[发明专利]关键尺寸测试条图形结构、光掩模及材料层

说明书

本发明提供一种关键尺寸测试条图形结构，包括：第一测试条框，设置于一矩形区域中，所述第一测试条框具有第一测试部、第二测试部和第三测试部，所述第二测试部的一端部连接所述第一测试部的一侧边，所述第二测试部的另一端部连接所述第三测试部的一端部，以及所述第一测试部与所述第三测试部相互平行且两者具有不对称的宽度和长度，以形成方位辨识特征。以及本发明还提供一种材料层和光掩模。实施本发明，能通过测试部的外形结构发现曝光定义反向的异常情况。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种关键尺寸测试条图形结构、光掩模及材料层。

背景技术

在半导体制作工艺的各阶段中，光刻腐蚀工艺是最重要的一个环节，其中光刻工艺的目的在于图案化的材料层上形成图案化的光致抗蚀剂层(Photo Resist Layer)；而蚀刻制程则是以此图案化光致抗蚀剂层为掩模(Mask)蚀刻暴露出的材料层，以形成图案化的材料层。当所形成的图案化材料层的图形宽度是此电子元件特性的重要参数时(或此图形宽度是各图案化晶片层中最小者时)，此宽度即称为关键尺寸(Critical Dimension；CD)，而此材料层可称为关键材料层。由于关键尺寸的变化对电子元件的特性有重大的影响，所以关键尺寸的误差必须严加控制在一定范围之内，以免降低电子元件的品质。

请参照图1，在一般的光刻腐蚀工艺中，为监测图案化的关键材料层的关键尺寸误差情形，常会在晶片100上各晶方110之间的切割线(Scribe Line，即各晶方110间的粗点线)上同时形成具有简单关键材料层图案的关键尺寸的测试条120。这是因为晶方110表面的集成电路图案通常十分复杂，使其上图案化的关键材料层的关键尺寸不易直接测得，或者，晶方110的制程不适于直接测量图案化的关键材料层的关键尺寸，所以必须先测量测试条120上简单关键材料层图案的关键尺寸，再据以推得晶方110上关键材料层图案的关键尺寸。

请参照图2至图5，目前较常使用于量测的测试部的结构包括：图2所示的L型测试条130、图3所示的竖向I型测试条140、图4所示的横向I型测试条150以及图5所示的十字型测试条160等。此类测试部的结构特点是，整体为一轴对称图形结构，例如沿水平直线或垂直直线对称。如此，在曝光当层关键材料层同时形成测试部时，难以能通过测试部的外形结构发现曝光定义反向的异常情况。

发明内容

本发明实施例提供一种关键尺寸测试条图形结构、光掩模及材料层，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本发明实施例的第一个方面，本发明实施例提供一种关键尺寸测试条图形结构，包括：第一测试条框，设置于矩形区域中，所述第一测试条框具有第一测试部、第二测试部和第三测试部，所述第二测试部的一端部连接所述第一测试部的一侧边，所述第二测试部的另一端部连接所述第三测试部的一端部，以及所述第一测试部与所述第三测试部相互平行且两者具有不对称的宽度和长度，以形成方位辨识特征。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，所述第一测试条框，以特定配置方式设置于所述矩形区域中，所述特定配置方式使所述矩形区域同步形成与所述第一测试条框互为凹凸反置的第二测试条框；其中，所述第二测试条框具有第四测试部、第五测试部和第六测试部，所述第五测试部的一端部连接所述第四测试部的一侧边，所述第五测试部的另一端部连接所述第六测试部的一端部，以及所述第四测试部与所述第六测试部相互平行且两者具有不对称的宽度和长度，并且所述第四测试部尺寸对应所述第一测试部尺寸，所述第五测试部尺寸对应所述第二测试部尺寸，所述第六测试部尺寸对应所述第三测试部尺寸。