掩膜版、掩膜版的版图设计方法和缺陷修复方法技术

本发明专利技术公开了一种掩膜版，包括对于曝光光线具有透光性的平板，所述平板上形成了对于曝光光线具有遮光性的可印刷的几何图形，所述几何图形中包括至少一个孤立图形，所述孤立图形在沿Ｘ轴和／或Ｙ轴方向上，在缺陷检测范围内，没有其他几何图形或者只有周期性重复的几何图形，本发明专利技术的掩膜版采用了新的版图设计方法，在所述几何图形中的孤立图形的检测范围内设置了不会被印刷的附加图形，以确保在对该掩膜版进行缺陷修复时，其上各个位置的缺陷均能被定位并修复。采用本发明专利技术的掩膜版，可以降低制作掩膜版时的掩膜版报废及延迟交货风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种掩膜版、掩膜版的版图 _没计方法和缺陷4f复方法。
技术介绍
在半导体制造过程中，光刻工艺处于中心的地位，是集成电路生产中最 重要的工艺步骤。半导体芯片的制作通常分为多层，且每一层的制作都需要 进行图形限定，以形成特定结构，如，形成接触孔或金属连线等。这些特定 结构的图形限定通常是由光刻工艺实现，而光刻是一个利用光刻掩膜版将设 计的结构图形转移到晶片上的工艺过程。在芯片制造前，先根据芯片上每一层的器件、金属线、连接等的布局， 设计制作一个或多个光刻掩膜版，然后，再利用光刻工艺将该光刻掩膜版上的图形转移到晶片上。其中，如何将设计的图案准确地反映于光刻掩膜版上， 再转移至半导体晶片上，是半导体制作中关注的重点问题之一。光刻掩膜版(mask)，也称为掩模版或者光罩，是一种对于曝光光线具 有透光性的平板，其上具有对于曝光光线具有遮光性的至少一个几何图形， 可实现有选择地遮挡照射到晶片表面光刻胶上的光，并最终在晶片表面的光 刻胶上形成相应的图案。掩膜版的质量会直接影响所形成的光刻胶图案的质 量，其上的缺陷或污染物可能引起在整个晶片上形成的每一个半导体器件内 重复的缺陷。如，当掩膜版上存在某种缺陷，使得本应透光的区域因存在一 污染点而不透光时，晶片上对应位置本应曝光的区域就无法曝光，结果会导 致光刻后得到的晶片上的光刻胶图案与预先设计的不相符，可能在后续处理 中所形成的半导体器件中引起开路或短路，导致产品的性能和成品率下降， 因此，对掩膜版的质量往往会提出很高的要求，理想情况下，希望得到无缺 陷的掩膜版。掩膜版的生产和集成电路的生产类似，主要也是通过光刻工艺进行。为 确保掩膜版的质量，通常在掩膜版制成后要利用检测工具对其进行检测。图 形检测有两个关键步骤， 一是图像获取，要求获得图形本身的图像。第二步 是缺陷检测，即在获得图形图像后，将检查是否有任何异常。具体检测方法为利用掩膜版上相同图案按一定周期排列的规律，应用影像设备和相关软 件对具有相同图形的两个周期进行比较，若比较结果为二者图案不相同，则 表明至少有一个周期内的图案存在缺陷，需要对其进行修复。通常的修复是 通过将正常的图案叠对到有缺陷处，对其进行比较，去除缺陷处的多余部分、 添补缺陷处的缺口部分的方法来实现。图1A和1B为现有掩膜版的缺陷比较示 意图，图1A所示为正常的图形周期100,其上有各种几何图形，方形的101、 矩形的102a和102b;图1B为出现异常的图形周期100-1，在对二者进行比较后， 判断得出在100-1周期内的图形101-1出现了异常，正常情况下该图形应位于 IOI图形所在的位置处，距两边图形的距离分别为103a和103b，但在制版过程 中图形101-l在X轴上向左偏移了 一定距离，其距左边图形102a的距离变为了 103a-l，距右边图形102b的距离变为了103b-l，需在对其进行缺陷修复。此步 修复可通过将图1A中的正常周期100内对应的图形101复制至图1B的异常周期 IOO-I的对应位置处，将缺陷图形101-1叠对，再将图形101-1中多余的部分去 除，将缺少的部分补足，达到修复缺陷的目的。但在进行该步叠对修复前， 重要的是要能够确定正常图形101复制到周期100-1中的位置所在，一般可以利 用该缺陷图形周围可见的图形边缘为其参考位置，对缺陷进行定位修复，如 图lB中的102a和102b。但是，由于在缺陷检测过程中，通常只能在20nm的范 围内进行缺陷比较和定位，如果缺陷所在图形沿X轴、Y轴的20ixm范围内没有 其他图形存在，则无法对缺陷进行定位修复。如图1B中所示，在将正常图形 101复制到异常周期100-1内时，需要确定其正确的复制位置，本图中图形101-1 的偏离仅在X轴上，则此时该缺陷是否能修复，关键就在于图1A中所示的图 形位于正确位置时其距离相邻图形的距离103a和103b是否大于20pm。假设 103a或103b小于20nm,则可以利用旁边的图形102a或102b的边缘对图形101-l 的修复进行X轴方向的定位，但如果103a和103b都超过20nm，则该图形的偏 离缺陷就会因在检测范围内没有其他参考图形，无法确定其修复位置而不能 坤皮修复，该掩膜版只能按报废处理。此外，如果需要修复的图形的周围虽然 存在图形，但该图形为多个周期性重复的图形，则也会因无法确定是以重复 图形中的哪一个为参照而无法进行定位修复。申请号为200510117519.9的中国专利申请公开了一种修正掩膜中缺陷的 方法，详细介绍了在确定原始掩膜版上的缺陷后，先在各缺陷周围进行遮挡，使得曝光期间该缺陷周围的区域不会被印刷，再利用修复掩膜对缺陷所在区 域进行修复的过程。该方法可以避免将掩膜版中的缺陷复制(转移)到晶片 中，但该方法没有涉及如何对掩膜上的缺陷进行定位，以进行掩膜修复的问 题，因此也不能解决上面提出的在掩膜版修复时，因具有缺陷的图形为孤立 图形，即周围没有其他可用于参考定位的图形(包括没有其他图形和只有周 期性重复图形两种情况)，而导致的掩膜版无法修复，只能报废的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种掩膜版，该掩膜版采用了新的版图设计方法，在掩膜版 孤立图形的检测范围内设置了附加图形，以解决现有的掩膜版在孤立图形处 出现缺陷时，会因无法定位该缺陷而不能进行修复的问题。本专利技术提供的一种掩膜版，包括对于曝光光线具有透光性的平板，所述 平板上形成了对于曝光光线具有遮光性的可印刷的几何图形，所述几何图形中包括至少一个^ 瓜立图形，所述孤立图形在沿X轴和/或Y轴方向上，在缺陷 检测范围内，没有其他几何图形或者只有周期性重复排列的几何图形，其特 征在于在所述孤立图形的缺陷检测范围内具有不会被印刷的附加图形。其中，所述不会被印刷的附加图形是衍射条或辅助孔，且所述附加图形 分别沿X轴和Y轴方向延伸。其中，所述周期性重复排列包括在X轴和/或Y轴方向上的周期性重复排列。其中，所述缺陷检测范围为20pm。本专利技术具有相同或相应技术特征的另一种掩膜版的版图设计方法，包括 步骤掩膜版的版图设计方法，包括步骤将几何图形设置于掩膜版的版图上，且所述几何图形中包括至少 一个孤 立图形，所述孤立图形在沿X轴和/或Y轴方向上，在缺陷检测范围内，没有 其他几何图形或者只有周期性重复排列的几何图形；在所述孤立图形的缺陷检测范围内设置不会被印刷的附加图形。其中，所述不会被印刷的附加图形是衍射条或辅助孔，且所述附加图形 分别沿X轴和Y轴方向延伸。其中，所述周期性重复排列包括在X轴和/或Y轴方向上的周期性重复排列。其中，所述缺陷检测范围为20nm。 应用本专利技术的掩膜版的缺陷修复方法，包括步骤 检测掩膜版上的缺陷；当所述缺陷位于所述孤立图形处时，由在所述孤立图形的缺陷检测范围 内设置的不会被印刷的附加图形确定所述缺陷的修复位置。 其中，所述检测掩膜版上的缺陷，包括步骤 获取掩膜版上至少两个以上的周期图形； 比较得到所述两个以上的周期图形间的差异； 根据所述差异确定所述掩膜版上的缺陷。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术的掩膜版，在孤立图形的检测范围内加入了附加图形，确保掩膜 版上的各个位置的缺陷都可以由附近本身具有的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掩膜版，包括对于曝光光线具有透光性的平板，所述平板上形成了对于曝光光线具有遮光性的可印刷的几何图形，所述几何图形中包括至少一个孤立图形，所述孤立图形在沿Ｘ轴和／或Ｙ轴方向上，在缺陷检测范围内，没有其他几何图形或者只有周期性重复排列的几何图形，其特征在于：在所述孤立图形的缺陷检测范围内具有不会被印刷的附加图形。

【技术特征摘要】
1、一种掩膜版，包括对于曝光光线具有透光性的平板，所述平板上形成了对于曝光光线具有遮光性的可印刷的几何图形，所述几何图形中包括至少一个孤立图形，所述孤立图形在沿X轴和/或Y轴方向上，在缺陷检测范围内，没有其他几何图形或者只有周期性重复排列的几何图形，其特征在于在所述孤立图形的缺陷检测范围内具有不会被印刷的附加图形。2、 如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于所述不会被印刷的附加图 形是衍射条或辅助孔。3、 如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于所述附加图形分别沿X轴 和Y轴方向延伸。4、 如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于所述周期性重复排列包括 在X轴和/或Y轴方向上的周期性重复排列。5、 如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于所述缺陷检测范围为20nm。6、 一种掩膜版的版图设计方法，包括步骤将几何图形设置于掩膜版的版图上，且所述几何图形中包括至少 一个孤 立图形，所述孤立图形在沿X轴和/或Y轴方向上，在缺陷检测范围内，没有 其他几何图形...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢子轩，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]