光罩及检测结构的制作方法

本实用新型涉及半导体技术领域，特别是涉及一种光罩及检测结构。

背景技术：

在光刻工艺中显影之后产生的残留物，需要被清洗干净。通常可以采用清洗工具(rinse)来进行清洗。

但是，如何确保晶圆的旋转(也即是清洗工具的旋转)处于正常的转速范围内，尚不能够被监测到。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种光罩及检测结构，实现对清洗工具旋转的检测。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种光罩，包括第一模块区、第二模块区和第三模块区，所述第二模块区围绕所述第一模块区，所述第三模块区围绕所述第二模块区，所述第三模块区包括多个不同线宽的线条，所述第二模块区的线宽大于第三模块区中线条的最大线宽。

可选的，对于所述的光罩，所述第一模块区位于所述光罩的中央。

可选的，对于所述的光罩，所述第一模块区包括多个矩形，相邻矩形之间的间距小于所述矩形的边长。

可选的，对于所述的光罩，所述第二模块区为一环形，所述环形的宽度大于等于2μm。

可选的，对于所述的光罩，所述第二模块区为方环形。

可选的，对于所述的光罩，所述第三模块区包括4个相同的部分，4个所述部分分别排布在所述第二模块区四周。

可选的，对于所述的光罩，每个所述部分的线条均按顺时针排列。

可选的，对于所述的光罩，每个所述部分中，所述线条的线宽均按顺时针依次增大或减小。

可选的，对于所述的光罩，相邻线条之间的间距为最小线条线宽的10倍以上。

可选的，对于所述的光罩，所述第三模块区与第二模块区相连接。

本实用新型还提供一种检测结构，包括：第一模块、第二模块和第三模块，所述第二模块围绕所述第一模块，所述第三模块围绕所述第二模块，所述第三模块包括多个不同线宽的线条，所述第二模块的线宽大于第三模块中线条的最大线宽。

可选的，对于所述的检测结构，所述第一模块包括多个长方体，相邻长方体之间的间距小于所述长方体的边长。

可选的，对于所述的检测结构，所述第二模块为一环形结构，所述环形结构的宽度大于等于2μm。

可选的，对于所述的检测结构，所述第二模块为方环形结构。

可选的，对于所述的检测结构，所述第三模块包括4个相同的部分，4个所述部分分别排布在所述第二模块四周。

可选的，对于所述的检测结构，每个所述部分的线条均按顺时针排列。

可选的，对于所述的检测结构，每个所述部分中，所述线条的线宽均按顺时针依次增大或减小。

可选的，对于所述的检测结构，相邻线条之间的间距为最小线条线宽的10倍以上。

可选的，对于所述的检测结构，所述第三模块与第二模块相连接。

本实用新型提供的光罩，包括第一模块区、第二模块区和第三模块区，所述第二模块区围绕所述第一模块区，所述第三模块区围绕所述第二模块区，所述第三模块区包括多个不同线宽的线条，所述第二模块区的线宽大于第三模块区中线条的最大线宽。由此获得的检测结构，能够依据清洗工具转速的不同而黏附不同的残留物缺陷，进而通过残留物缺陷的检测，可以获悉清洗工具转速的偏离情况，可以及时修正，以确保清洗工具转速的正确性。

附图说明

图1为一种清洗工具的示意图；

图2为本实用新型中光罩的结构示意图；

图3为本实用新型中检测结构的结构示意图；

图4为本实用新型中利用检测结构进行分析的示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的光罩及检测结构进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1所示，一种清洗工具包括一旋转部1和一喷嘴2，在清洗时，旋转部1上固定一晶圆3，按照设定速度进行旋转，同时位于晶圆中心正上方的喷嘴喷出清洗液(例如去离子水)，通过旋转部1带动晶圆3旋转产生离心力把残留物冲走。即清洗工具是通过带动晶圆3旋转，从而实现光刻残留物的去除。但是，如果出现异常时，例如机台老化，可能会导致实际转速比设定慢，进而会导致光刻残留物去除不彻底，影响后续工艺。发明人提出一种解决方法是对转速进行提高，即设定更快的转速，但是，这样的做法有着一定的盲目性，很可能是设定后的转速比实际需要的转速快，这可能会有图形冲倒的风险。

基于此，发明人认为，可以设计一种特殊的检测结构，使其在不同转速下可以收集到不同的残留物缺陷，那么以此为基准，通过对残留物缺陷的检测，就能够知晓具体的转速。

于是，本申请首先提供一种光罩，请参考图2，包括第一模块区10、第二模块区20和第三模块区30，所述第二模块区20围绕所述第一模块区10，所述第三模块区30围绕所述第二模块区20，所述第三模块区30包括多个不同线宽的线条32，所述第二模块区20的线宽大于第三模块区30中线条32的最大线宽。

具体的，所述第一模块区10位于所述光罩的中央，从而可以使得整个光罩具有对称性，以便于设计和制备。所述第一模块区10是为了模拟实际生产中需要被光刻的部分，因此，如图2所示，所述第一模块区10可以是包括多个矩形11，相邻矩形11之间的间距小于所述矩形的边长。例如，所述矩形11可以是形状一致，也可以是有着大小不同的形状，比如混合着长方形和正方形，需要理解的是，由于光学临近效应，矩形的拐角处在投影后将被圆化，从这一角度讲，所述第一模块区10也隐含包括了圆形。对于不同的设备和工艺能力，相邻矩形11之间的间距也会有着不同，例如，对于光源为I-Line的设备，可以是大于等于0.35μm；对于光源为KRF的设备，可以是大于等于0.14μm小于等于0.35μm；对于光源为ARF的设备，可以是小于等于0.14μm。

具体的，所述第二模块区20为一环形，所述环形的宽度大于等于2μm。在一个较佳选择中，所述环形为方环形，以便于制作。

所述第三模块区30包括4个相同的部分31，每部分31中每个线条32的线宽均按顺时针依次增大或减小，每部分31的线条32排列次序相同，例如在本实施例中具体可以是每个所述部分31的线条32均按顺时针排列，分别排布在所述第二模块区20四周。由此，可以确保周边结构的一致性，有利于检测结构形成后进行的检测。当然，所述第三模块区30并不限于仅是4个部分，还可以是其他数量，例如只是一个部分，环绕在第二模块区20周围，也可以是更多，例如在上下左右四个方向上各有两个部分等。

在本实施例中，相邻线条32之间的间距为最小线条32线宽的10倍以上。所述最小线条32的线宽依据不同的设备和工艺能力而定，例如对于光源为I-Line的设备，可以是大于等于0.35μm；对于光源为KRF的设备，可以是大于等于0.14μm小于等于0.35μm；对于光源为ARF的设备，可以是小于等于0.14μm。相邻线条32的线宽可以是按照等差数列以此增大。

进一步的，所述第三模块区30与第二模块区20相连接，即线条32与所述环形相连接，由此可以在制得检测结构后，有效防止线条32被冲倒。

下面请参考图3，对本实用新型的检测结构进行详细说明。

在本实用新型中，所述检测结构包括：第一模块100、第二模块200和第三模块300，所述第二模块200围绕所述第一模块100，所述第三模块300围绕所述第二模块200，所述第三模块300包括多个不同线宽的线条320，所述第二模块200的线宽大于第三模块300中线条320的最大线宽。

本实用新型的检测结构用于检测光刻后的清洗工具的转速，故所述第一模块100、第二模块200和第三模块300都可以是光刻胶经过光刻后形成的。

具体的，所述第一模块100可以是包括多个矩形110(可以认为是密集小块)，相邻矩形110之间的间距小于所述矩形110的边长。例如，所述矩形110可以是形状一致，也可以是有着大小不同的形状，比如混合着长方形和正方形，需要理解的是，由于光学临近效应，矩形的拐角处在投影后将被圆化，从这一角度讲，所述第一模块100也隐含包括了圆形。对于不同的设备和工艺能力，相邻矩形110之间的间距也会有着不同，例如，对于光源为I-Line的设备，可以是大于等于0.35μm；对于光源为KRF的设备，可以是大于等于0.14μm小于等于0.35μm；对于光源为ARF的设备，可以是小于等于0.14μm。

具体的，所述第二模块200为一环形，所述环形的宽度大于等于2μm。在一个较佳选择中，所述环形为方环形，以便于制作。

所述第三模块300包括4个相同的部分310，每部分310中每个线条320的线宽均按顺时针依次增大或减小，每部分310的线条320排列次序相同，例如在本实施例中具体可以是每个所述部分310的线条320均按顺时针排列，分别排布在所述第二模块200四周。由此，可以确保周边结构的一致性，有利于利用该检测结构进行检测。当然，所述第三模块300并不限于仅是4个部分，还可以是其他数量，例如只是一个部分，环绕在第二模块200周围，也可以是更多，例如在上下左右四个方向上各有两个部分等。

在本实施例中，相邻线条320之间的间距为最小线条320线宽的10倍以上。所述最小线条320的线宽依据不同的设备和工艺能力而定，例如对于光源为I-Line的设备，可以是大于等于0.35μm；对于光源为KRF的设备，可以是大于等于0.14μm小于等于0.35μm；对于光源为ARF的设备，可以是小于等于0.14μm。相邻线条320的线宽可以是按照等差数列以此增大。

进一步的，所述第三模块300与第二模块200相连接，即线条320与所述环形相连接，由此可以有效防止线条320被冲倒。

下面对本实用新型的检测结构如何实现检测功能进行阐述。

首先提供光刻工艺获得上述检测结构，此时，检测结构上残留有显影后的残留物，这也正是体现了正常光刻工艺中的现象。将这一检测结构(位于晶圆上)转移至清洗工具上(可参考图1)，并使得清洗工具开始旋转和喷洒清洗剂。当旋转部1的转速偏低时，第一模块100显影产生的残留物会黏附在第二模块200的大块光阻上，使得第二模块200的缺陷数目(defect count)迅速增加。随着转速的增加，第三模块300处的缺陷数目则会由于残留物被逐渐排出而降低。可以理解的是，当转速达到某一数值(范围)时，检测结构上的残留物会被全部排出。当旋转部1的转速偏高时，第三模块300在每个部分310处，由于各个线条320的线宽大小不同，细的线条320会先被冲倒，但是由于每个线条320末端连着第二模块200的大块光阻，因此不易被冲到其他区域(例如第二模块200所在区域)，所以第三模块300的缺陷数目会由于随着转速增加使越来越大线宽的线条320也被冲倒而增加。

因此，可以在正常的机台上进行这一操作过程，并记录测量得到的缺陷情况，进而能够获知转速与缺陷数目之间的关系，那么就可以利用这一关系，在其他机台上进行检测，并实现对清洗工具旋转速度的修正。

请结合图4，其为利用本实用新型的检测结构在某一型号光刻机上进行的测试，示出了第二模块200和第三模块300在不同转速情况下各自的缺陷数目，例如在转速为1000rpm时缺陷数目皆为0，而在大于1000rpm时第三模块300处缺陷增大，表明被冲倒的线条320数量增加，与上文理论分析一致。

综上所述，本实用新型提供的光罩，包括第一模块区、第二模块区和第三模块区，所述第二模块区围绕所述第一模块区，所述第三模块区围绕所述第二模块区，所述第三模块区包括多个线条，每个线条的线宽依次增大，所述第二模块区的线宽大于第三模块区中线条的最大线宽。由此获得的检测结构，能够依据清洗工具转速的不同而黏附不同的残留物缺陷，进而通过残留物缺陷的检测，可以获悉清洗工具转速的偏离情况，可以及时修正，以确保清洗工具转速的正确性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。