一种用于识别光掩膜待量测图形的结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种用于识别光掩膜待量测图形的结构，至少包括：基板及位于其上的图形层；所述图形层表面具有与所述基板接触的若干凹槽；所述若干凹槽的分布构成第一矩阵；所述第一矩阵每行中相邻两凹槽间的图形层形成第二矩阵单元；当所述第一矩阵任意一行中连续分布的若干凹槽为待量测结构时，与该待量测结构中首末两个凹槽分别左、右相邻的两个第二矩阵单元上具有识别标记；当所述第二矩阵任意一行中连续分布的若干第二矩阵单元为待量测结构时，与该待量测结构中首末两个单元分别左、右相邻的两个第二矩阵单元上具有识别标记。本实用新型将待量测图形用识别标记加以标注，使其在量测时易于被人工或量测设备所识别，防止发生量测错误，有效提高了半导体制程的效率。
【专利说明】—种用于识别光掩膜待量测图形的结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体制备领域，特别是涉及一种用于识别光掩膜待量测图形的结构。
【背景技术】
[0002]在半导体制造的整个流程中，其中一个环节是将图形从版图转移到晶圆表面的过程，这期间需要用到光掩膜或称光罩来完成。这一部分是流程衔接的关键部分，也是流程中造价最高的一部分。
[0003]在将版图上的图形转移到晶圆的环节需要用到光刻工艺，所谓的光刻工艺是将光罩上的图形通过曝光多次复制到涂有光刻胶的晶圆表面，光刻显影后光罩上的图形出现在晶圆上。版图上需要转移至一片晶圆上的图形有众多，而且随着器件关键尺寸的不断减小，在光刻过程中衍射和干涉现象所形成的光学临近效应成为阻碍光罩上图形有效转移到晶圆上的因素。为了补偿光学临近效应，使得光刻图形转移至晶圆表面不发生失真，关罩设计者利用计算机算法对光罩上小特征尺寸的图形生成光学临近修正(OPC，OpticalProximity Correct1n),将光学临近修正后获得的版图再制作到光罩上,然后再将光罩上的图形转移至晶圆表面。
[0004]而现实中，由于进行光学临近修正之后的版图往往存在大量及其相似的图形，比如形状相同、宽度相差甚小的条形线或者形状相同、大小相差甚小的金属通孔。而这些分布密集且形状和尺寸及其相似的图形在转移至光罩上之后，需要将所述光罩放入扫描电镜下量测其线宽，而这些分布在光罩上的彼此相似的图形很难在量测窗口中对其进行识别，以及很难找到所需要测量的究竟是哪一个或哪几个。
[0005]因此，为了辨认在所述光罩上需要量测的是哪些图形，有必要提出一种识别此类图形的标记结构。同时该标记不影响光罩原有图形在晶圆上的成像。
实用新型内容
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于识别光掩膜待量测图形的结构，用于解决现有技术中OPC修正后对形状以及大小相似的某些图形进行量测识别的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于识别光掩膜待量测图形的结构，所述用于识别光掩膜待量测图形的结构至少包括:
[0008]基板；位于所述基板上表面的图形层；
[0009]所述图形层表面刻蚀有与所述基板接触的若干凹槽；所述若干凹槽的分布构成第一矩阵；所述第一矩阵的每行中相邻两个凹槽之间的图形层形成第二矩阵单元；所述第二矩阵单元的分布构成第二矩阵；
[0010]当所述第一矩阵任意一行中连续分布的若干凹槽作为待量测结构时，与所述连续分布的若干凹槽中首末两个凹槽分别左相邻和右相邻的两个第二矩阵单元上分别具有用于量测的识别标记；
[0011]当所述第二矩阵任意一行中连续分布的若干第二矩阵单元作为待量测结构时，与所述连续分布的若干第二矩阵单元中首末两个单元分别左相邻和右相邻的两个第二矩阵单元上分别具有用于量测的识别标记。
[0012]作为本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构的一种优选方案，所述基板的材料包括石英玻璃。
[0013]作为本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构的一种优选方案，所述用于量测的识别标记为刻蚀于所述图形层表面的第二矩阵单元上的若干窗口，所述若干窗口的刻蚀深度小于所述凹槽的深度。
[0014]作为本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构的一种优选方案，所述第一、第二矩阵分别为行矩阵，且所述第一矩阵中的槽与所述第二矩阵单元位于同一行。
[0015]作为本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构的一种优选方案，所述第一矩阵中的凹槽与所述第二矩阵单元形状都为条形。
[0016]作为本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构的一种优选方案，所述分别为行矩阵的第一、第二矩阵中，形状为条形的第二矩阵单元上的识别标记有一个或多个。
[0017]作为本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构的一种优选方案，所述若干窗口的纵截面形状包括矩形、倒三角形或U型。
[0018]作为本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构的一种优选方案，所述若干窗口的横截面形状包括圆形、正方形、矩形或三角形。
[0019]作为本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构的一种优选方案，所述若干凹槽的横截面形状为矩形。
[0020]作为本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构的一种优选方案，所述图形层的材料为铬。
[0021]如上所述，本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构，将一块光罩上的待量测图形分为两类:一类是基板上的凸起的铬结构，即所述凸起的铬结构为构成矩阵的单元结构；另一类是在所述图形层上的凹槽，所述凹槽也构成一种矩形分布。而该两类光罩上的按矩阵分布的图形结构在后期在电镜下的量测难以为人所辨别，因此在所述图形层上构成所述凸起结构的矩阵单元上设置识别标记用于量测时的人工辨别，该识别标记由于尺寸足够小，不足以影响原有图形在晶圆上的成像。本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构具有以下有益效果:大量分布密集并且形状以及尺寸及其相似的图形中的某些图形需要量测时，使得该需要量测的图形在呈现在量测机台的显示屏上可以快速被人或量测设备所识别，并快速被机台所捕捉，因此提高了光罩的制程效率，避免了因图形相似而难以辨别发生量测错误导致产品失效，有效提高了生产效率以及生产的良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的一种用于识别光掩膜待量测图形的结构的俯视示意图。
[0023]图2为图1的沿AA’方向的剖面结构示意图。
[0024]图3为本实用新型的另一种用于识别光掩膜待量测图形的结构的俯视示意图。
[0025]图4为本实用新型的待量测图形分布为行矩阵的俯视示意图。[0026]元件标号说明
[0027]10基板
[0028]11图形层
[0029]12凹槽
[0030]13第二矩阵单元
[0031]14、141、17、171 待量测结构
[0032]15、16、18、19、43 识别标记
[0033]41条形第二矩阵单元
[0034]42条形凹槽
【具体实施方式】
[0035]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。 [0036]请参阅图1~图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0037]实施例一
[0038]如图1所示，表示的是本实用新型的一种用于识别光掩膜待量测图形的结构的俯视示意图。而图2为图1沿虚线AA’方向的剖面示意图。在半导体光罩的制作中，所述基板的材料一般为石英玻璃，所述基板的上表面沉积有一层材料膜，即图1中的图形层11，用于刻蚀所需要的图形，本实用新型所述图形层11的材料为铬。本领域技术人员所熟知的其他用作光罩上刻蚀图形的材料均落在本实用新型所要求保护的范围。在所述图形层的表面对其进行刻蚀，直到刻蚀形成与所述基板相接触的槽为止，形成如图1所示的若干凹槽12，所述凹槽12的深度与所述图形层的厚度相等；所述若干凹槽在所述图形层表面形成一定的分布。本实施例中，所述凹槽为均匀分布在所述基板表面的槽，本实施例中定义若干凹槽12的分布构成第一矩阵。同时所述若干凹槽12形状相同，因为所述凹槽可以作为光罩到晶圆的转移图形，可以作为后续光刻形成通孔的图案，因此，本实施例中所述若干凹槽的横截面形状均为矩形，有些矩形彼此之间尺寸相差甚小，例如所述矩形的边长的差异用肉眼难以分辨，只有通过量测机台的量测才能准确得知其边长的数值。
[0039]本实施例中，在所述图形层的表面定义第二矩阵，所述第二矩阵单元为:所述第一矩阵的每行中相邻两个凹槽之间的图形层形成所述第二矩阵单元。即如图1所示，在与所述每个凹槽12相邻的位置具有所述第二矩阵单元13，与所述第一矩阵中单元的凹槽12所对应，所述第二矩阵单元的分布也构成了矩阵，即所述第二矩阵。
[0040]本实用新型的目的是为了将所述第一矩阵中的若干凹槽或若干第二矩阵单元在量测过程中对其进行辨识，因此，对所需要量测的所述第一矩阵中的某些凹槽或对所述某些第二矩阵的单元进行标注，即对其加以识别标记从而有利于辨别。[0041]本实施例中是对所述若干凹槽加以识别标记，在现实量测过程中，一般是对处于基板表面的若干按矩阵分布的凹槽中的某些凹槽进行量测，当所需要量测的凹槽处于所述第一矩阵中的任意一行中，并且所述若干凹槽在该行中呈连续分布，如果该连续分布的每个凹槽都对其进行标识的话，比较繁冗。因此本实施例中将该连续分布的若干凹槽统一做识别标记会显得简单易于操作，且不会对后续工艺造成不良影响。因此，当所述第一矩阵任意一行中连续分布的若干凹槽作为待量测结构时，与所述连续分布的若干凹槽中首末两个凹槽分别左相邻和右相邻的两个第二矩阵单元上分别具有用于量测的识别标记；如图1所示，所述凹槽为待量测结构14以及与其连续分布在同一行中的相邻待量测结构141，以此为例，所述两个凹槽作为连续分布在所述第一矩阵中任意一行中的待量测结构，若对该两个待量测结构进行标识，即在与待量测结构相邻位置的凹槽表面加以识别标记。如图1所示，由于所述待量测结构14以及待量测结构141为连续分布在所述矩阵的同一行，所述待量测结构141作为该连续分布的待量测结构的首个待量测结构，而待量测结构14作为该连续分布的待量测结构的末个待量测结构，因此与所述首个待量测结构141左相邻的所述第二矩阵单元上具有识别标记15，同样，与所述末个待量测结构14右相邻的所述第二矩阵单元上具有识别标记16。当所述基板上的图形被放入量测机台中对其进行量测时，在量测机台显示屏上可以清楚的辨别在所述识别标记15以及识别标记16的之间的凹槽为待量测结构。
[0042]本实施例中的识别标记采用刻蚀于所述第二矩阵单元上的窗口。在实际制程中为了不影响最终转移到晶圆表面上的图案，所述窗口只起到识别光罩中的图案，因此，所述若干窗口的刻蚀深度要求小于所述凹槽的深度。图2表示为本实施例中图1的剖面示意图，其中识别标记15和识别标记16的为刻蚀于所述第二矩阵单元上的凹槽状的窗口，用来识别图2中的待量测结构141和待量测结构14。所述窗口其纵截面的形状可以是矩形，也可以为倒三角形等。本实施例中，如图2所示，作为识别标记15以及识别标记16的窗口其剖面形状均为矩形。所述若干窗口的横截面形状也有多种选择，可以为圆形、矩形或三角形。本实施例中，所述若干窗口的横截面形状采用矩形，如图1所示，识别标记15以及识别标记16的横截面形状均为矩形。
[0043]实施例二
[0044]与实施例一中待量测图形为刻蚀于所述图形层表面的凹槽不同的是，本实施例中的待量测结构为本实用新型所定义的第二矩阵的任意一行中连续分布的若干第二矩阵单元，如图3所示，所述第二矩阵单元17与第二矩阵单元171为连续分布在所述第二矩阵的同一行中的两个矩阵单元，其中第二矩阵单元17为连续分布的两个矩阵单元的首个第二矩阵单元，而所述第二矩阵单元171则为连续分布的两个矩阵单元的末个第二矩阵单元。与该首个第二矩阵单元左相邻的第二矩阵单元上具有识别标记18 ;同样，与该末个第二矩阵单元右相邻的第二矩阵单元上具有识别标记19。所述两个识别标记用以标识待量测结构17与待量测结构171。
[0045]如果当待量测结构为彼此平行排列的条形结构时，则作为实施例一和实施例二的一种特殊情况:所述第一矩阵和第二矩阵同时为行矩阵，并且所述第一矩阵中的凹槽与所述第二矩阵单元的形状为条形。即如图4所示，所述第一矩阵中的条形凹槽42与所述条形第二矩阵单元41位于同一行。所述条形凹槽42或条形第二矩阵单元41都可以作为待量测结构。而对其进行标记的识别标识与实施例一和实施例二中相同，也是位于与该连续分布的首个待量测结构左相邻的条形第二矩阵单元上以及与该连续分布的末个待量测结构右相邻的条形第二矩阵单元上。如图4中的识别标记43。在所述条形第二矩阵单元上，所述识别标记的可以有一个或者多个，如图4中所示的识别标记43为多个纵向排列在所述条形第二矩阵单元上的识别标记。
[0046]综上所述，本实用新型的用于识别光掩膜待量测图形的结构，通过在所述图形层上构成所述的矩阵单元上设置识别标记用于量测时的人工辨别，当大量分布密集并且形状以及尺寸及其相似的图形中的某些图形需要量测时，使得该需要量测的图形在呈现在量测机台的显示屏上可以快速被人或量测机台所识别，并快速被机台所捕捉，因此提高了光罩的制程效率，避免了因图形相似而难以辨别发生量测错误导致产品失效，有效提高了生产效率以及生产的良率。所以本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0047]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种用于识别光掩膜待量测图形的结构，其特征在于，所述用于识别光掩膜待量测图形的结构至少包括: 基板；位于所述基板上表面的图形层； 所述图形层表面刻蚀有与所述基板接触的若干凹槽；所述若干凹槽的分布构成第一矩阵；所述第一矩阵的每行中相邻两个凹槽之间的图形层形成第二矩阵单元；所述第二矩阵单元的分布构成第二矩阵； 与所述连续分布的若干凹槽中首末两个凹槽分别左相邻和右相邻的两个第二矩阵单元上分别具有用于量测的识别标记； 或者与所述连续分布的若干第二矩阵单元中首末两个单元分别左相邻和右相邻的两个第二矩阵单元上分别具有用于量测的识别标记； 所述用于量测的识别标记为刻蚀于所述图形层表面的第二矩阵单元上的若干窗口，所述若干窗口的刻蚀深度小于所述凹槽的深度。
2.根据权利要求1所述的用于识别光掩膜待量测图形的结构，其特征在于:所述基板的材料包括石英玻璃。
3.根据权利要求1所述的用于识别光掩膜待量测图形的结构，其特征在于:所述第一、第二矩阵分别为行矩阵，且所述第一矩阵中的槽与所述第二矩阵单元位于同一行。
4.根据权利要求3所述的用于识别光掩膜待量测图形的结构，其特征在于:所述第一矩阵中的凹槽与所述第二矩阵单元形状都为条形。
5.根据权利要求3或4所述的用于识别光掩膜待量测图形的结构，其特征在于:所述分别为行矩阵的第一、第二矩阵中，形状为条形的第二矩阵单元上的识别标记有一个或多个。
6.根据权利要求1所述的用于识别光掩膜待量测图形的结构，其特征在于:所述若干窗口的纵截面形状包括矩形、倒三角形或U型。
7.根据权利要求1所述的用于识别光掩膜待量测图形的结构，其特征在于:所述若干窗口的横截面形状包括圆形、正方形、矩形或三角形。
8.根据权利要求1所述的用于识别光掩膜待量测图形的结构，其特征在于:所述若干凹槽的横截面形状为矩形。
9.根据权利要求1所述的用于识别光掩膜待量测图形的结构，其特征在于:所述图形层的材料为铬。
【文档编号】G03F1/44GK203825357SQ201420072328
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】田明静 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司