專利名稱：制造半導(dǎo)體器件的標(biāo)線片和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適于檢驗(yàn)加工精度等的制造半導(dǎo)體器件的標(biāo)線片和方法。
背景技術(shù)：
為了確認(rèn)精度，要對使用標(biāo)線片轉(zhuǎn)印到抗蝕膜上的任何圖案進(jìn)行尺寸測量。該測量是對預(yù)先轉(zhuǎn)印到抗蝕膜上的專用于該測量的臨界尺寸圖案進(jìn)行的，而不是對構(gòu)成用于實(shí)際應(yīng)用的電路的圖案進(jìn)行的。在切割線上形成臨界尺寸圖案已經(jīng)變得愈加普遍。
圖8表示傳統(tǒng)標(biāo)線片的示意圖。標(biāo)線片101被劃分為其中形成有構(gòu)成實(shí)際應(yīng)用的電路的電路區(qū)域102以及圍繞該電路區(qū)域102設(shè)置的切割區(qū)域103。切割區(qū)域103中形成有臨界尺寸圖案104，而沒有形成電路圖案。臨界尺寸圖案104形成在切割區(qū)域103的中央部分。
通過這種標(biāo)線片101將圖案兩次或更多次地轉(zhuǎn)印到形成在晶片上的抗蝕膜上，并且后續(xù)的顯影導(dǎo)致形成了縱向和橫向延伸的切割線112以及由切割線112包圍的芯片區(qū)域111，如圖9所示。在切割線112的中心線上，形成有具有對稱幾何形狀的臨界尺寸圖案113。圖9中由雙點(diǎn)劃線包圍的區(qū)域與通過單次曝光照射而轉(zhuǎn)印的區(qū)域相對應(yīng)。在該區(qū)域中看起來好像有兩個(gè)臨界尺寸圖案113，但是要注意，右側(cè)的臨界尺寸圖案113是通過另一次曝光照射而轉(zhuǎn)印的圖案。
當(dāng)在CD-SEM(臨界尺寸掃描電子顯微鏡)下對轉(zhuǎn)印和顯影之后的抗蝕膜進(jìn)行尺寸測量時(shí)，在多個(gè)芯片區(qū)域111中指定一個(gè)測量目標(biāo)芯片區(qū)域111a，如圖10所示，并且指定位于左側(cè)的臨界尺寸圖案113的位置。然后測量構(gòu)成臨界尺寸圖案113的兩個(gè)直線部分之間的距離。這里，在測量中，需要對測量點(diǎn)114a處的距離進(jìn)行測量，從切割線112的中心線觀察，該測量點(diǎn)114a位于測量目標(biāo)芯片區(qū)域111a側(cè)。這是因?yàn)樵谙噜徯酒瑓^(qū)域111b上的測量點(diǎn)114b(根據(jù)臨界尺寸圖案113，該測量點(diǎn)114b位于測量目標(biāo)芯片區(qū)域111a的相對側(cè))處另外進(jìn)行的測量可能會造成混淆，導(dǎo)致CD-SEM顯示好像是對相鄰芯片區(qū)域111b進(jìn)行尺寸測量的狀態(tài)，盡管實(shí)際測量是正確進(jìn)行的。
然而，傳統(tǒng)的方法難以區(qū)分從切割線112觀察時(shí)，位于測量目標(biāo)芯片區(qū)域111a側(cè)的測量點(diǎn)114a與相鄰芯片區(qū)域111b側(cè)的測量點(diǎn)114b，從而可能錯(cuò)誤地對測量點(diǎn)114b處的距離進(jìn)行測量。
不僅在通過單次曝光照射來曝光一個(gè)芯片的情況下會出現(xiàn)類似的問題，而且在通過單次曝光照射來曝光多個(gè)芯片的情況下也會出現(xiàn)類似的問題。
在日本專利申請公開No.Hei 8-148490、日本專利申請公開No.Hei5-333526和日本專利申請公開No.Sho 59-55029中公開了多種現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種制造半導(dǎo)體器件的標(biāo)線片和方法，兩者能夠精確地指定在測量過程中所需的圖案位置。
在對上述問題的解決方案進(jìn)行廣泛研究之后，本發(fā)明人構(gòu)想了以下描述的本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)線片包括電路區(qū)域，具有電路構(gòu)成圖案；以及圍繞該電路區(qū)域設(shè)置的切割區(qū)域，該切割區(qū)域與切割線相對應(yīng)。該切割區(qū)域在其中心線內(nèi)具有臨界尺寸圖案。
在根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法中，在將電路圖案和臨界尺寸圖案分別轉(zhuǎn)印到芯片區(qū)域中和切割線中之后，對通過與測量目標(biāo)芯片區(qū)域同一次曝光照射而轉(zhuǎn)印的臨界尺寸圖案的尺寸進(jìn)行測量。作為臨界尺寸圖案，從切割線的中心線觀察，所轉(zhuǎn)印的臨界尺寸圖案具有與通過同一次曝光照射而轉(zhuǎn)印的芯片區(qū)域位于同一側(cè)的部分，該部分與位于相對側(cè)的另一部分相分離。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的標(biāo)線片的示意圖；圖2是轉(zhuǎn)印到抗蝕膜上的圖案的示意圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的尺寸測量方法的示意圖；圖4是標(biāo)線片的另一示例的示意圖；圖5是通過圖4中所示的標(biāo)線片轉(zhuǎn)印的圖案的示意圖；圖6是標(biāo)線片的另一示例的示意圖；圖7是通過圖6中所示的標(biāo)線片轉(zhuǎn)印的圖案的示意圖；圖8是傳統(tǒng)的標(biāo)線片的示意圖；圖9是通過單次照射單個(gè)芯片的工藝獲得的圖案的示意圖；圖10是通過傳統(tǒng)的方法轉(zhuǎn)印到抗蝕膜上的臨界尺寸圖案的示意圖；以及圖11是通過單次照射多個(gè)芯片的工藝獲得的圖案的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下段落將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的標(biāo)線片的示意圖。
根據(jù)本實(shí)施例的標(biāo)線片1分為電路區(qū)域2，其中形成有實(shí)際電路構(gòu)成圖案；以及設(shè)置在該電路區(qū)域2周圍的切割區(qū)域3。切割區(qū)域3沒有電路圖案，但是其中形成有臨界尺寸圖案4。從切割區(qū)域3的中心線觀察，臨界尺寸圖案4形成在電路區(qū)域2側(cè)。臨界尺寸圖案4例如具有兩個(gè)彼此分離的直線部分。這些直線部分沿彼此正交的方向延伸。在切割區(qū)域3中的兩個(gè)點(diǎn)處形成臨界尺寸圖案4，同時(shí)使電路區(qū)域2位于其之間。
通過標(biāo)線片1對形成在晶片上的抗蝕膜進(jìn)行的曝光使得電路區(qū)域2的圖案(未示出)和臨界尺寸圖案4被轉(zhuǎn)印到抗蝕膜上。通過每一次曝光照射將晶片的位置移動(dòng)一個(gè)芯片，可以將上述圖案轉(zhuǎn)印到整個(gè)晶片部分上。后續(xù)的顯影使所轉(zhuǎn)印的圖案被保留或去除，并且使其它部分被去除或保留，這取決于抗蝕膜的正屬性或負(fù)屬性。由此，在抗蝕膜中形成了縱向和橫向延伸的切割線12以及由切割線12包圍的芯片區(qū)域11，如圖2所示。在切割線12中，成對的形成有臨界尺寸圖案13，同時(shí)使中心線位于其之間。
在使用CD-SEM對其中形成有這些圖案的抗蝕膜進(jìn)行尺寸測量的過程中，從多個(gè)芯片區(qū)域11中指定一個(gè)測量目標(biāo)芯片區(qū)域11a，如圖3所示，并且指定位于其左側(cè)的臨界尺寸圖案13a的位置。測量構(gòu)成臨界尺寸圖案13a的兩個(gè)直線部分的距離。如上所述，在此需要對測量點(diǎn)14處的部分進(jìn)行測量，從切割線12的中心線觀察，該測量點(diǎn)14位于測量目標(biāo)芯片區(qū)域11a側(cè)。
在本實(shí)施例中，從切割線12的中心線觀察，位于測量目標(biāo)芯片區(qū)域11a側(cè)的臨界尺寸圖案13a與位于相鄰芯片區(qū)域11b側(cè)的臨界尺寸圖案13b彼此分離，從而使得可以確切地指定臨界尺寸圖案13a的位置，而不是臨界尺寸圖案13b的位置，并且使得可以對測量點(diǎn)14處的距離進(jìn)行測量，而不象傳統(tǒng)技術(shù)那樣。因此使得可以確保作為尺寸測量的當(dāng)前目標(biāo)出現(xiàn)在CD-SEM的顯示器上的芯片區(qū)域11與當(dāng)前進(jìn)行尺寸測量的臨界尺寸圖案13之間的一致性。這成功地避免了任何混淆。
通過單次曝光照射轉(zhuǎn)印兩個(gè)臨界尺寸圖案13以使芯片區(qū)域11位于其之間，使得可以容易地理解曝光中可能出現(xiàn)的一般性未對準(zhǔn)等。
注意，為標(biāo)線片設(shè)置的臨界尺寸圖案4的幾何形狀決不限于圖1中所示的形狀。例如，如圖4所示，可以將臨界尺寸圖案4設(shè)置為具有與切割區(qū)域3的中心線交叉的單個(gè)直線部分以及位于該中心線兩側(cè)與該中心線平行延伸的兩個(gè)直線部分。在這種情況下，在電路區(qū)域2的左右兩側(cè)非對稱地形成臨界尺寸圖案4，以避免在圖案轉(zhuǎn)印過程中相鄰芯片區(qū)域之間的臨界尺寸圖案發(fā)生重疊。一個(gè)優(yōu)選示例僅在電路區(qū)域2的左側(cè)只形成單一臨界尺寸圖案4。
通過標(biāo)線片1形成在抗蝕膜上的臨界尺寸圖案13如圖5所示。也就是說，在此獲得的臨界尺寸圖案13是由與切割線12的中心線交叉的單個(gè)直線部分以及位于該中心線兩側(cè)與該中心線平行地延伸的兩個(gè)直線部分構(gòu)成的。
此外，在這種情況下，對于與該中心線平行地延伸的兩個(gè)直線部分，從切割線12的中心線觀察，位于測量目標(biāo)芯片區(qū)域11a側(cè)的一個(gè)直線部分與位于相鄰芯片區(qū)域11b側(cè)的另一直線部分彼此分離，從而使得可以正確地對測量點(diǎn)14處的距離進(jìn)行測量。因此，這使得可以確保例如由CD-SEM作為尺寸測量的當(dāng)前目標(biāo)進(jìn)行顯示的芯片區(qū)域11與當(dāng)前進(jìn)行尺寸測量的臨界尺寸圖案13之間的一致性，而不會導(dǎo)致任何混淆。
如圖6所示，還允許僅在電路區(qū)域2的一側(cè)設(shè)置圖1中所示的臨界尺寸圖案4。在這種情況下，在抗蝕膜上形成了圖7中所示的臨界尺寸圖案13，并且這使得可以正確地對測量點(diǎn)14處的距離進(jìn)行測量，而不會造成任何混淆。
上述說明討論了標(biāo)線片1上的切割區(qū)域3與形成在抗蝕膜上的切割線12對齊的情況，使得從切割區(qū)域3的中心線觀察，形成在電路區(qū)域2側(cè)的圖案轉(zhuǎn)印到從切割線12的中心線觀察的芯片區(qū)域11側(cè)(通過同一次曝光照射形成該芯片)，但這些并不是本質(zhì)的問題。例如，如果從切割線12的中心線觀察，圖案4轉(zhuǎn)印到芯片區(qū)域11側(cè)(該芯片區(qū)域11是通過同一次曝光照射形成的)，并且如果所期望的測量點(diǎn)14與位于相鄰芯片區(qū)域側(cè)的測量點(diǎn)分離，則即使越過切割區(qū)域3的中心線形成臨界尺寸圖案4，也使得可以正確地對測量點(diǎn)14處的距離進(jìn)行測量，而不會造成測量目標(biāo)芯片區(qū)域11a與相鄰芯片區(qū)域11b之間的任何混淆。
根據(jù)抗蝕膜的正屬性或負(fù)屬性，形成在標(biāo)線片1上的臨界尺寸圖案4可以是所去除的圖案或者所保留的圖案。
通常還允許通過電子束光刻法直接在抗蝕膜上形成臨界尺寸圖案13，而不需要使用標(biāo)線片1。
本發(fā)明使得可以在所期望的位置處正確地進(jìn)行臨界尺寸圖案的測量。這使得即使在CD-SEM下進(jìn)行尺寸測量時(shí)，也可以成功地避免不必要的混淆。
本申請基于2004年11月29日提交的在先日本專利申請No.2004-344474，并要求其優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，在此通過引用并入其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種標(biāo)線片，其包括電路區(qū)域，具有電路構(gòu)成圖案；以及包圍所述電路區(qū)域設(shè)置的切割區(qū)域，該切割區(qū)域與切割線相對應(yīng)，所述切割區(qū)域在其中心線內(nèi)部具有臨界尺寸圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)線片，其中在所述臨界尺寸圖案具有越過所述中心線延伸的引出部分的情況下，所述臨界尺寸圖案具有與所述引出部分相分離的至少一個(gè)部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)線片，其中所述臨界尺寸圖案具有被設(shè)置為彼此間隔開的至少兩個(gè)直線部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)線片，其中在所述切割區(qū)域中的至少兩個(gè)點(diǎn)處形成所述臨界尺寸圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的標(biāo)線片，其中在將所述電路區(qū)域置于其之間的兩個(gè)點(diǎn)處形成所述臨界尺寸圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)線片，其中所述臨界尺寸圖案包括第一直線部分，該第一直線部分形成在所述中心線中，并且與所述中心線平行地延伸；以及第二直線部分，該第二直線部分被設(shè)置為與所述第一直線部分間隔開，并且沿與所述中心線垂直的方向延伸。
7.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟將電路圖案轉(zhuǎn)印到芯片區(qū)域中，并且將臨界尺寸圖案轉(zhuǎn)印到切割線中；以及對通過與測量目標(biāo)芯片區(qū)域同一次曝光照射而轉(zhuǎn)印的臨界尺寸圖案的尺寸進(jìn)行測量，作為所述臨界尺寸圖案，從所述切割線的中心線觀察，所轉(zhuǎn)印的臨界尺寸圖案具有與通過同一次曝光照射而轉(zhuǎn)印的芯片區(qū)域位于同一側(cè)的一部分，該部分與位于相對側(cè)的另一部分相分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在臨界尺寸掃描電子顯微鏡下對所述臨界尺寸圖案進(jìn)行測量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中，作為所述臨界尺寸圖案，所轉(zhuǎn)印的臨界尺寸圖案具有被設(shè)置為彼此間隔開的至少兩個(gè)直線部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中，通過單次曝光照射在所述切割線中的至少兩個(gè)點(diǎn)處轉(zhuǎn)印所述臨界尺寸圖案。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在將所述電路區(qū)域置于其之間的兩個(gè)點(diǎn)處形成所述臨界尺寸圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中測量所述臨界尺寸圖案的所述步驟包括下述步驟根據(jù)所述切割線的中心線來指定所述臨界尺寸圖案的位置；以及測量所述臨界尺寸圖案的一部分，從所述切割線的中心線觀察，所述部分與所述芯片區(qū)域位于同一側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中，作為所述臨界尺寸圖案，所轉(zhuǎn)印的臨界尺寸圖案具有第一直線部分，從所述切割線的中心線觀察，該第一直線部分與通過同一次曝光照射而轉(zhuǎn)印的芯片區(qū)域位于同一側(cè)，并且該第一直線部分與所述中心線平行地延伸；以及第二直線部分，該第二直線部分與所述第一直線部分間隔開，并且沿與所述中心線垂直的方向延伸。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造半導(dǎo)體器件的方法，還包括下述步驟將所述測量的結(jié)果與測量目標(biāo)芯片區(qū)域一起顯示在顯示器上。
全文摘要
制造半導(dǎo)體器件的標(biāo)線片和方法。在抗蝕掩模上形成縱向和橫向延伸的切割線以及由該切割線包圍的芯片區(qū)域。在該切割線中成對地形成臨界尺寸圖案，同時(shí)使該切割線的中心線位于它們之間。通過從多個(gè)芯片區(qū)域中指定一個(gè)測量目標(biāo)芯片區(qū)域，并且指定位于其左側(cè)的臨界尺寸圖案的位置，在CD－SEM下對其中形成有這些圖案的抗蝕膜的尺寸進(jìn)行測量。然后，測量構(gòu)成該臨界尺寸圖案的兩個(gè)直線部分的距離，其中對從切割線的中心線觀察位于測量目標(biāo)芯片區(qū)域側(cè)的測量點(diǎn)處的部分進(jìn)行測量。
文檔編號H01L21/027GK1782867SQ200510059080
公開日2006年6月7日 申請日期2005年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者八重樫鐵男 申請人:富士通株式會社