[发明专利]测量和监控曝光机台的数值孔径的方法、控片和光掩模无效

申请号：	200910005051.2	申请日：	2009-01-21
公开（公告）号：	CN101782720A	公开（公告）日：	2010-07-21
发明（设计）人：	吴健民;陈建志	申请（专利权）人：	钜晶电子股份有限公司
主分类号：	G03F7/20	分类号：	G03F7/20;G03F1/00;G03F9/00
代理公司：	北京市柳沈律师事务所 11105	代理人：	陶凤波
地址：	中国台湾新竹***	国省代码：	中国台湾;71
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摘要：
搜索关键词：	测量监控曝光机台数值孔径方法光掩模
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及光刻工艺，特别是涉及一种测量曝光机台的数值孔径(Numerical Aperture，NA)的方法，以及用于此方法的控片(control wafer)及刻度尺标记(vernier mark)。

背景技术

在图案化工艺中，曝光机台的数值孔径(NA)是很重要的参数，因其与有关图案转移正确性的解析度(R＝k₁λ/NA)及聚焦深度(DOF＝k₂λ/NA²)等参数直接相关。因此，集成电路工艺中所使用的各个曝光机台须具有相同的数值孔径设定，以使产品的特性一致。

不过，由于各个曝光机台的数值孔径多少有些差异，故在使用时常须加以补偿，以尽量减少差异，而在进行补偿之前，则须先测量出各个曝光机台各自的数值孔径。在已知技术中，曝光机台的数值孔径可以用LITEL公司制造的TMAP仪器测量而得。然而，此种数值孔径测量仪器价格十分昂贵，普及率并不高。

发明内容

本发明提供一种测量曝光机台的数值孔径的方法。

本发明并提供一种用于上述方法的控片。

本发明亦提供一种用以制作控片的光掩模，可使控片具有多个刻度尺标，以利测量曝光机台的数值孔径(NA)。

本发明又提供一种监控曝光机台的数值孔径的方法，其是利用本发明的测量曝光机台数值孔径的方法来达成。

本发明的测量曝光机台的数值孔径的方法如下。首先提供控片及像差光掩模，其中控片上有多个刻度尺标记，像差光掩模上则有多个针孔(pinhole)，每个针孔的位置对应一个刻度尺标记的位置。接着使用曝光机台与像差光掩模对控片进行光刻工艺，以在每一个刻度尺标记上方形成形状与曝光机台光源的照光图案相同的光致抗蚀剂图案，再由光致抗蚀剂图案外缘所对应的刻度尺标记的刻度求得数值孔径。

在实施例中，上述光致抗蚀剂图案包括形成于控片上的正光致抗蚀剂层中的至少一开口。

在实施例中，各刻度尺标记包括至少一有刻度线状图案。每个刻度尺标记例如是包括：X向有刻度直线图案、Y向有刻度直线图案、45°角有刻度直线图案及-45°角有刻度直线图案，四者的中点互相重合。

在实施例中，各刻度尺标记的尺寸为0.1～1.0mm，且任两相邻刻度尺标记的间距(pitch)为1.0～3.0mm。在实施例中，各刻度尺标记中两刻度的间距为0.05～0.1μm。

在实施例中，上述光源为面光源。在另一实施例中，上述光源为偏轴式光源，其照光图案例如为环状照光图案、X偶极照光图案、Y偶极照光图案或四极照光图案。

本发明的用以制作控片的光掩模上有多个刻度尺标记图案，其中每一个对应上述控片上的一个刻度尺标记。

本发明的监控曝光机台的数值孔径的方法如下。在依照所需数值孔径设定曝光基台后，使用上述本发明的曝光机台数值孔径测量方法来测量曝光基台的实际数值孔径。接着将实际数值孔径与所需数值孔径比较，并根据比较结果调整曝光机台，再建立此曝光机台的数值孔径数据库。

上述数值孔径数据库例如是包含以下数据：对应所需数值孔径的设定参数值、实际数值孔径，以及上述比较与调整的结果。

使用本发明的测量曝光机台数值孔径的方法可容易地求得曝光机台的数值孔径，而不须使用昂贵的数值孔径测量仪器。因此，如使用本发明的测量方法，即可以低成本建立厂房中各个曝光机台的数值孔径差异的数据库，以作为工艺中机台数值孔径补偿的依据。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图详细说明如下。

附图说明

图1A、2～5绘示本发明优选实施例的测量曝光机台的数值孔径的方法，其中图1A绘示该方法所使用的控片及其上的刻度尺标记，图2则绘示该方法所使用的像差光掩模。

图1B绘示用以形成图1A所示的控片的光掩模。