[发明专利]测量曝光装置分辨率用的光掩模

说明书

本发明总的说来是涉及测量曝光装置分辨率所用光掩模，尤其是能使测量曝光装置分辨率更简单、精确的光掩模。

通常，照相平版印刷术，是制造半导体装置线路的最重要方法之一，借助这一技术在一块晶片上可同时形成许多相同的线路。事实上，半导体装置的生产率确实是依赖于照相平版印刷术。因此，要求光掩蔽工艺过程必须绝对地精确。特别是，为保证光掩蔽工艺的精确性，在照相平版印刷术的每一过程中所使用的光掩模必须精确地对准。测量曝光装置分辨率用的一种光掩模通常常用于测量例如在照相过程和蚀刻过程中使曝光处在最佳聚焦状态下所形成的图形的分辨率以及曝光装置本身的分辨率。

为了更好地理解本发明的背景，下面将参考附图对测量曝光装置分辨率的一种常规的光掩模作一说明。

参考图1，该图所示是由一些划线分割开的晶片上的一部分。正如图上所示，晶片上的有效区是由划线2界定的，为了测量曝光装置分辨率，在该界区内形成一个图形3。

参考图2，该图详细地显示出用于测量曝光装置分辨率的图形，这一分辨率测量图形包括许多组，每一组中有一些由一规整的间隙分隔开具有相等线宽的光敏层条纹4。一组光敏层条纹间的间隙值是通过凹刻或凸刻在图形边上的数字加以识别，这一数值与这一组条纹的尺寸对应。曝光装置的分辨率可以通过最细线宽的清晰光敏层条纹4加以测定。

由于测量曝光装置分辨率的这种条纹是由肉眼通过显微镜检测的，所以每次测定时总会发生一个测量误差，这就使得找出曝光装置的最佳状态极为困难。因此，要利用测量曝光装置分辨率的常规的条纹来准确地设定曝光装置分辨率的最低极限事实上是不可能的。

此外，对于高集成度的半导体装置，测量曝光装置分辨率用的常规条纹就需要更细小，而照相平版印刷或蚀刻工艺会造成细小条纹剥落，结果在半导体装置中产生缺陷。

因此，本发明的一个目的是要克服已有技术所遇到的问题并提供使测量曝光装置分辨率更为准确和简单的一种光掩模。

本发明的另一个目的是提供一种可防止分辨率测量光敏层条纹剥落的测量曝光装置分辨率用的光掩模。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于测量曝光装置分辨率的光掩模，该光掩模包括两个叠置图形(Superimposing Pattern)，每一个图形有多个对称于中心轴线的相同的副条纹，两个图形是对准配置的，使它们的相对的对应的副条纹之间的间隙可顺序变宽或变窄。

本发明以上所述目的和其它优点，通过参考附图对本发明的优选实施方案的详细说明就将显得更为清楚。

图1是一片晶片的俯视图，示出按照划线形成的用于测量曝光装置分辨率的一个图形；

图2是图1图形的细部图；

图3示出的是本发明的一个实施方案的用于测量曝光装置分辨率的图形的俯视图；

图4示出的是应用图3的分辨率测量图形所形成的光敏层图形的俯视图；

图5示出的是本发明的另一个实施方案的用于测量曝光装置分辨率的图形的俯视图。

本发明优选实施方案的应用结合参考附图可得到充分地理解，图上对应的相同部分采用相同的参考数字。

首先参见图3，图上有在光掩模上做成的两个铬膜图形，它们彼此对应(Superimposed)，每一个铬膜图形有许多朝向中央的一个台阶的上升或下降的台阶，并且对称于其中心垂直轴。两个叠置铬膜图形5是用来在一片晶片上形成一个光敏层图形，这一光敏层图形直接应用于测量曝光装置的分辨率。正如图3上所示，本发明的光掩模包括两个叠置的对称的铬膜图形，其构成的形式使得它们彼此之间所构成的间隙可顺续地变宽或变窄。

根据本发明的一种实施方案，两个对向台阶之间的间隙要比与其相邻的内侧的对向台阶的间隙大0.1微米，台阶的宽度都是恒定的。例如，一个铬膜图形的中央台阶同其对面另一个铬膜图形的中央台阶离开0.3微米，下一对离开0.4微米，第三对离开0.5微米，其余以此类推，而全部台阶的宽度都是相同的，例如在5至15微米范围内。

参考图4，图中示出利用图3的光掩模在一块半导体基片的划线区中形成光敏层图形6。光敏层图形形成时，在超出曝光装置分辨率极限以外的区域往往会出现残余的光敏层，例如，如果利用图3所示的光掩模形成图4所示的光敏层图形6，残余的光敏层7还留在中央台阶和其相邻台阶上，则分辨率就可认定是0.5微米，因为光敏层图形6未在0.3和0.4微米区内准确地限定。从这一说明实例就可明白，按照本发明的第一种实施方案，曝光装置的分辨率可很准确和迅速地测定。