专利名称：新版光罩的验证方法
技术领域：
本发明是有关于一种新版光罩的验证方法，且特别是有关于一种以旧版光罩在光学检验机上验证新版光罩的方法。
在微影加工中，光罩的正确性是影响整个加工的重要因素。若光罩上的图案不正确，相对的转移至晶元表面上感光材料的图案也会是错误的，就会造成产品合格率降低。而且，在大量生产相同半导体元件的情况下，需要增加生产线以提高产量，当然就需要依照旧版光罩制作新版光罩，然而所制作的新版光罩的图案必须与旧版光罩的图案相同，若两者的图案不相同，以新版光罩制造出来的产品就有问题，因此如何验证新版光罩的正确性是很重要的。
但是，目前业界并没有良好的验证新版光罩的方法，新版光罩在生产线上实际制造产品后，直接在生产线上对比产品是否有问题，才能发现新版光罩的图案有无错误。而且，在进行产品的对比时，由检验一个晶方(Die)的图案，将此晶方(Die)的图案与左右相邻的晶方(Die)的图案进行对比，而每一个晶方图案均是由同一个新版光罩进行图案的转移，若左右相邻的晶方(Die)图案皆有问题，则无法检测出新版光罩上的错误。因此，从使用新版光罩制造产品到发现新版光罩的错误，其时间至少需要两个月以上，不但需要花费大量的时间，而且会有许多设计上的问题而无法有效的验证新版光罩的正确性，同时也会造成成本的浪费。而且此种方法只适用同时代光罩间的对比，对于不同时代的新版光罩无法加以对比与验证。
本发明的再一目的在提供一种新版光罩的验证方法，可以用以检验不同时代的光罩。
本发明的又一目的在提供一种新版光罩的验证方法，可以在使用新版光罩批量生产产品前，即可以检验出新版光罩的正确性，以节省成本。
根据本发明的目的而提供一种新版光罩的验证方法，此方法为提供一晶元，将一新版光罩的图案转移于晶元上，以在晶元上形成一第一图案后，再将一旧版光罩的图案转移于晶元上，以于晶元上形成一第二图案，以及对比第一图案与第二图案，以验证新版光罩的正确性。
依照本发明实施例所述，上述的新版光罩与旧版光罩的图案转移于同一晶元上的光阻层上。而且新版光罩的图案转移于晶元的复数个第一曝光区块上，旧版光罩的图案转移于晶元的复数个第二曝光区块与复数个第三曝光区块上，第一曝光区块位于第二曝光区块与第三曝光区块之间，且第一曝光区块、第二曝光区块、第三曝光区块各成一列。在进行对比时，以第一曝光区块的图案与其左右相邻的第二曝光区块的图案、第三曝光区块的图案相比较，若没有不同点，则此新版光罩为正确的。以第一曝光区块的图案与其左右相邻的第二曝光区块的图案、第三曝光区块的图案相比较，若具有相异点，则必须检验相异点，以确定相异点是否为新版光罩图案上的错误所造成。
本发明将新版光罩与旧版光罩的图案同时转移于同一个晶元上，再利用光学检验机对比晶元上新版光罩的曝光区块的图案与旧版光罩的曝光区块的图案，以旧版光罩(正确光罩)验证新版光罩，可以有效且快速地检验新版光罩的正确性，只需三天即可完成新版光罩的检验。因此，可在新版光罩批量生产产品前，即可以检验出新版光罩的正确性，以节省成本。
由于在光学检验机中进行对比时，是以曝光区块对曝光区块相比，可以对比光罩边缘的测试键，验证整块新版光罩的正确性。因此，相对于公知以单一晶方进行对比的方式，本发明的方法较为有效且快速。
而且，本发明的方法可以利用相同时代的光罩相比较，也可以适用于不同时代光罩间的比较，例如以I-线(I-Line)的光罩验证深紫外光(D-UV)的光罩，或以深紫外光(D-UV)的光罩验证I-线(I-Line)的光罩，同样可以得到良好的效果。
根据本发明的目的又提供一种新版光罩的验证方法，此方法提供一晶元，依序于晶元上形成一当层与一第一光阻层后，进行一曝光、显影步骤，将一新版光罩的图案转移至第一光阻层。接着，利用第一光阻层为罩幕进行蚀刻，以在当层形成一第一图案后，去除第一光阻层。然后于晶元上形成一第二光阻层，再进行一曝光、显影步骤，将一旧版光罩的图案转移至第二光阻层，并以第二光阻层为罩幕进行蚀刻，以在当层形成一第二图案后，去除该第二光阻层。然后，对比第一图案与该第二图案，以验证新版光罩的正确性。
依照本发明实施例所述，依序将新版光罩的图案与旧版光罩的图案转移于同一个晶元的当层(使用光罩于产品上的一材料层上，此材料层称为当层)上，再利用光学检验机对比形成于当层上新版光罩的图案与旧版光罩的图案，以进行新版光罩的验证。可以有效地且快速的检验新版光罩的正确性，只需三天即可完成新版光罩的检验。因此，可在新版光罩量产产品前，即可以检验出新版光罩的正确性，以节省成本。
由于，在光学检验机上进行对比时，是以当层上曝光区块内的新版光罩的图案与当层上曝光区块内的旧版光罩的图案相比，可以对比光罩边缘的测试键，验证整块新版光罩的正确性。因此，相对于以往以单一晶方进行对比的方式，本发明的方法较为有效且快速。
而且，本发明的方法可以利用相同时代的光罩相比较，也可以适用于不同时代光罩间的比较，例如以I-线(I-Line)的光罩验证深紫外光(D-UV)的光罩，或以深紫外光(D-UV)的光罩验证I-线(I-Line)的光罩，同样可以得到良好的效果。
图2为本发明第二实施例的新版光罩的验证方法示意图。
图3A至图3D为本发明第二实施例沿图2II-II’线的制造流程剖面图。
图4为本发明的新版光罩的验证方法示意图。
附图标记说明100、200、400晶元202材料层(当层)204、206光阻层A1、A2、A3、A4、A5、B1、B2、B3、B4、B5、C1、C2、C3、C4、C5、D1、D2、D3、D4、D5、E1、E2、E3、E4、E5、K1、K2、K3、L1、L2、L3、M1、M2、M3曝光区块F1、F2、F3、F4、F5、G1、G2、G3、G4、G5、HI、H2、H3、H4、H5、I1、I2、I3、I4、I5、J1、J2、J3、J4、J5图案区本发明的第一实施例为说明相同时代光罩间的验证。首先，请参照
图1，在一晶元100上形成一光阻层后，将新版光罩的图案曝在晶元100的曝光区块(Shot)C1至C5中，然后将旧版光罩的图案曝在晶元100的曝光区块(Shot)C1至C5左边的曝光区块A1至A5、曝光区块B1至B5以及晶元100的曝光区块(Shot)C1至C5右边的曝光区块D1至D5、曝光区块E1至E5。然后，将此晶元100置于光学检验机中对比晶元上新版光罩的图案与旧版光罩的图案，以进行新版光罩的验证。其中，光学检验机例如是科磊光学检验机，而曝光区块C1至C5是位于在同一列上，曝光区块A1至A5、曝光区块B1至B5是位于曝光区块C1至C5左边的两个列上。曝光区块D1至D5、曝光区块E1至E5是位于曝光区块C1至C5右边的两个列上。因此，曝光区块在晶元100上的位置，由左至右依序为曝光区块A1至A5、曝光区块B1至B5、曝光区块C1至C5、曝光区块D1至D5与曝光区块E1至E5。
在进行对比时，以曝光区块C1为例作说明，曝光区块C1的图案先与其左右相邻的曝光区块B1的图案与曝光区块D1的图案相比较，检测是否有不同点。然后，曝光区块B1的图案与其左右相邻的曝光区块A1的图案与曝光区块C1的图案相比较，检测是否有不同点；曝光区块D1的图案与其左右相邻的曝光区块E1的图案与曝光区块C1的图案相比较，检测是否有不同点。若都没有不同点，则此新版光罩为正确的。若具有相异点，则检验相异点，以确定相异点是否为新版光罩图案上的错误造成。
因此，在进行新版光罩的图案与旧版光罩的图案对比时，是以整个曝光区块的图案作对比，能够发现整块光罩是否有问题。因为利用晶方的图案与相邻晶方的图案进行对比时，只能够验证晶方图案的正确性，对于晶方与晶方间的图案(例如测试键(Test Key)，通常是位于光罩的切割道)并没有进行对比。所以对于新版光罩的验证，只能验证晶方图案的正确性，无法验证晶方与晶方间的图案是否相同。而本发明使用新版光罩的整个曝光区块与旧版光罩的整个曝光区块相对比，则可以对比晶方与晶方的间的图案，验证整块新版光罩的正确性。
图2为依照本发明第二实施例绘示的一种不同时代光罩间的验证方法的示意图。而图3A至图3E显示本发明第二实施例沿图2II-II’线的制造流程剖面图。首先，请参照图2与图3A，提供一晶元200，于晶元上形成一材料层202(当层)，此材料层202的材料例如是氧化硅、氮化硅、多晶硅、氮氧化硅等。形成材料层202的方法例如是化学气相沉积法。然后于材料层202(当层)上形成一层光阻层204。
接着请参照图2与图3B，进行一曝光、显影步骤，将新版光罩(例如是DUV光罩)的图案转移至光阻层204后，以光阻层204为罩幕进行蚀刻，以在材料层202(当层)形成新版光罩的图案区H1至H5。
接着，请参照图2与图3C，去除光阻层204，再于晶元200上形成另一层光阻层206，进行一曝光、显影步骤，将旧版光罩(例如是I-Line光罩)的图案转移至光阻层206后，以光阻层206为罩幕进行蚀刻，于材料层202中的新版光罩的图案区H1至H5左边形成旧版光罩的图案区F1至F5、图案区G1至G5以及新版光罩的图案区H1至H5右边形成旧版光罩的图案区I1至I5、图案区J1至J5。
接着，请参照图3D，去除光阻层206。然后，将此晶元200置于科磊光学检验机中对比晶元上新版光罩的图案与旧版光罩形成的图案，以验证新版光罩的正确性。其中新版光罩的图案区H1至H5形成在同一列上，旧版光罩的图案区F1至F5、图案区G1至G5是形成于新版光罩的图案区H1至H5左边的两个列上。旧版光罩的图案区I1至I5、图案区J1至J5是形成于新版光罩的图案区H1至H5右边的两个列上。因此，图案区在晶元200上的位置如图2所示，由左至右依序为图案区F1至F5、图案区G1至G5、图案区H1至H5、图案区I1至I5与图案区J1至J5。
上述的图案区F1至F5、图案区G1至G5、图案区H1至H5、图案区I1至I5与图案区J1至J5的每一个图案区是各自形成于晶元上的曝光区块中，因此在光学检测机中进行对比时，也是以曝光区块对曝光区块相比较。
在科磊光学检验机中进行对比时，以新版光罩的图案区H1为例作说明，新版光罩的图案区H1先与其左右相邻的旧版光罩的图案区G1与图案区I1相比较，检测是否有不同点。然后，旧版光罩的图案区G1与其左右相邻的新版光罩的图案区H1、旧版光罩的图案区F1相比较，检测是否有不同点；旧版光罩的图案区I1与其左右相邻的新版光罩的图案区H1、旧版光罩的图案区J1相比较，检测是否有不同点。若都没有不同点，则此新版光罩为正确的。若具有相异点，则检验相异点，以确定相异点是否为新版光罩图案上的错误造成。
此外，若在每一个新版光罩的图案区H1至H5中的相同位置出现了重复的信号，就必须对每一个重复的信号进行检验，以确认其是否为合理的信号，此种合理的信号例如是由光罩编号造成的。举例来说，若新版光罩为D-UV光罩，则转移至晶元上的新版光罩的图案会出现“120”图样，而旧版光罩为I-Line光罩，则转移到晶元上的旧版光罩的图案会出现“320”图样。因此，进行新版光罩的验证时，光学检测机就会因上述光罩编号图样的不相同而指出新版光罩的图案区H1至H5对于旧版光罩的图案区F1至F5、图案区G1至G5、图案区I1至I5与图案区J1至J5具有相异点，而在每一个图案区H1至H5中出现重复的信号，此种重复的信号即为合理的信号。若重复的信号为不合理的信号，则新版光罩为异常。
此外，上述实施例中都是以先于晶元中形成新版光罩的图案，再于新版光罩的图案的两侧形成旧版光罩的图案。当然也可以先于晶元中形成至少两旧版光罩的图案，再于旧版光罩图案的中央形成新版光罩的图案。
在上述实施例中，在晶元上的新版光罩的图案区的左右两侧各形成两列旧版光罩的图案区而形成五列的图案区，再进行新版光罩的图案与旧版光罩图案的对比，当然也可以在晶元上的新版光罩的图案区的左右两侧各形成两列以上的旧版光罩的图案区而形成五列以上的图案。
以上的实施例是以科磊光学检验机进行说明，如果光学检验机的功能够强，只需在晶元上的新版光罩图案的左右两侧各形成一列的旧版光罩的图案而形成三列的图案，再进行新版光罩的图案与旧版光罩图案的对比。或者也可以选取晶元上任意一个新版光罩的图案区(曝光区块)与任意的旧版光罩的图案区(曝光区块)，直接进行新版光罩的图案与旧版光罩图案的对比，验证新版光罩的正确性。举例来说，请参照图2，直接选取新版光罩的图案区H1至H5的其中任一个图案区例如是图案区H2与旧版光罩的图案区F1至F5、图案区G1至G5、图案区I1至I5与图案区J1至J5的其中任两个以上的图案区例如是图案区G3与图案区F4做对比，检测是否有不同点。若都没有不同点，则此新版光罩为正确的。若具有相异点，则检验相异点，确定相异点是否为新版光罩图案上的错误造成，以进行新版光罩的验证。
在本发明上述实施例中，新版光罩的图案与旧版光罩的图案是形成于同一直列的曝光区块中，当然如果光学检验机的功能够强，可以如图4所示，在一晶元400上形成一光阻层后，将新版光罩的图案曝在晶元400的曝光区块(Shot)K1至K3中，然后将旧版光罩的图案曝在晶元400的曝光区块(Shot)K1至K3上方的曝光区块L1至L3以及晶元400的曝光区块(Shot)K1至K3右边的曝光区块M1至M3。然后，将此晶元400置于光学检验机中对比晶元上新版光罩的图案与旧版光罩的图案，以进行新版光罩的验证。其中曝光区块K1至K3位于对角线相连的同一列上，曝光区块L1至L3位于曝光区块K1至K3上方的对角线相连的同一列上。曝光区块M1至M3位于曝光区块K1至K3下方的对角线相连的同一列上。在进行对比时，以曝光区块K2为例作说明，曝光区块K2的图案可以与其上下相邻的曝光区块L2的图案与曝光区块M2的图案相比较，检测是否有不同点。或者，曝光区块K2的图案与其左右相邻的曝光区块M1的图案与曝光区块L3的图案相比较，检测是否有不同点。若都没有不同点，则此新版光罩为正确的。若具有相异点，则检验相异点，以确定相异点是否为新版光罩图案上的错误造成。
依照本发明实施例所述，利用光学检验机以旧版光罩(正确光罩)验证新版光罩，可以有效且快速地检验新版光罩的正确性，只需三天即可完成新版光罩的检验。因此，可在新版光罩批量生产产品前，即可以检验出新版光罩的正确性，以节省成本。
而且，将新版光罩的图案与旧版光罩的图案同时转移于同一个晶元上，对比晶元上以新版光罩形成的图案与以旧版光罩形成的图案，进行新版光罩的验证。而且，在光学检验机中进行对比时，是以曝光区块对曝光区块相比，可以对比光罩边缘的测试键，验证整块新版光罩的正确性。因此，相对于公知以单一晶方进行对比的方式，本发明的方法较为有效且快速。
此外，本发明的方法可以利用相同时代的光罩相比较，也可以适用于不同时代光罩间的比较，例如以I-线(I-Line)的光罩验证深紫外光(D-UV)的光罩，或以深紫外光(D-UV)的光罩验证I-线(I-Line)的光罩，同样可以得到良好的效果。
虽然本发明已以一实施例说明如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书为准。
权利要求
1.一种新版光罩的验证方法，其特征为该方法包括提供一晶元；将一新版光罩的图案转移于该晶元上，以在该晶元上形成一第一图案；将一旧版光罩的图案转移于该晶元上，以于该晶元上形成一第二图案；以及对比该第一图案与该第二图案，以验证该新版光罩的正确性。
2.如权利要求1所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩的图案转移于该晶元上的一光阻层上，且该旧版光罩的图案转移于该晶元的该光阻层上。
3.如权利要求1所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩的图案转移于该晶元的一第一曝光区块上，该旧版光罩的图案转移于该晶元的一第二曝光区块上。
4.如权利要求1所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩的图案转移于该晶元的一第一曝光区块上，该旧版光罩的图案转移于该晶元的二第二曝光区块上，该第一曝光区块是位于该些第二曝光区块之间。
5.如权利要求1所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩的图案转移于该晶元的复数个第一曝光区块上，该旧版光罩的图案转移于该晶元的复数个第二曝光区块与复数个第三曝光区块上，该些第一曝光区块位于该些第二曝光区块与该些第三曝光区块之间，且该些第一曝光区块、该些第二曝光区块、该些第三曝光区块各成一列。
6.如权利要求1所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩与该旧版光罩属于相同时代的光罩。
7.如权利要求1所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩与该旧版光罩属于不同时代的光罩。
8.一种新版光罩的验证方法，其特征为该方法包括提供一晶元；于该晶元上形成一当层；于该当层上形成一第一光阻层；进行一曝光、显影步骤，将一新版光罩的图案转移至该第一光阻层；以该第一光阻层为罩幕进行蚀刻，以在该当层形成一第一图案；去除该第一光阻层；于该晶元上形成一第二光阻层；进行一曝光、显影步骤，将一旧版光罩的图案转移至该第二光阻层；以该第二光阻层为罩幕进行蚀刻，以在该当层形成一第二图案；去除该第二光阻层；以及对比该第一图案与该第二图案，以验证该新版光罩的正确性。
9.如权利要求8所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩与该旧版光罩属于不同时代的光罩。
10.如权利要求8所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩与该旧版光罩属于相同时代的光罩。
11.如权利要求8所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩的图案转移于该当层的一第一曝光区块上，该旧版光罩的图案转移于该当层的一第二曝光区块上。
12.如权利要求8所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩的图案转移于该当层的的一第一曝光区块上，该旧版光罩的图案转移于该当层的二第二曝光区块上，该第一曝光区块位于该些第二曝光区块之间。
13.如权利要求8所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩的图案转移于该当层的的复数个第一曝光区块上，该旧版光罩的图案转移于该当层的的复数个第二曝光区块与复数个第三曝光区块上，该些第一曝光区块位于该些第二曝光区块与该些第三曝光区块之间，且该些第一曝光区块、该些第二曝光区块、该些第三曝光区块各成一列。
14.一种新版光罩的验证方法，其特征为该方法包括提供一晶元，具有复数个第一曝光区块、复数个第二曝光区块、以及复数个第三曝光区块，且该些第一曝光区块、该些第二曝光区块、该些第三曝光区块各成一列；将一新版光罩的图案转移于该晶元的该些第一曝光区块中，以在该晶元上形成复数个第一图案；将一旧版光罩的图案转移于该晶元的该些第二曝光区块与该些第三曝光区块中，以于该晶元上形成复数个第二图案；以及对比该些第一图案与该些第二图案，以验证该新版光罩的正确性。
15.如权利要求14所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩与该旧版光罩属于不同时代的光罩。
16.如权利要求14所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩与该旧版光罩属于相同时代的光罩。
17.如权利要求15所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩的图案转移于该晶元上的一当层上，且该旧版光罩的图案转移于该晶元的该当层上。
18.如权利要求16所述的新版光罩的验证方法，其特征为该新版光罩的图案转移于该晶元上的一光阻层上，且该旧版光罩的图案转移于该晶元的该光阻层上。
19.如权利要求14所述的新版光罩的验证方法，其特征为对比该些第一图案与该些第二图案的步骤中是以该些第一曝光区块与该些第二曝光区块、该些第三曝光区块相对比。
20.如权利要求14所述的新版光罩的验证方法，其特征为对比该些第一图案与该些第二图案的步骤中选取该些第一曝光区块的其中一个该第一图案与该些第二曝光区块的其中一个该第二图案、该些第三曝光区块的其中一个该第二图案相对比。
全文摘要
一种新版光罩的验证方法，此方法是提供一晶元，将一新版光罩的图案转移于晶元上，以在晶元上形成一第一图案后，再将一旧版光罩的图案转移于晶元上，以在晶元上形成一第二图案，然后，利用光学检验机对比晶元上的第一图案与第二图案，以验证新版光罩的正确性。
文档编号G03F1/84GK1414428SQ0113669
公开日2003年4月30日 申请日期2001年10月26日 优先权日2001年10月26日
发明者林明裕, 陈威铭, 周宗贤, 吴满堂 申请人:旺宏电子股份有限公司