专利名称：测量光罩布局修正所引起桥接的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明有关一种测量对光罩图案修正所引起基极与接触间桥接(bridge)的方法、结构与布局。
(2)背景技术由于图案转移程序往往不能百分之百地将光罩的图案转移至光阻，而且显影过程与蚀刻程序等也总难免会有耗损，因此实际形成在底材的图案往往与光罩的图案不同，而有下列的缺失终端变圆(end rounding)、终端变短(end shorting)、角落变圆(corner rounding)，临界尺寸偏差(critical dimension offset)以及桥接现像(bridging phenomena)。
因此，在实际的半导体制程中，为了克服上述的缺失，通常会在光罩布局(layout pattern)完成后，再对光罩布局进行修正，例如光学邻近修正(opticalproximity correction，OPC)，然后才进行后续的图案转移程序等制程。而由于底材图案通常会较光罩图案短薄或变形，因此对光罩布局进行的修正通常是将光罩上实际所要的图案加宽、加长或添加辅助图案，藉以抵消光罩图案与底材图案间的差距，使得底材图案与未作修正前光罩的实际所要图案相同。而由于实际半导体制程中，光罩的图案包含了千千万万的单元，因此对光罩布局进行的修正总是由电脑依照设定的规则与参数自动进行的。因此，仅管操作人员可以藉由修改预定规则与参数来调整对光罩布局所作的修正，但一旦所使用的规则与参数已决定，操作人员并无法逐一控制各个单元的修正。
显然地，由于半导体元件的临界尺寸持续地缩短以及半导体元件的密度持续地增加，相邻图案单元的修正相互接触(一般称之为桥接)的可能性也随之增加。参见图1A、图1B、图1C与图1D所示的实际所需图案10与修正图案11，在此图1B为修正图案11未发生桥接的情形而图1D则为修正图案11发生桥接的情形。由于桥接现像是对实际所要图案10作出修正图案11时的副作用，因此桥接现像的出现往往无法在图案转移程序与蚀刻程序等被消除，会在底材图案上产生不应该存在的桥接，例如基极图案(用以形成基极)与相邻的接触图案(用以形成连接至发射极/集电极的接触)间的桥接或某一晶体管图案的基极图案与相邻晶体管图案的基极图案的桥接，进而引发不正常的短路等缺失。
因此，如何确认对光罩布局进行的修正有无引起不正常的桥接，便成为修正光罩布局所不可或缺的一环。习知技术中，或由于各个晶体管间的距离较晶体管内基极与接触间的距离大，或由于整个半导体元件的布局使得不同晶体管的基极明显分开等因素，因此仅着重在测量基极与位于其两侧的接触间的桥接，而其作法如图2A、图2B与图2C所示。
首先，当要形成的晶体管的布局如图2A所示那样包含有基极21与位于基极21两侧在元件区20的数个接触22时。为了测量这样的晶体管能否形成适当的光罩图案而不会发生桥接等缺失，先在光罩上形成类似图2A的图案而得到如图2B所示的近似基极图案23与数个近似接触图案24在修正元件区205，在此近似基极图案23与数个近似接触图案24的配置(configuration)基本上类似于基极21与数个接触22的配置，但尺寸大小与相对距离可以不同，然后先对图2B所示的图案进行修正(如光学邻近修正)再将修正过的图案转移到底材25而形成基极23与数个接触27，如图2C所示，在此为强调如何检测桥接，只画出因距离太近而使得部份地方真的发生桥接的情形。最后再电性耦接各接触27至一端点，然后施加电信号于基极并于此端点测量有无出现电信号。显然地，若端点出现电信号即代表至少一个接触27与基极23发生桥接，亦即对光罩布局的修正引发了桥接，而必须修改图2B所示的近似基极图案23与数个近似基极图案24。当然，也可视为这样的晶体管布局无法以现有的光罩布局图案修正适当形成，而必须修改此晶体管的布局或甚至现有的光罩布局图案。
当然，由于修正图2B时不仅需要知道有无发生桥接，还需要知道基极21与接触22相距多远便不会发生桥接。因此如图2D所示那样，通常是在光罩上形成以导线图案28连接多个相似(甚至大小形状都相等的)模拟基极图案29的图案。在此每个模拟基极图案29皆有多个模拟接触图案295位于其两侧，而且在此任一个模拟基极图案29与其周围模拟接触图案295的距离，皆与其它模拟基极图案29与其周围模拟接触图案295的距离不相同。因此藉由在光罩布局修正(如光学邻近修正)与图案转移至底材25后，测量底材25上相应到各个模拟基极图案29与其周围模拟接触图案295的各个基极26与相对应接触27间，何者出现桥接何者没有出现桥接，便可以知道何组模拟基极图案29与模拟接触图案295可以作为光罩上相应于基极21与接触22的图案。当然，若不只一组不会发生桥接，应以形成的基极21与接触22与要形成晶体管的差距最小者为准。
无论如何，由于半导体元件密度的持续增加使得各个晶体管间的距离渐渐与晶体管内基极与接触间的距离相近，以及一些半导体元件的布局方式的演变(如静态随机存取存储器)使得不同晶体管的基极相互紧邻，习知技术的只测量晶体管内基极与接触间桥接的作法便无法适切地掌握所有可能会发生的桥接。举例来说，如果所要形成的图案是类似图2A但基极21的长度较长，则可能在底材25上形成如图2E所示的情形，虽然没有桥接现像但基极26的终端在修正后呈现一般通称为终堆帽盖现像(endcap phenomena)的变宽或铁锤状(hammer heads)等变化。显然地，如果两个晶体管间的距离近到使得二个晶体管的基极图案在光罩图案修正时会互相影响，很可能如图2F所示那样，出现相邻晶体管的基极间的桥接。当然，图2F仅是一例，也可能是某个晶体管的基极与相邻晶体管的某个接触发生桥接，或是某个晶体管的某个接触与相邻晶体管的某个接触发生桥接。
综上所述，习知技术只能测量因修正光罩布局时所产生的同一个晶体管内基极与接触(特别是基极)变形所引发的桥接，而不能有效测量其它原因所引发的桥接。因此有必要修改习知技术，藉以确切地掌握所有的桥接，进而确保光罩布局的正确性。
(3)发明内容本发明的目的是克服上述传统测量光罩布局修正所发生的桥接的技术的各种缺点，提供一种可以测量可能发生的各种桥接的方法和装置。
根据本发明一方面提供一种测量光罩布局修正所引起桥接的方法，该方法包括首先提供至少包含导线图案、连接至导线图案的多个基极图案与多个接触图案组的光罩，其中任一接触图案组皆对应到一基极图案且与此基极图案相互分离，并皆至少包含多个接触图案且至少围绕相对应基极未与导线图案连接的一端；然后修正光罩布局并将修正过布局转移至底材，而在底材上形成导线、多个基极与多个接触组；接着电性耦接各接触组至一终端，并施加电信号于导线而于终端测量有无出现因桥接而出现的电信号。
根据本发明另一方面提供一种具有可以测量光罩布局修正所引发基极图案变形的布局的光罩，至少包含导线图案、连接至导线图案的多个基极图案与多个接触图案组，其中任一接触图案组皆对应到一基极图案且与此基极图案相互分离，并皆至少包含多个接触图案且至少围绕相对应基极未与导线图案连接的一端。
根据本发明又一方面提供一种可以测量基极与接触间桥接的装置，至少包含位于底材上的基极，覆盖底材与基极的介电质层，位于介电质层内并与底材接触的多个接触，这些接触是相互分离并至少围绕部份的基极，以以及位于介电质层上并电性耦接到这些接触的导体层。
为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1A至图1D为显示实际所要图案与修正图案的关系，并分别显示修正图案出现桥接与未出现桥接的情形的示意图；图2A至图2F为习知技术的概念、内容和优缺点的示意图；图3A至图3D为本发明的一较佳实施例的基本示意图；图4为本发明另一较佳实施例的基本示意图；以及图5A与图5B为本发明又一较佳实施例的基本示意图。
(5)具体实施方式
由图2D至图2F可以看出，习知技术基本上只测量基极与位于其两侧的接触之间是否有发生桥接，亦即基本上只考虑基极变宽所引起的问题，而完全没有考虑到基极变长所引起的问题。进一步地，比较图2C与图2F，可以看出习知技术虽然有考虑到基极终端变宽所引起的某一个晶体管内基极与接触间桥接，但习知技术完全没有考虑基极终端变宽(与变长)所引起的不同晶体管间的桥接。换句话说，基极变长与基极终端变宽的问题，都不是习知计术所要处理与所能检测的问题。
针对此问题，本发明的基本概念是将习知技术中模拟接触图案与模拟基极图案间的关系，或近似接触图案与近似基极图案间的关系，由模拟接触图案仅位于模拟基极图案的两侧扩展到模拟接触图案围绕基极图案。在此为了能检测模拟基极终端变长与变宽所可能引起的桥接，模拟接触图案最好围绕模拟基极图案的终端，而且最好至少有一个模拟接触图案是邻近模拟基极图案的终端或者是位于模拟基极图案终端的延伸区域。
为了具体说明本发明的基本概念，本发明的一较佳实施例为一种可用以测量光罩布局修正所引发的基极图案变形的光罩布局。如图3A与图3B所示，本实施例至少包含导线图案31、多个基极图案32以及由多个接触图案33所形成的多个接触图案组，其中任一个接触图案皆至少包含多个接触图案33。
如图3A与图3B所示，各个基极图案32连接至导线图案31并且这些基极图案32是相互分离的。同时，这些接触图案组也是相互分离的并且任一接触图案组不与这些基极图案32接触。事实上，这些接触图案组与这些基极图案32是一对一对应的，并且任一个接触图案组的多个接触图案也是相互分离的，而且任一个接触图案组的多个接图案32皆至少围绕相对应的基极图案32不与导线图案31接触的一侧。
显然地，图3A所示为仅要测量基极图案31终端的变长或变宽的情形，而图3B所示则为混合了图3A与习知技术的仅测量基极图案32两侧的两种作法。图3A明显地强调了本实施例与习知技术的一大差别，而图3B则是将本实施例应用到可以测量任何基极图案变形所引起的桥接。
进一步地，为了确保能确实检测到基极图案32的变长或终端变宽，可以让如图3C所示般，任一接触图案组至少有邻近相对应基极图案32一端的至少一个接触图案33。甚至如图3D所示，当任一接触图案组相对应的基极图案32被此接触图案组所围绕的一端是沿轴线34延伸时，至少一接触图案33是位于轴线34上但不与基极图案32接触。
当然，本实施例可以被应用来同时测量许多种不同的晶体管布局，亦即不同基极图案32的轮廓可以完全不同，不同接触图案组也可以拥有各不相同的接触图案数量与分布。但如同图2D与相关文字所提到的，为了确认基极图案32与相应接触图案组间的距离多大即可避免接触的发生，或说确认相邻基极图案32间相距多远即可避免会接触的发生，一般而言，任一基极图案32皆与其它基极图案32的轮廓相似(甚至相等)，而任一接触图案组的多个接触图案33的分布方式也与其它接触图案组的多个接触图案33的分布方式相似，只是任一基极图案组的多个接触图案33与相对应的某一基极图案32间的距离皆与其它基极图案组的多个接触图案33与相对应的某一基极图案间32的距离不相同。举例来说，可以是任一接触图案组的邻近相对应基极图案32未与导线图案31接触一端的一接触图案33与基极图案32间的距离是与任一其它接触图案组的邻近相对应基极图案32位于导线图案31接触一端的一接触图案33与基极图案32间的距离不相同，也可以是任一接触图案组的位于相对应基极图案32两侧的多个接触图案33与此基极图案32间的距离是与任一其它接触图案组的位于相对应基极图案32两侧这些接触图案33与基极图案32间距离并不相同。
本发明的另一较佳实施例为前一较佳实施例的应用，提供一种测量光罩布局修正所引起的桥接的方法，如图4所示，至少包含下列基本步骤。
如光罩布局方块41所，提供具有一布局的光罩。此布局至少包含导线图案、多个接触图案组以及多个分别连接至导线图案的基极图案，任一接触图案组皆对应到一基极图案并与此基极图案相互分离，任一接触图案组至少包含多个接触图案并至少围绕相对应的一基极未与导线图案相连接的一端。简单地说，此光罩的布局图案即为前一较佳实施例所提出的光罩布局。
一般而言，光罩布局至少符合下列限制之一第一、至少任一接触图案组中的这些接触图案是沿相对应的基极图案的边缘排列，并且至少一接触图案是位于基极图案未与导线图案接触的一端；第二、不同接触图案组中这些接触图案与相对应的基极图案的距离各不相同；第三、任一接触图案组的邻近相对应基极图案未与导线图案接触一端的一接触图案与基极图案间距离是与任一其它这些接触图案组的邻近相对应一基极图案未与导线图案接触一端的一接触图案与基极图案间距离不相同。
如图案修正方块42所示，修正布局。在此是以电脑等依照操作人员所设定的规则，如参数或演算法则，自动地修正布局。而常用的修正方法为光学邻近修正法。
如转移方块43所示，将修正后的布局转移至底材，而在底材上形成导线、多个基极与多个接触组。
如耦接方块44所示，电性耦接这些接触组至一终端。一般而言，是先以介电质层覆盖底材与这些基极，但让这些接触组未被介电质层覆盖，然后形成一导体层在该介电质层上，藉以电性耦接这些接触至该终端。
如测量方块45所示，施加电信号于导线并测量有无电信号出现于此终端。
本发明的又一较佳实施例是一种可以测量基极与接触间桥接的装置。如图5A与图5B所示，至少包含基极51、介电质层52、多个接触53与导体层。在此，为简化图示并未画出导体层而且仅示完整结构的部份剖面图。
基极51位于底材50上。介电质层52覆盖底材50与基极51，但并未完全覆盖任一个接触53。这些接触53是位于介电质层52内并与底材50接触，这些接触是相互分离并至少围绕部份基极51。导体层位于介电质层52上并且电性耦接这些接触53。
在此，这些接触53通常是沿基极51的边缘排列，并且可能至少有一接触53位于基极51的一端，而且此接触53往往是邻近基极51的一端。进一步地，当基极51被这些接触52所围绕的一端是沿一轴线沿伸时，通长至少有一接触53位于此轴线上但不与基极51接触。
除此之外，基极51通常是电性偶接到一电源，而导体层则是连接到一检测器。在此检测器是用以检测自基极51经由与基极51桥接的至少一接触53流至导体层的信号，如电信号，藉以判断基极51是否与这些接触53发生桥接。
显然地，将前面两个实施例的光罩布局转移至底材即可得到本实施例的装置，此时本装置中基极与各接触的配置方式是取决于经修正过(如以光学邻近修正法修正过)的光罩的布局。但本实施例并不限于此结构是如何形成的，而且本实施例可以应用来检测任何基极变形引起的桥接，至于此桥接是由光罩布局修正所引起或是由曝光程序与蚀刻程序的错误所引起，并不是本实施例的重点。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种可以测量基极与接触间桥接的装置，其特征在于，至少包含一基极，该基极位于一底材上；一介电质层，该介电质层覆盖该底材与该基极；多个接触，这些接触是位于该介电质层内并与该底材接触，这些接触是相互分离并至少围绕部份该基极以及一导体层，该导体层位于该介电质层上，并且该导体层电性耦接这些接触。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该基极是电性偶接到一电源。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该导体层是电性耦接到一检测器，该检测器是用以检测自该基极经由与该基极桥接的至少一该接触流至该导体层的信号，藉以判断该基极是否与这些接触发生桥接。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，这些接触是沿该基极的边缘排列。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一该接触邻近该基极的一端。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当该基极被这些接触围绕的一端是沿一轴线沿伸时，至少一该接触是位于该轴线上但不与该基极接触。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该基极与这些接触的配置方式是取决于经光学邻近修正法修正的一光罩的布局。
8.一种可用以测量光罩布局修正所引发的基极图案变形的光罩布局，其特征在于，至少包含一导线图案多个基极图案，这些基极图案是相互分离并且皆连接至该导线图案；和多个接触图案组，这些接触图案组是相互分离并且任一该接触图案组不与这些基极图案接触，任一该接触图案组皆对应到一该基极图案并至少包含多个接触图案，这些接触图案是相互分离并且至少围绕相对应的一该基极图案不与该导线图案接触的一侧。
9.如权利要求8所述的布局，其特征在于，任一该基极图案皆与其它基极图案的轮廓相似。
10.如权利要求9所述的布局，其特征在于，任一该接触图案组的这些接触图案的分布方式皆与其它接触图案组的接触图案的分布方式相似。
11.如权利要求9所述的布局，其特征在于，任一该接触图案组的这些接触图案与相对应的某一该基极图案间的距离皆与其它接触图案组的接触图案与相对应的某一该基极图案间的距离不相同。
12.如权利要求8所述的布局，其特征在于，当任一该接触图案组相对应的一该基极图案被该接触图案组所围绕的一端是沿一轴线延伸时，至少一该接触图案是位于该轴线上但不与该基极图案接触。
13.如权利要求8所述的布局，其特征在于，任一该接触图案组皆至少有一该接触图案是邻近相对应的一该基极图案未与该导线图案接触的一端。
14.如权利要求13所述的布局，其特征在于，任一该接触图案组的邻近相对应一该基极图案未与该导线图案接触一端的一该接触图案与该基极图案间的距离是与其它这些接触图案组的邻近相对应一该基极图案未与该导线图案接触一端的一该接触图案与该基极间的距离不相同。
15.一种测量光罩布局修正所引起的桥接的方法，其特征在于，至少包含提供一光罩，该光罩具有一布局，该布局至少包含一导线图案；多个基极图案，任一该基极图案是连接至该导线图案并与其它这些基极图案相分离；和多个接触图案组，任一该接触图案组皆对应到一该基极图案并与该基极图案相互分离，任一该接触图案组至少包含多个接触图案并至少围绕相对应的一该基极图案的未与该导线图案相连接的一端；修正该布局；将修正后的该布局转移至一底材，而在该底材上形成一导线、多个基极与多个接触组；电性耦接这些接触组至一终端；以及施加一电信号于该导线并测量有无该电信号出现于该终端。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，先以一介电质层覆盖该底材与这些基极但让这些接触组未被该介电质层覆盖，然后形成一导体层在该介电质层上并与这些接触组相接触，藉以电性耦接这些接触组至该终端。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，是以一电脑依照至少由一操作人员所设定的规则而自动地执行一光学邻近修正法以修正该布局。
18.如权利要求15的所述的方法，其特征在于，任一该接触图案组中的这些接触图案是沿相对应的一该基极图案的边缘排列，并且至少一该接触图案是位于该基极图案未与该导线图案接触的一端。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，不同接触图案组中这些接触图案与相对应的一该基极图案的距离各不相同。
20.如权利要求15的所述的方法，其特征在于，任一该接触图案组的邻近相对应一该基极图案未与该导线图案接触一端的一该接触图案与该基极图案间距离是与任一其它这些接触图案组的邻近相对应一该基极图案未与该导线图案接触一端的一该接触图案与该基极图案间距离不相同。
全文摘要
一种测量光罩布局修正所引起桥接的方法，包括首先提供具有布局的光罩，此布局至少包含导线图案、连接至导线图案的多个基极图案与多个接触图案组，其中任一接触图案组皆至少包含多个接触图案并且至少围绕一相对应基极未与导线图案连接的一端；然后修正布局，并将修正过布局转移至底材，而在底材上形成导线、多个基极与多个接触组；接着电性耦接这些接触组至一终端，并施加电信号于导线以测量终端有无出现因桥接而出现的电信号。
文档编号H01L23/544GK1395146SQ0214031
公开日2003年2月5日 申请日期2002年6月24日 优先权日2001年6月26日
发明者林政男 申请人:联华电子股份有限公司