一個第一基準標記210具有矩形形狀、三角形形狀、圓形形狀、自由形態形狀、條碼形狀、Q碼形狀、標誌形狀、文本形狀、或其他適合的形狀。
所屬領域中的一般知識者將認識到在此說明的範圍內可存在對第一基準標記210的其他潤飾。在一些實施例中,光罩200可基於第一基準標記210的數目、位置、尺寸、及形狀的組合來識別。在一些實施例中,光罩200可基於可在任意單一第一基準標記210處得到的資訊來識別。
第二基準標記220用於幫助電子束寫入工具識別光罩200並在光罩200上確定位置以在區域240中界定圖案。亦即,第二基準標記220可用作電子束寫入工具的對準標記。在一些實施例中,省略第二基準標記220。在一些實施例中,可利用與用於辨認第一基準標記210的波長不同的波長來辨認第二基準標記220。電子束寫入工具以與用於實行使用光罩200的微影的波長不同的波長來運作。在可利用用於實行微影的波長辨認第一基準標記210的同時可利用電子束寫入工具的波長辨認第二基準標記220使得有助於避免因疏忽而將第一基準標記210與第二基準標記220混淆而造成的失誤。
光罩200在光罩200的每一角落中均包括第二基準標記220。在一些實施例中,從光罩200的至少一個角落省略第二基準標記220。舉例來說,在一些實施例中,省略第二基準標記220a及220d。在一些實施例中,省略第二基準標記220b、220c、及220d。在一些實施例中,至少一個第二基準標記220定位於除角落以外的位置(例如,沿光罩200的一側)處。在一些實施例中,光罩200包括多於四個第二基準標記220。
光罩200所包括的第二基準標記220皆具有相同的形狀及尺寸。在一些實施例中,至少一個第二基準標記220具有與至少一個其他第二基準標記220不同的形狀或尺寸。舉例來說,在一些實施例中,第二基準標記220a具有第一尺寸及第一形狀;第二基準標記220b具有與第一尺寸不同的第二尺寸以及第一形狀;第二基準標記220c具有第一尺寸及與第一形狀不同的第二形狀;且第二基準標記220d具有與第一尺寸及第二尺寸不同的第三尺寸及與第一形狀及第二形狀不同的第三形狀。第二基準標記220具有交叉形狀。在一些實施例中,至少一個第二基準標記220具有矩形形狀、三角形形狀、圓形形狀、自由形態形狀、條碼形狀、Q碼形狀、標誌形狀、文本形狀、或其他適合的形狀。
光罩200包括具有較第一基準標記210小的尺寸的第二基準標記220。在一些實施例中,至少一個第二基準標記220具有與至少一個第一基準標記210相同尺寸或較所述至少一個第一基準標記210大的尺寸。光罩200包括具有與第一基準標記210相同的形狀的第二基準標記220。在一些實施例中,至少一個第二基準標記220具有與至少一個第一基準標記210不同的形狀。所屬領域中的一般知識者將認識到在此說明的範圍內可存在對第二基準標記220的其他潤飾。
圖2B是根據一些實施例的光罩200’的平面圖。光罩200’相似於光罩200(圖2A)。為清晰起見,未在光罩200’中示出第一基準標記及第二基準標記;然而,與第一基準標記及第二基準標記相關的以上說明可應用於光罩200’。光罩200’包括位於與光罩200中的缺陷230不同的位置處的缺陷230a’-230d’(統稱為缺陷230’)。光罩200’亦包括子圖案250a-250f(統稱為子圖案250)。子圖案250被排列成二維陣列。每一子圖案250包括多個特徵255。特徵255是光罩200’的被移除吸收層的部分。特徵255對應於晶圓的欲被來自光罩200’的輻射接觸的部分。為簡潔起見,出於此討論的目的,將子圖案250的除特徵255以外的部分視為包括吸收層。
子圖案250a與子圖案250b分離開間距S1。子圖案250b與子圖案250c分離開間距S2。間距S1大於間距S2。透過移動子圖案250a,子圖案250a的位置被調整成避開缺陷230a’。避開缺陷230a’有助於確保子圖案250a向晶圓的精確轉移。相較於在所有子圖案之間包括相等的間距的方式,光罩200’可透過調整子圖案250a的位置以避開缺陷230a’來提高生產良率。
子圖案250d相對於子圖案250e而以與光罩200’的頂表面垂直的軸線為中心旋轉。透過旋轉子圖案250d,子圖案250d的位置被調整成避開缺陷230b’。避開缺陷230b’有助於確保子圖案250d向晶圓的精確轉移。相較於包括具有相同取向的所有子圖案的方式,光罩200’可透過旋轉子圖案250d以避開缺陷230b’來提高生產良率。
缺陷230c’位於子圖案250c內。然而,缺陷230c’位於子圖案250c的被吸收層覆蓋的一部分中。在一些實施例中,不調整子圖案的位置以避免出現將被吸收層覆蓋的缺陷。避免調整子圖案的位置有助於增加可在光罩200’上界定的子圖案的數目;以及降低製造光罩200’的複雜度。
缺陷230d’位於子圖案250e的周邊處。在一些情形中,子圖案的周邊不包括用於在晶圓上界定功能元件的特徵255。舉例來說,晶圓上的切割道可界定在與子圖案250e的周邊對應的位置處。在一些實施例中,不調整子圖案的位置以避免出現將位於所述子圖案的不包括與晶圓上的功能元件對應的特徵255的一部分中的缺陷。避免調整子圖案的位置有助於增加可在光罩200’上界定的子圖案的數目及降低製造光罩200’的複雜度。
圖3是根據一些實施例的光罩坯件300的剖視圖。在一些實施例中,光罩坯件300可用於形成光罩130(圖1)、光罩200(圖2A)、或光罩200’(圖2B)。光罩坯件300包括基底302及載體層(carrier layer)304。在基底302的與載體層304相對的表面上具有反射性層306。在反射性層306上設置覆緩衝層308有助於在光罩坯件300的後續加工期間保護所述反射性層。吸收層310位於緩衝層308之上。選擇性地移除吸收層310的一些部分使得在光罩坯件300上界定欲轉移到晶圓的圖案。
在一些實施例中,基底302包括低熱膨脹材料(low thermal expansion material,LTEM)。示例性低熱膨脹材料包括石英以及低熱膨脹材料玻璃、矽、碳化矽、氧化矽、氧化鈦、黑金剛石(Black Diamond®)或其他適合的低熱膨脹物質。
將載體層304貼合到基底302以支撐基底302。在一些實施例中,載體層304材料包括氮化鉻、氮氧化鉻、鉻、TaBN、TaSi、或其他適合的材料。
在一些實施例中,反射性層306包括多層鏡(multilayer mirror,MLM)。多層鏡包括交替的材料層。在一些實施例中,交替的材料層對的數目介於20至80範圍內。用於交替的材料層中的每一層的材料是基於折射率(refractive index)至欲由光罩接收的輻射的波長來選擇。所述層接著被沉積成提供所接收輻射的特定波長及/或入射角度的所需折射率(reflectivity)。舉例來說,多層鏡內的層的厚度或材料被定制成在表現出極紫外輻射的最小吸收量的同時表現出在交替的材料層的每一介面處反射的極紫外輻射的最大相長干涉(constructive interference)。在一些實施例中,多層鏡包括交替的鉬與矽(Mo-Si)層。在一些實施例中,多層鏡包括交替的鉬與鈹(Mo-Be)層。
在反射性層306上上覆緩衝層308有助於在對吸收層310實行移除製程期間保護所述反射性層。在一些實施例中,緩衝層308包含例如Ru、二氧化矽、非晶碳、或其他適合的材料等材料。
在一些實施例中,吸收層310包含TaN、TaBN、TiN、鉻、其組合、或其他適合的吸收性材料。在一些實施例中,吸收層310含有多個吸收性材料層,例如鉻層及氮化鉭層。吸收層310具有足以防止入射輻射穿透反射性層306及防止後續反射的光離開吸收層310的厚度。在一些實施例中,吸收層310包括減反射塗層(anti-reflective coating,ARC)。適合的減反射塗層材料包括TaBO、Cr2O3、SiO2、SiN、TaO5、TaON、或其他適合的減反射塗層材料。選擇性地移除吸收層310的一些部分使得界定與晶圓上的功能元件對應的特徵(例如,特徵255(圖2B))。
反射性層306、緩衝層308、及吸收層310是透過包括以下等各種方法形成:物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)製程,例如蒸鍍(evaporation)及直流磁控管濺鍍(DC magnetron sputtering);鍍覆製程,例如無電鍍覆(electro-less plating)或電鍍;化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)製程,例如大氣壓化學氣相沉積(atmospheric pressure CVD,APCVD)、低壓化學氣相沉積(low pressure CVD,LPCVD)、等離子體增強型化學氣相沉積(plasma enhanced CVD,PECVD)、或高密度等離子體(high density plasma CVD,HDP CVD);離子束沉積(ion beam deposition);旋轉塗布(spin-on coating);或者其他適合的方法。
在一些實施例中,透過選擇性地移除吸收層310的一部分來形成基準標記(例如,第一基準標記210或第二基準標記220(圖2A))。在一些實施例中,透過選擇性地移除吸收層310的一部分及緩衝層308的一部分來形成基準標記。在一些實施例中,透過選擇性地移除吸收層310的一部分、緩衝層308的一部分、及反射性層306的一部分來形成基準標記。在一些實施例中,透過將光罩坯件300的一些部分移除到不同深度來形成不同類型的基準標記。舉例來說,在一些實施例中,透過移除光罩坯件300的一部分以暴露出緩衝層308來形成第一基準標記(例如,第一基準標記210);以及透過移除光罩坯件300的一部分以暴露出基底302來形成第二基準標記(例如,第二基準標記220)。
圖4是根據一些實施例的使用光罩製作半導體裝置的方法400的流程圖。為清晰起見,以下說明將方法400與以上圖2A、圖2B、圖3、及圖5的元件聯繫起來;然而,本文不應僅限於圖2A、圖2B、圖3、及圖5所示實施例,原因是所屬領域中的一般知識者將理解如何修改方法400來與其他光罩一起使用。在操作410中,在光罩上形成至少一個基準標記210及/或220(圖2A)。所述至少一個基準標記210及/或220包括用於識別光罩的基準標記210。在一些實施例中,所述至少一個基準標記210及/或220包括用於識別光罩的多個基準標記210。在一些實施例中,所述至少一個基準標記210及/或220包括用於識別光罩的基準標記210及用於對電子束寫入工具進行對準以在所述光罩上界定圖案的基準標記220。在一些實施例中,所述至少一個基準標記210及/或220包括用於識別光罩的多個基準標記210及用於對電子束寫入工具進行對準以在所述光罩上界定圖案的多個基準標記220。
在一些實施例中,透過選擇性地移除吸收層310的一部分(圖3)來形成所述至少一個基準標記。在一些實施例中,所述至少一個基準標記210及/或220的第一基準標記的深度不同於所述至少一個基準標記210及/或220的第二基準標記的深度。在一些實施例中,所述移除製程(removal process)包括蝕刻、鐳射鑽孔(laser drilling)、電子束寫入(e-beam writing)、離子束寫入(ion beam writing)、或另一適合的材料移除製程。
在操作420中,檢測光罩中的缺陷。使用檢測系統來檢測光罩中的缺陷230a’-230d’。檢測系統使用輻射來照射光罩,以識別由所述光罩發出的輻射的反射變動的區域。反射變動指示地形(topography)變動、密度變動、晶體結構變動、或其他類型的缺陷。在一些實施例中,檢測系統使用多個波長來照射光罩,以檢測所述光罩中的缺陷。在一些實施例中,檢測系統的波長匹配欲使用光罩實行的微影製程的波長。在一些實施例中,檢測系統的波長是極紫外、深紫外(deep ultraviolet,DUV)、真空紫外(vacuum ultraviolet,VUV)、或另一適合的波長。
在操作430中,將所檢測缺陷的位置存儲在例如非暫態電腦可讀媒體504(圖5)中。所存儲位置資訊與光罩的識別資訊相關。所述識別資訊是基於所述至少一個基準標記210及/或220。將位置資訊存儲在非暫態電腦可讀媒體504上以供在光罩的圖案化製程(patterning process)期間進行檢索。在一些實施例中,將位置資訊存儲在表中。在一些實施例中,將位置資訊存儲在檢測系統中的非暫態電腦可讀媒體中。在一些實施例中,以有線方式或無線方式將位置資訊從檢測系統傳輸到與檢測系統分離的非暫態電腦可讀媒體。
在操作440中,基於所存儲缺陷位置而在光罩上界定反射性或傳輸性圖案250a-250f(圖2B)。使用電子束寫入工具在光罩上界定圖案250a-250f。在一些實施例中,電子束寫入工具使用光罩上的至少一個基準標記220作為用於在光罩上界定圖案的對準標記。
圖案250a-250f的初始位置是基於假定無缺陷的光罩。與電子束寫入工具連接的處理器(例如,處理器502(圖5))被配置成基於所存儲缺陷位置而向所述電子束寫入工具提供用以調整圖案250a-250f中的至少一者的位置的指令。透過旋轉圖案(例如,圖案250d)或透過在與光罩的頂表面平行的平面上平移圖案(例如,圖案250a)來調整位置。
處理器502被配置成基於光罩的識別資訊而從非暫態電腦可讀媒體504檢索缺陷位置。所述識別資訊是基於光罩上的所述至少一個基準標記210而獲得。在一些實施例中,光學掃描器讀取所述至少一個基準標記210。將光學掃描器連接到處理器502;並且將處理器502配置成將所述至少一個基準標記210與其他基準標記進行比較以識別光罩。
在一些實施例中,處理器502向電子束寫入工具自動地提供用以調整圖案250a-250f中的至少一者的位置的指令。在一些實施例中,處理器502從用戶接收(例如,經由輸入/輸出介面510(圖5))用以調整圖案250a-250f中的至少一者的位置的指令。在一些實施例中,處理器502向用戶提供所暗示的位置調整。
在操作450中,使用反射性或傳輸性圖案將所述圖案從光罩轉移到晶圓。使用微影製程(例如,極紫外微影製程)來轉移所述圖案。在一些實施例中,透過在光罩上依序掃描子圖案250a-250f而將所述圖案轉移到晶圓。在一些實施例中,將處理器連接到微影工具以提供針對光罩上的圖案中的每一者的位置的指令。由處理器502提供的指令説明微影工具(例如,微影設備100(圖1))來實現對來自操作440的圖案的位置的調整。在一些實施例中,處理器502被配置成基於來自光罩上的至少一個基準標記210及/或220的識別資訊而向微影工具提供指令。
在一些實施例中,更改方法400的操作次序。舉例來說,在一些實施例中,在操作410之前進行操作420。在一些實施例中,從方法400省略至少一個操作。舉例來說,在一些實施例中,製造商接收光罩及缺陷映射(defect map)且省略操作420。在一些實施例中,向方法400添加其他操作。舉例來說,在一些實施例中,使用不同製程或以不同次數形成為不同類型的基準標記。
圖5是根據一些實施例的用於製作半導體裝置的系統500的示意圖。系統500包括硬體處理器502以及非暫態電腦可讀存儲媒體504,非暫態電腦可讀存儲媒體704被編碼有(即存儲有)電腦程式代碼506(即,一組可執行指令)。電腦可讀存儲媒體504也被編碼有與用於生產半導體裝置的製造機器進行介接的指令507。處理器502經由匯流排508電耦合到電腦可讀存儲媒體504。處理器502還透過匯流排508電耦合到輸入/輸出介面510。網路介面512也經由匯流排508電連接到處理器502。網路介面512連接到網路514,以使得處理器502及電腦可讀存儲媒體504能夠經由網路514連接到外部元件。處理器502用以執行在電腦可讀存儲媒體504中被編碼的電腦程式代碼506,以使系統500能夠用於實行如方法400中所述的一部分操作或全部操作。
在一些實施例中,處理器502是中央處理器(central processing unit,CPU)、多處理器、分散式處理系統、應用專用積體電路(application specific integrated circuit,ASIC)、及/或適合的處理單元。
在一些實施例中,電腦可讀存儲媒體504是電子系統(或設備或者裝置)、磁性系統(或設備或者裝置)、光學系統(或設備或者裝置)、電磁系統(或設備或者裝置)、紅外線系統(或設備或者裝置)、及/或半導體系統(或設備或者裝置)。舉例來說,電腦可讀存儲媒體504包括半導體記憶體或固態記憶體、磁帶、可移除式電腦軟碟(removable computer diskette)、隨機存取記憶體(random access memory,RAM)、唯讀記憶體(read-only memory,ROM)、硬質磁片(rigid magnetic disk)、及/或光碟。在利用光碟的一些實施例中,電腦可讀存儲媒體504包括唯讀光碟記憶體(compact disk-read only memory,CD-ROM)、光碟讀取/寫入(compact disk-read/write,CD-R/W)、及/或數位視訊光碟(digital video disc,DVD)。
在一些實施例中,存儲媒體504存儲用以使系統500實行方法400的電腦程式碼506。在一些實施例中,存儲媒體504還存儲實行400所需的資訊及在實行方法400期間產生的資訊,例如缺陷位置參數516、圖案位置參數518、罩幕識別資訊參數520、電子束寫入器資訊參數522、及/或用於實行方法400的操作的一組可執行指令。
在一些實施例中,存儲媒體504存儲用於與製造機器進行介面互動的指令507。指令507使得處理器502能夠產生所述製造機器可讀的製造指令,以在製造製程期間有效地實作方法400。
系統500包括輸入/輸出介面510。輸入/輸出介面510耦合到外部電路系統。在一些實施例中,輸入/輸出介面510包括用於將資訊及命令傳送到處理器502的鍵盤、小鍵盤(keypad)、滑鼠、軌跡球(trackball)、軌跡板(trackpad)、及/或游標方向鍵。
系統500還包括耦合到處理器502的網路介面512。網路介面512使系統500能夠與連接有一個或多個其他電腦系統的網路514通信。網路介面512包括:無線網路介面,例如藍牙(BLUETOOTH)、無線保真(wireless fidelity,WIFI)、全球互通微波存取(worldwide interoperability for microwave access,WIMAX)、通用分組無線業務(General Packet Radio Service,GPRS)、或寬頻碼分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA);或有線網路介面,例如乙太網(ETHERNET)、通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)或電氣與電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronic Engineers,IEEE)-1394。在一些實施例中,在兩個或多個系統500中實作方法400,且例如記憶體類型、記憶體陣列佈局、輸入/輸出電壓、輸入/輸出引腳位置及電荷泵(charge pump)等資訊經由網路514在不同系統500之間交換。
系統500被配置成透過輸入/輸出介面510或網路介面512來接收與缺陷位置相關的資訊。所述資訊經由匯流排508而傳遞到處理器502以確定缺陷的位置。缺陷的位置接著被存儲在電腦可讀媒體504中作為缺陷位置參數516。系統500被配置成產生與圖案位置相關的資訊。所述資訊被存儲在電腦可讀媒體504中作為圖案位置參數518。系統500被配置成透過輸入/輸出介面510或網路介面512來接收與罩幕識別資訊相關的資訊。所述資訊被存儲在電腦可讀媒體504中作為罩幕識別資訊參數520。系統500被配置成透過輸入/輸出介面510或網路介面512來接收與電子束寫入資訊相關的資訊。所述資訊被存儲在電腦可讀媒體504中作為電子束寫入器資訊參數522。
在運作期間,處理器502執行一組指令507以識別光罩;檢索所識別光罩的缺陷的位置;以及向電子束寫入工具提供用於確定欲在光罩上界定的圖案的位置的指令。透過執行指令507並存儲及檢索來自電腦可讀媒體504的資訊,處理器502可執行方法400。
圖6是根據一些實施例的積體電路製造系統600及與所述積體電路製造系統相關聯的積體電路製造流程的方塊圖。
一般而言,系統600會產生佈局(layout)。基於所述佈局,系統600製作以下中的至少一者:(A)一個或多個半導體罩幕或者(B)早期半導體積體電路的層中的至少一個元件。
在圖6中,積體電路製造系統600包括在與製造積體電路裝置660相關的設計、開發、及製造迴圈及/或服務方面彼此交互的實體,例如設計室(design house)620、罩幕室(mask house)630、及積體電路製造商/製作商(“fab”)650。在一些實施例中,製造系統600可用於基於佈局設計而生成光罩(例如,光罩200(圖2A)或光罩200’(圖2B))並接著例如使用微影設備100(圖1)而將光罩上的圖案轉移到晶圓。系統600中的各實體是透過通信網路來連接。在一些實施例中,通信網路是單一網路。在一些實施例中,通信網路是各種不同的網路,例如內聯網(intranet)及互聯網(Internet)。通信網路包括有線的及/或無線的通信通道。每一實體與其他實體中的一個或多個進行交互且向其他實體中的一個或多個提供服務及/或自其他實體中的一個或多個接收服務。在一些實施例中,設計室620、罩幕室630、及積體電路製造商650中的兩個或多個是由單一的較大的公司所有。在一些實施例中,設計室620、罩幕室630、及積體電路製造商650中的兩個或多個共存於共用設施中且使用共用資源。
設計室(或設計團隊)620以佈局形式產生積體電路設計622。積體電路設計622可用於確定欲形成在光罩(例如,光罩200(圖2A)或光罩200’(圖2B))上的圖案。積體電路設計622包括設計用於積體電路裝置660的各種幾何圖案。所述幾何圖案對應於構成欲製作的積體電路裝置660的各種元件的金屬層的、氧化物層的、或半導體層的圖案。各種層進行組合以形成各種積體電路特徵。舉例來說,積體電路設計622的一部分包括欲形成在半導體基底(例如,矽晶圓)及設置在所述半導體基底上的各種材料層中的各種積體電路特徵,例如有源區、閘電極、源極及汲極、層間層內連線的金屬線或金屬貫孔、以及用於接合墊的開口。設計室620實作恰當的設計過程以形成積體電路設計622。設計過程包括邏輯設計、物理設計、或放置與路由(place and route)中的一個或多個。積體電路設計622是以具有所述幾何圖案的資訊的一個或多個資料檔案的形式呈現。舉例來說,積體電路設計622可被表達成GDSII檔案格式或DFII檔案格式。
罩幕室630包括資料準備632及罩幕製作644。罩幕室630使用積體電路設計622來製造欲用於根據積體電路設計622而製作積體電路裝置660的各種層的一個或多個罩幕(例如,光罩200(圖2A)或光罩200’(圖2B))。罩幕室630實行罩幕資料準備632,其中積體電路設計622被轉換成代表性資料檔案(representative data file)(“RDF”)。罩幕資料準備632向罩幕製作644提供RDF。在一些實施例中,罩幕製作644對光罩坯件(例如,光罩坯件300(圖3))進行修改以形成包括至少一個圖案(例如,子圖案250a-250f(圖2B))的光罩(例如,光罩200(圖2A)或光罩200’(圖2B))。罩幕製作644包括罩幕寫入器。罩幕寫入器在基底(例如,罩幕(罩幕版)或半導體晶圓)上將RDF轉換成圖像。設計佈局是由罩幕資料準備632來操控以符合罩幕寫入器的特定特性及/或積體電路製造商650的需求。在圖6中,罩幕資料準備632及罩幕製作644被示為單獨的要件。在一些實施例中,罩幕資料準備632與罩幕製作644可被統稱為罩幕資料準備。在一些實施例中,方法400(圖4)是由罩幕室630來實作。在一些實施例中,罩幕室630輸出罩幕,例如光罩200(圖2A)或光罩200’(圖2B)。
在一些實施例中,罩幕資料準備632包括光學近接修正(optical proximity correction,OPC),光學近接修正使用微影增強技術來補償例如可因衍射、干涉、其他過程效應等而造成的圖像錯誤。光學近接修正調整積體電路設計622。在一些實施例中,罩幕資料準備632包括另一些解析度增強技術(resolution enhancement technique,RET),例如離軸照明(off-axis illumination)、亞解析度輔助特徵(sub-resolution assist feature)、移相罩幕(phase-shifting mask,PSM)、其他適合的技術等或者其組合。在一些實施例中,還使用將光學近接修正視作逆向成像問題的逆向微影技術(inverse lithography technology,ILT)。
在一些實施例中,罩幕資料準備632包括罩幕規則檢查器(mask rule checker,MRC),罩幕規則檢查器使用一組罩幕生成規則來檢查已經過光學近接修正中的處理的積體電路設計佈局以實現半導體製造製程中的可變性等,所述一組罩幕生成規則含有特定的幾何約束條件及/或連線性約束條件以確保存在充足的餘裕(margin)。在一些實施例中,罩幕規則檢查器對積體電路設計佈局進行修改以補償罩幕製作644期間的局限性,此可撤銷由光學近接修正實行的修改的一部分以滿足罩幕生成規則。
在一些實施例中,罩幕資料準備632包括微影製程檢查(lithography process checking,LPC),微影製程檢查會對將由積體電路製造商650實作的加工進行模擬以製作積體電路裝置660。微影製程檢查基於積體電路設計622而對此加工進行模擬以生成被模擬製造的裝置(例如,積體電路裝置660)。微影製程檢查模擬中的加工參數可包括與積體電路製造迴圈的各種製程相關聯的參數、與用於製造積體電路的工具相關聯的參數、及/或製造製程的其他方面。微影製程檢查會考慮各種因素,例如虛像對比(aerial image contrast)、焦深(depth of focus)(“DOF”)、罩幕錯誤增強因素(mask error enhancement factor)(“MEEF”)、其他適合的因素等或其組合。在一些實施例中,在已透過微影製程檢查而生成被模擬製造的裝置之後,如果所述模擬裝置在形狀上不夠接近於滿足設計規則,則將重複光學近接修正及/或罩幕規則檢查器以進一步完善積體電路設計622。
應理解,出於清晰的目的,已簡化對罩幕資料準備632的以上說明。在一些實施例中,資料準備632包括其他特徵(例如,邏輯操作(logic operation,LOP))以根據製造規則來修改積體電路設計佈局。另外,在資料準備632期間應用於積體電路設計622的製程可以各種不同次序執行。
在罩幕資料準備632之後且在罩幕製作644期間,基於經修改積體電路設計622而例如使用光罩坯件300(圖3)來製作罩幕(例如,光罩200(圖2A)或光罩200’(圖2B))或罩幕的群組。在一些實施例中,基於經修改積體電路設計622而使用電子束(e-beam)或多個電子束機制在罩幕(光罩或罩幕版)上形成圖案。在一些實施例中,電子束使用至少一個基準標記(例如,基準標記220)確定在罩幕上形成圖案的位置。罩幕可以各種技術形成。在一些實施例中,所述罩幕是使用二元技術(binary technology)形成。在一些實施例中,罩幕圖案包括不透明區及透明區。用於對已塗布在晶圓上的圖像敏感性材料層(例如,光阻)進行曝光的輻射光束(例如,紫外(UV)光束)被不透明區阻擋且經由透明區而進行傳輸。在一個實例中,二元罩幕包括透明基底(例如,熔融石英)及塗布在所述罩幕的不透明區中的不透明材料(例如,鉻)。在另一實例中,所述罩幕是使用移相技術(phase shift technology)形成。在移相罩幕(PSM)中,形成在罩幕上的圖案中的各種特徵被配置成具有恰當的相位差(phase difference)以增強解析度及成像品質。在各種實例中,移相罩幕可為衰減性移相罩幕(attenuated PSM)或交替式移相罩幕(alternating PSM)。透過罩幕製作644產生的一個或多個罩幕被用於各種製程中。舉例來說,此一個或多個罩幕被用於離子植入製程(ion implantation process)中以在半導體晶圓中形成各種摻雜區,被用於蝕刻製程(etching process)中以在半導體晶圓中形成各種蝕刻區,及/或被用於其他適合的製程中。
積體電路製造商650是包括用於製作各種不同的積體電路產品的一個或多個製造設施的積體電路製作企業。在一些實施例中,積體電路製造商650是半導體代工廠(foundry)。舉例來說,可存在用於多個積體電路產品的前端製作(前端(front-end-of-line,FEOL)製作)的製造設施,同時第二製造設施可提供用於對積體電路產品進行互連及封裝的後端製作(後端(back-end-of-line,BEOL)製作),且第三製作設施可為代工廠企業提供其他服務。
積體電路製造商650使用(例如,在微影設備100(圖1)中)由罩幕室630製作的罩幕(或多個罩幕)(例如,光罩200(圖2A)或光罩200’(圖2B))來製作積體電路裝置660。因此,積體電路製造商650至少間接地使用積體電路設計622來製作積體電路裝置660。在一些實施例中,半導體晶圓652是由積體電路製造商650使用所述罩幕(或多個罩幕)而製作以形成積體電路裝置660。半導體晶圓652包括上面形成有材料層的矽基底或其他適合的基底。半導體晶圓進一步包括各種摻雜區、介電特徵、多級互連線(multilevel interconnect)等(在後續製造步驟中形成的)中的一個或多個。
與積體電路(積體電路)製造系統(例如,圖6所示系統600)及和所述積體電路製造系統相關聯的積體電路製造流程有關的細節能在例如2016年2月9日獲得授權的美國專利第9,256,709號、2015年10月1日公佈的美國專利預授前公開案第20150278429號、2014年2月6日公佈的美國專利預授前公開案第20140040838號、及2007年8月21日獲得授權的美國專利第7,260,442號中找到,所述美國專利及美國專利預授前公開案中的每一者的全文併入本文供參考。
本說明的一個方面涉及一種光罩。所述光罩包括:圖案區;以及多個缺陷,位於所述圖案區中。所述光罩進一步包括:第一基準標記,位於所述圖案區之外,其中所述第一基準標記包括所述光罩的識別資訊,所述第一基準標記具有第一尺寸及第一形狀。所述光罩進一步包括:第二基準標記,位於所述圖案區之外。所述第二基準標記具有:第二尺寸,不同於所述第一尺寸,或者第二形狀,不同於所述第一形狀。
在一些實施例中,所述第二基準標記也包含所述光罩的識別資訊。
在一些實施例中,所述第一基準標記能夠使用第一輻射波長來辨認,且所述第二基準標記能夠使用與所述第一輻射波長不同的第二輻射波長來辨認。
在一些實施例中,所述的光罩進一步包括具有所述第一尺寸及所述第一形狀的第三基準標記。
在一些實施例中,所述第二基準標記是對準標記。
在一些實施例中,所述的光罩進一步包括位於所述圖案區中的多個子圖案,其中所述多個子圖案中的每一子圖案包括同一組特徵。
在一些實施例中,所述多個子圖案中的第一子圖案與所述多個子圖案中的第二子圖案之間在第一方向上的間距不同於所述多個子圖案中的第三子圖案與所述第二子圖案之間在所述第一方向上的間距。
在一些實施例中,所述多個子圖案中的第一子圖案相對於所述多個子圖案中的第二子圖案以與所述光罩的頂表面垂直的軸線為中心旋轉。
在一些實施例中,所述的光罩進一步包括吸收層,其中所述多個缺陷中的每一個缺陷:處於所述多個子圖案中的每一子圖案之外,或者被所述吸收層覆蓋。
本說明的另一方面涉及一種對光罩進行圖案化的方法。所述方法包括在所述光罩上形成至少一個基準標記,其中所述至少一個基準標記位於所述光罩的圖案區之外,且所述至少一個基準標記包含所述光罩的識別資訊。所述方法進一步包括基於所述識別資訊在所述光罩上在所述圖案區中界定多個圖案。界定所述多個圖案包括基於所述識別資訊確定所述光罩中的缺陷的位置。界定所述多個圖案進一步包括基於所述缺陷的位置來調整所述多個圖案中的至少一個圖案的位置。界定所述多個圖案進一步包括基於所述至少一個圖案的所述經調整的位置來選擇性地移除吸收層的一部分。
在一些實施例中,所述的方法進一步包括:檢測所述缺陷的所述位置;以及將所述缺陷的所述位置存儲在非暫態電腦可讀媒體中。
在一些實施例中,所述存儲所述缺陷的所述位置包括將所述缺陷的所述位置與所述識別資訊相關聯地進行存儲。
在一些實施例中,所述選擇性地移除所述吸收層的所述一部分包括:使用電子束寫入工具選擇性地移除所述吸收層的所述一部分。
在一些實施例中,所述的方法進一步包括使用所述至少一個基準標記的基準標記作為對準標記來選擇性地移除所述吸收層的所述一部分。
在一些實施例中,確定所述缺陷的位置包括:從所述至少一個基準標記獲得所述識別資訊,且使用所獲得的所述識別資訊從非暫態電腦可讀媒體檢索所述缺陷的所述位置。
在一些實施例中,所述調整所述至少一個圖案的所述位置包括在與所述光罩的頂表面平行的平面中平移所述至少一個圖案。在一些實施例中,所述調整所述至少一個圖案的所述位置包括以與所述光罩的頂表面垂直的軸線為中心旋轉所述至少一個圖案。
本說明的又一方面涉及一種製作半導體裝置的方法。所述方法包括在光罩上形成至少一個基準標記,其中所述至少一個基準標記位於所述光罩的圖案區之外,且所述至少一個基準標記包含所述光罩的識別資訊。所述方法進一步包括基於所述識別資訊在所述光罩上在所述圖案區中界定圖案,所述圖案包括多個子圖案。界定所述圖案包括:a)界定所述多個子圖案中的第一子圖案,所述第一子圖案與所述多個子圖案中的第二子圖案具有第一間距,其中所述第一間距不同於所述第二子圖案與所述多個子圖案中的第三子圖案之間的第二間距,或者b)相對於所述第二子圖案以與所述光罩的頂表面垂直的軸線為中心旋轉所述第一子圖案。所述方法進一步包括將所述圖案從所述光罩轉移到晶圓。
在一些實施例中,將所述圖案從所述光罩轉移到所述晶圓包括:實行極紫外光(EUV)微影。
在一些實施例中,界定所述圖案進一步包括使用至少一個基準標記中的基準標記作為電子束寫入工具的對準標記。
以上概述了若干實施例的特徵,以使所屬領域中的技術人員可更好地理解本發明實施例的各個方面。所屬領域中的技術人員應知,其可容易地使用本發明實施例作為設計或修改其他製程及結構的基礎來施行與本文中所介紹的實施例相同的目的及/或實現與本文中所介紹的實施例相同的優點。所屬領域中的技術人員還應認識到,這些等效構造並不背離本發明實施例的精神及範圍,而且他們可在不背離本發明實施例的精神及範圍的條件下對其作出各種改變、代替、及變更。
100‧‧‧微影設備
110‧‧‧光源
120‧‧‧晶圓
130、200、200’‧‧‧光罩
140‧‧‧光學元件
210a、210b、210c、210d‧‧‧第一基準標記
220a、220b、220c、220d‧‧‧第二基準標記
230、230a’、230b’、230c’、230d’‧‧‧缺陷
240‧‧‧區域
250a、250b、250c、250d、250e、250f‧‧‧圖案/子圖案/反射性或傳輸性圖案
255‧‧‧特徵
300‧‧‧光罩坯件
302‧‧‧基底
304‧‧‧載體層
306‧‧‧反射性層
308‧‧‧緩衝層
310‧‧‧吸收層
400‧‧‧方法
410、420、430、440、450‧‧‧操作
500‧‧‧系統
502‧‧‧處理器
504‧‧‧存儲媒體/電腦可讀媒體/電腦可讀存儲媒體/非暫態電腦可讀媒體
506‧‧‧電腦程式代碼/可執行指令
507‧‧‧指令
508‧‧‧匯流排
510‧‧‧輸入/輸出(I/O)介面
512‧‧‧網路介面
514‧‧‧網路
516‧‧‧缺陷位置參數
518‧‧‧圖案位置參數
520‧‧‧罩幕識別資訊參數
522‧‧‧電子束寫入器資訊參數
600‧‧‧系統/積體電路製造系統
620‧‧‧設計室
622‧‧‧積體電路設計
630‧‧‧罩幕室
632‧‧‧資料準備/罩幕資料準備
644‧‧‧罩幕製作
650‧‧‧積體電路製造商/製作商/(IC fab)
652‧‧‧半導體晶圓
660‧‧‧積體電路裝置
S1、S2‧‧‧間距
結合附圖閱讀以下詳細說明,會最好地理解本發明實施例的各個態樣。應注意,根據本行業中的標準慣例,各種特徵並非按比例繪製。事實上,為論述清晰起見,可任意增大或減小各種特徵的尺寸。 圖1是根據一些實施例的微影設備的示意圖。 圖2A是根據一些實施例的光罩的平面圖。 圖2B是根據一些實施例的光罩的平面圖。 圖3是根據一些實施例的光罩坯件(photomask blank)的剖視圖。 圖4是根據一些實施例的使用光罩製作半導體裝置的方法的流程圖。 圖5是根據一些實施例的用於製作半導體裝置的系統的示意圖。 圖6是根據一些實施例的積體電路製造系統及與所述積體電路製造系統相關聯的積體電路製造流程的方塊圖。
Claims (1)
- 一種光罩,包括: 圖案區; 多個缺陷,位於該圖案區中; 第一基準標記,位於該圖案區之外,其中該第一基準標記包括該光罩的識別資訊,該第一基準標記具有第一尺寸及第一形狀;以及 第二基準標記,位於該圖案區之外,其中該第二基準標記具有: 第二尺寸,不同於該第一尺寸,或者 第二形狀,不同於該第一形狀。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/626,643 US10295899B2 (en) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Photomask including fiducial mark, method of patterning the photomask and method of making semiconductor device using the photomask |
| US15/626,643 | 2017-06-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201905582A true TW201905582A (zh) | 2019-02-01 |
Family
ID=64657963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106126813A TW201905582A (zh) | 2017-06-19 | 2017-08-09 | 具有基準標記的光罩 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (5) | US10295899B2 (zh) |
| CN (1) | CN109143801A (zh) |
| TW (1) | TW201905582A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI855530B (zh) * | 2022-03-22 | 2024-09-11 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 用於極紫外光平版印刷術的光罩 |
| TWI869729B (zh) * | 2021-11-23 | 2025-01-11 | 德商卡爾蔡司Smt有限公司 | 用於檢查及/或處理微影物件的方法和裝置、以及包括指令的電腦程式 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10295899B2 (en) | 2017-06-19 | 2019-05-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photomask including fiducial mark, method of patterning the photomask and method of making semiconductor device using the photomask |
| CN111077728B (zh) * | 2019-12-20 | 2023-09-12 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种光罩及图像校准方法 |
| CN113296356B (zh) * | 2020-02-24 | 2024-06-18 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 修正掩膜图案的方法 |
| WO2022201138A1 (en) | 2021-03-24 | 2022-09-29 | Carl Zeiss Sms Ltd. | Method for generating a local surface modification of an optical element used in a lithographic system |
| US20220308438A1 (en) * | 2021-03-24 | 2022-09-29 | Hoya Corporation | Method for manufacturing multilayered-reflective-film-provided substrate, reflective mask blank and method for manufacturing the same, and method for manufacturing reflective mask |
| US20230400759A1 (en) * | 2022-06-09 | 2023-12-14 | United Microelectronics Corp. | Photomask design correction method |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7260442B2 (en) | 2004-03-03 | 2007-08-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method and system for mask fabrication process control |
| US9671685B2 (en) | 2009-12-31 | 2017-06-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Lithographic plane check for mask processing |
| US8962222B2 (en) | 2012-06-13 | 2015-02-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photomask and method for forming the same |
| US8850366B2 (en) | 2012-08-01 | 2014-09-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for making a mask by forming a phase bar in an integrated circuit design layout |
| US9256709B2 (en) | 2014-02-13 | 2016-02-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for integrated circuit mask patterning |
| US9465906B2 (en) | 2014-04-01 | 2016-10-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | System and method for integrated circuit manufacturing |
| US10295899B2 (en) * | 2017-06-19 | 2019-05-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photomask including fiducial mark, method of patterning the photomask and method of making semiconductor device using the photomask |
-
2017
- 2017-06-19 US US15/626,643 patent/US10295899B2/en active Active
- 2017-08-09 TW TW106126813A patent/TW201905582A/zh unknown
- 2017-08-14 CN CN201710690064.2A patent/CN109143801A/zh active Pending
-
2019
- 2019-04-30 US US16/399,843 patent/US11042084B2/en active Active
-
2021
- 2021-06-01 US US17/335,944 patent/US11422466B2/en active Active
-
2022
- 2022-07-26 US US17/815,041 patent/US11860532B2/en active Active
-
2023
- 2023-11-29 US US18/522,942 patent/US12339582B2/en active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI869729B (zh) * | 2021-11-23 | 2025-01-11 | 德商卡爾蔡司Smt有限公司 | 用於檢查及/或處理微影物件的方法和裝置、以及包括指令的電腦程式 |
| TWI855530B (zh) * | 2022-03-22 | 2024-09-11 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 用於極紫外光平版印刷術的光罩 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20180364560A1 (en) | 2018-12-20 |
| US20190258156A1 (en) | 2019-08-22 |
| US11422466B2 (en) | 2022-08-23 |
| US11860532B2 (en) | 2024-01-02 |
| US10295899B2 (en) | 2019-05-21 |
| US20220357661A1 (en) | 2022-11-10 |
| US12339582B2 (en) | 2025-06-24 |
| US20210286255A1 (en) | 2021-09-16 |
| CN109143801A (zh) | 2019-01-04 |
| US20240094625A1 (en) | 2024-03-21 |
| US11042084B2 (en) | 2021-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12339582B2 (en) | Photomask including fiducial mark and method of making a photomask | |
| TWI435165B (zh) | 在基於繞射圖徵分析之設計佈局中最佳化圖案之選擇 | |
| US11086227B2 (en) | Method to mitigate defect printability for ID pattern | |
| US7987436B2 (en) | Sub-resolution assist feature to improve symmetry for contact hole lithography | |
| US9672320B2 (en) | Method for integrated circuit manufacturing | |
| US9442384B2 (en) | Extreme ultraviolet lithography process and mask | |
| US9886543B2 (en) | Method providing for asymmetric pupil configuration for an extreme ultraviolet lithography process | |
| KR101761018B1 (ko) | 다층 구조체를 갖는 마스크 및 이를 이용한 제조 방법 | |
| US11726413B2 (en) | Overlay marks for reducing effect of bottom layer asymmetry | |
| TW201820040A (zh) | 半導體裝置的形成方法 | |
| WO2008094257A1 (en) | Method and system for dispositioning defects in a photomask | |
| US11137684B2 (en) | Lithography mask with both transmission-type and reflective-type overlay marks and method of fabricating the same | |
| KR20230098678A (ko) | 포토리소그래피에 사용하기 위한 위상 시프트 레티클 | |
| CN101416279A (zh) | 形成具有匹配几何形状的集成电路部件的系统和方法 | |
| KR20240145967A (ko) | 플랫 패널 디스플레이 리소그래피에서 포토마스크 기반 보상의 정확도를 향상시키기 위한 시스템, 방법 및 프로그램 제품 |