專利名稱：倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及倍縮光刻掩膜(reticles)，而倍縮光刻掩膜被使用于半導體晶片基材(semiconductor wafer substrates)上，形成集成電路(IC)圖案(patterns)或晶粒(dies)的過程中。特別是涉及熱監(jiān)測器(thermal detector)，其決定晶片在光刻工藝曝光前，其倍縮光刻掩膜是否被熱扭曲(thermallydistorted)過度。
背景技術：
許多各種固態(tài)裝置(solid state devices)的制造需要使用平面的(planar)基材或半導體晶片，而集成電路(IC)被制造于其上。在IC制造過程的結束時，在晶片上有功能的(functional)集成電路的最后數目或合格率(yield)對半導體制造者來說是最重要的，而且增加晶片上電路的合格率是半導體制造的主要目標。在封裝(packaging)之后，晶片上的電路被測試，其中非功能性的(non-functional)晶粒(dies)通過使用油墨工藝而被做記號，而晶片上有功能的晶粒被分開且賣出。IC制造者通過利用規(guī)模經濟的方式(economies of scale)而增加晶片上晶粒的合格率。超過1000個晶?？杀恍纬稍趩我痪?，其中此晶片在直徑上是從6到12時。
許多各種工藝步驟被用來制造在半導體晶片上的集成電路。這些步驟包括沉積傳導層在此硅晶片基材上；形成光刻膠或其它掩膜例如氧化鈦(titanium oxide)或氧化硅(silicon oxide)，其形式為想要的金屬內聯機圖案，使用標準的微影或光刻技術；使此晶片基材經歷干蝕刻工藝，以去除未被掩膜所覆蓋的區(qū)域的此傳導層，從而將傳導層蝕刻成為有在基材上被掩蔽的圖案(masked pattern)的形式；典型地使用反應性等離子體(reactiveplasma)和氯氣(chlorine gas)以去除或剝落基材上的掩膜層，從而暴露出此傳導性內聯機層的上表面；以及通過施加水和氮氣(nitrogen gas)到此晶片基材以冷卻而且使此晶片基材干燥。
在半導體生產的光刻步驟期間，光能量(light energy)被運用通過倍縮光刻掩膜(reticle mask)到達先前被沉積在晶片上的光刻膠材料上，以定義出電路圖案，其中這些電路圖案在后續(xù)的工藝步驟中將被蝕刻出以定義出在此晶片上的電路。倍縮光刻掩膜是透明的板，其被圖案化而具有電路圖象(circuit image)，其中此電路圖象是要被形成在此晶片上的光刻膠涂布層上。倍縮光刻掩膜所包含的電路圖案圖象只適用于晶片上特定數量的晶粒，例如四個晶粒，所以必須將此倍縮光刻掩膜分步重復(step and repeat)此晶片的整個表面。相對而言，光刻掩膜(photomask)或掩膜(mask)所包括的電路圖案圖象是適用于所有在晶片上的晶粒，而且需要只有一次曝光以轉移所有晶粒的電路圖案圖象到此晶片。
在倍縮光刻掩膜上的電路特征必須精確地被制造，因為這些特征會被轉移到晶片上以定義出要被制造在此晶片上的電路的圖案。所以，倍縮光刻掩膜的質量對于在亞微米(submicron)光刻工藝期間產生高質量成像(imaging)是重要的。如果電路圖案缺陷，例如倍縮光刻掩膜上的扭曲(distortion)或不正確的圖象置放于，在曝光步驟之前未被監(jiān)測出，則這些缺陷將被復制在此晶片上的光刻膠中。有鑒于此，一旦倍縮光刻掩膜被制造，這些倍縮光刻掩膜典型地會接受廣泛的自動化測試是否有缺陷和粒子。
倍縮光刻掩膜被使用在步進機(stepper)系統(tǒng)以及步進且掃描式(step-and-scan)系統(tǒng)或掃描機(scanner)，其中這些系統(tǒng)使用縮影鏡頭(reduction lens)以減低在電路圖案化期間的覆蓋準確度(overlay accuracy)。步進機典型地在5∶1或4∶1的減低比率操作，而掃描機典型地在4∶1的減低比率操作。這樣的小區(qū)域曝光尺寸(small field exposure size)促進了在倍縮光刻掩膜對準(alignment)期間對容許誤差(tolerances)的精確控制。
步進機和掃描機典型地包括計算器控制的(computer-controlled)自動對準系統(tǒng)，而其辨識出在倍縮光刻掩膜上的對準記號。此倍縮光刻掩膜被安裝在倍縮光刻掩膜臺中，且此晶片被支撐在晶片卡盤(chuck)上，其中此卡盤被提供在晶片臺(wafer stage)上。照明系統(tǒng)將光投射分別通過在倍縮光刻掩膜上的這些對準記號以及到此晶片的表面上。光監(jiān)測器然后光學地監(jiān)測被光照射的在倍縮光刻掩膜上的這些對準記號以及在此晶片上的記號。激光紅外射線技術(infraredometry)被用來測量握持此晶片卡盤的此晶片臺的位置。一旦獲得此位置，此位置數據被輸入系統(tǒng)計算器，其中此計算器具有跟機電系統(tǒng)(electromechanical system)之間的軟件接口，而機電系統(tǒng)是用來促進適當地將此晶片對準到此倍縮光刻掩膜所需要的調整。
電路圖案被圖案化到光刻膠上是決定生產成功或失敗的主要因素之一，且一些因素能促成圖案的不穩(wěn)定。已被發(fā)現的是圖案的不穩(wěn)定之一主要來源是來自步進機或掃描機中光源的熱。此熱提升此倍縮光刻掩膜的溫度大約攝氏4-6度，且造成此倍縮光刻掩膜擴張，因此扭曲此倍縮光刻掩膜中的電路圖案。實驗已經顯示出在I光線(I-line)掃描機中倍縮光刻掩膜的連續(xù)10小時曝光(曝光劑量＝350mJ/cm2)造成此倍縮光刻掩膜的溫度升高從攝氏22度到攝氏28度。再者，已被顯示出在深紫外線(deep UV)掃描機中倍縮光刻掩膜的連續(xù)10小時曝光(曝光劑量＝70mJ/cm2)造成此倍縮光刻掩膜的溫度升高從攝氏22度到攝氏26度。
在進一步的實驗中，晶片被覆蓋上深紫外線的(deep UV，DUV)光刻膠，而此光刻膠是鉆石形狀的圖案且具有30∶1的長寬比。在實驗中，在晶片通過倍縮光刻掩膜而曝光之前，倍縮光刻掩膜被放在DUV掃描機的晶片臺中10小時。被發(fā)現的是當被轉移到晶片上的光刻膠時，倍縮光刻掩膜中的電路圖案嚴重地變形。在另一實驗中，尚未經歷在掃描機中的光源下10小時曝光的倍縮光刻掩膜被放置在晶片臺中，然后此晶片通過倍縮光刻掩膜而被曝光。被發(fā)現的是當被轉移到光刻膠時，倍縮光刻掩膜中的圖案未被扭曲。在I光線(I-line)掃描機中所進行其它額外的實驗產生類似的結果。
因此，需要倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，以決定在晶片通過倍縮光刻掩膜而被曝光之前是否此倍縮光刻掩膜由于熱效應而被過度地扭曲，目的是避免在光刻工藝期間在晶片上形成被扭曲的電路圖案圖象。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供新的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，其增進被形成在半導體晶片上的電路圖案圖象的質量。
本發(fā)明的另一目的是提供新的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，在此圖象從倍縮光刻掩膜以光刻方式轉移到晶片之前，確保電路圖案圖象的完整(integrity)。
本發(fā)明的另一目的是提供新的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，在光刻工藝期間，避免被扭曲的電路圖案圖象從倍縮光刻掩膜被轉移到晶片。
本發(fā)明的另一目的是提供新的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，其增進在晶片上的裝置(devices)的合格率(yield)。
本發(fā)明的另一目的是提供新的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，其可使用光學的、機械的或機電的裝置(means)，于晶片通過倍縮光刻掩膜而被曝光之前，測量此倍縮光刻掩膜的熱扭曲程度。
本發(fā)明的另一目的是提供新的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，其可被使用在步進機或掃描機中，以確保從倍縮光刻掩膜轉移到晶片的電路圖案圖象的完整。
本發(fā)明的另一目的是提供新的增進電路圖案圖象的質量的方法，其中這些圖象在光刻工藝期間被形成在晶片上。
本發(fā)明的另一目的是提供曝光設備，其包括曝光裝置例如掃描機或步進機，以及倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，在光刻工藝之前，此熱監(jiān)測器被提供于此曝光設備中且用以決定倍縮光刻掩膜是否被扭曲。
依據這些和其它目的和優(yōu)點，本發(fā)明一般來說是被導向新的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，此熱監(jiān)測器是適合于決定在半導體晶片通過倍縮光刻掩膜而被曝光之前此倍縮光刻掩膜是否典型地由于熱效應而被扭曲。在一實施例中，光學的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器包括傳送器(transmitter)、接收器(receiver)與此傳送器分開、以及警報器(alarm)被連接到此接收器。此傳送器發(fā)射光或紅外光束(infrared beam)，而此光束從此倍縮光刻掩膜的表面被反射，且作為反射的光束(reflected beam)進入此接收器。若此倍縮光刻掩膜未被熱扭曲，此反射的光束進入此接收器且此警報器未進入動作(notactivated)。反之若此倍縮光刻掩膜被熱扭曲，此反射的光束從此倍縮光刻掩膜被偏向(deflected)且不會進入此接收器。這樣會造成此警報器進入動作，因此警示提醒人員此倍縮光刻掩膜被熱扭曲的狀態(tài)。
在另一實施例中，機械的裝置被用來決定此倍縮光刻掩膜的熱扭曲程度。若此倍縮光刻掩膜被扭曲到一定程度，且此程度就半導體晶片通過此倍縮光刻掩膜而進行后續(xù)的曝光而言是過度的，則此機械的裝置使警報器進入動作。在又一實施例中，機電的(electromechanical)裝置被用來決定此倍縮光刻掩膜的熱扭曲程度。若此倍縮光刻掩膜被扭曲，則此機電的裝置使警報器進入動作。本發(fā)明還包括新的增進電路圖案圖象的質量的方法，其中這些圖象在光刻工藝期間被形成在晶片上。
在又一實施例中，本發(fā)明包括曝光設備例如掃描機或步進機，且此曝光設備包括倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器。此曝光設備包括曝光裝置，用以曝光晶片。此曝光裝置包括光源用以發(fā)射光、倍縮光刻掩膜臺(reticle stage)鄰近此光源且用以保持倍縮光刻掩膜、以及透鏡(lens)鄰近此倍縮光刻掩膜臺。此倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器包括機構以及警報器。此機構用以決定此倍縮光刻掩膜被扭曲的程度，且此機構被提供在鄰近于此倍縮光刻掩膜臺。此警報器被連接到此機構，且用以當此倍縮光刻掩膜被扭曲時通過此機構而進入動作。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，附圖的詳細說明如下圖1是依據本發(fā)明的光學的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器的作說明的實施例的圖解視圖，其所示為當此倍縮光刻掩膜在未被扭曲的狀況下本發(fā)明的實施。
圖2是倍縮光刻掩膜的圖解視圖，其所示為當此倍縮光刻掩膜在未被扭曲的狀況(實線)下以及當此倍縮光刻掩膜被熱扭曲(虛線)時光從此倍縮光刻掩膜的反射。
圖3是依據本發(fā)明的光學的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器的作說明的實施例的圖解視圖，其所示為當此倍縮光刻掩膜在被熱扭曲的狀況下本發(fā)明的實施。
圖4是依據本發(fā)明的機械的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器的作說明的實施例的圖解視圖。
圖5是依據本發(fā)明的機電的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器的作說明的實施例的圖解視圖。
主要元件標記說明10光學的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器 28步進機或掃描機40倍縮光刻掩膜38倍縮光刻掩膜臺30透鏡32正焦點34中央焦點36負焦點48光源46光12傳送器 14接收器16計算器 15計算器配線18警報器 17警報器配線20入射的光束 22反射的光束42參考號碼44參考號碼50機械的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器 52機械的裝置54計算器 53計算器配線56警報器 55警報器配線58機電的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器 60壓電感應器64計算器 62計算器配線66警報器 65警報器配線
具體實施例方式
本發(fā)明考慮新的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，此熱監(jiān)測器是適合用來決定在半導體晶片通過倍縮光刻掩膜而被曝光之前是否此倍縮光刻掩膜典型由于熱效應(thermal effects)而被扭曲，而熱效應是源自步進機(stepper)或掃描機(scanner)中的曝光光源(exposure light source)。當倍縮光刻掩膜位于步進機或掃描機中的倍縮光刻掩膜臺(reticle stage)上為了光刻工藝作準備時，此倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器警示提醒人員此倍縮光刻掩膜被熱扭曲的狀況。所以，此被扭曲的倍縮光刻掩膜能被移除且替代的倍縮光刻掩膜被置放于此倍縮光刻掩膜臺上，以確保具有高完整性的電路圖案在光刻工藝期間從此倍縮光刻掩膜精確地被轉移到晶片。
在一實施例中，本發(fā)明的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器是光學的(optical)倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，而且包括傳送器(transmitter)，例如激光束傳送器(laser beam transmitter)或發(fā)光二極管(light-emitting diode)。接收器(receiver)被定位于跟此傳送器有分隔開(spaced-apart)的關系，而且此接收器跟此傳送器分別位于步進機或掃描機中的倍縮光刻掩膜臺相互面對的兩側。警報器(alarm)被連接到此接收器，而且當此接收器未能接收從此倍縮光刻掩膜被反射的光束時此警報器接收來自此接收器的進入動作信號(activation signal)。在晶片通過被置放于此倍縮光刻掩膜臺上的倍縮光刻掩膜而被曝光之前，此傳送器發(fā)射光或紅外光束(infrared beam)，而此光束從此倍縮光刻掩膜的表面被反射，且作為反射的能量(catoptric energy)進入此接收器。只要此倍縮光刻掩膜是處在未被扭曲的結構，此光束會從此倍縮光刻掩膜以一角度被反射以致于此反射光束進入此接收器且此警報器未被驅使進入動作。反之，若此倍縮光刻掩膜被熱扭曲，此被扭曲的倍縮光刻掩膜會將此反射光束偏向(deflect)使其不會進入此接收器。此接收器依次序然后使此警報器進入動作，且從而警示提醒人員此倍縮光刻掩膜被熱扭曲的狀況。
在另一實施例中，倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器包括機械(mechanical)裝置，其通過機械的手段決定此倍縮光刻掩膜是否被熱扭曲。若此倍縮光刻掩膜被扭曲，此機械的裝置使警報器進入動作。在又一實施例中，倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器包括機電(electromechanical)裝置，其決定此倍縮光刻掩膜是否被熱扭曲而且若此倍縮光刻掩膜被扭曲其會使警報器進入動作。本發(fā)明還包括新的增進電路圖案圖象(circuit pattern images)的質量的方法，其中這些圖象在光刻工藝期間被形成在晶片上。此增進質量的方法是通過在使用倍縮光刻掩膜于光刻工藝之前監(jiān)視此倍縮光刻掩膜的被扭曲的狀態(tài)或結構。
在又一實施例中，本發(fā)明包括曝光設備(exposure apparatus)例如掃描機或步進機，且此曝光設備包括倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器。此曝光設備包括曝光裝置，用以曝光晶片。此曝光裝置包括光源(light source)用以發(fā)射光、倍縮光刻掩膜臺鄰近此光源且用以握持倍縮光刻掩膜、以及透鏡(lens)鄰近此倍縮光刻掩膜臺。此倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器包括機構(mechanism)以及警報器。此機構用以決定此倍縮光刻掩膜被扭曲的程度，且此機構被提供在鄰近于此倍縮光刻掩膜臺。此警報器被連接到此機構，且用以當此倍縮光刻掩膜被扭曲時通過此機構而進入動作。
首先參照圖1-3，本發(fā)明的光學的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器的實施例通過參考號碼10標示出來。此光學的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器10被設計成將被安裝到可能是傳統(tǒng)的步進機或掃描機28中，且被用來在半導體制造的光刻步驟中從倍縮光刻掩膜40傳送電路圖案圖象到半導體晶片基材(圖中未示)。此步進機/掃描機28包括倍縮光刻掩膜臺38用以握持此倍縮光刻掩膜40；透鏡30位于此倍縮光刻掩膜臺38的下方；以及正焦點(positivefocal point)32、中央焦點(center focal point)34、以及負焦點(negative focalpoint)36位于此透鏡30的下方。光源48被設置在此倍縮光刻掩膜臺38的上方，且用以發(fā)射光46通過此倍縮光刻掩膜40。
在光刻工藝期間，半導體晶片(圖中未示)被置放于晶片臺(圖中未示)上，其中此晶片臺在此中央焦點34。光46從此光源48發(fā)射而分別通過此倍縮光刻掩膜40與此透鏡30。當此倍縮光刻掩膜40處在未被扭曲的結構時，此透鏡30將此倍縮光刻掩膜40所定義的電路圖案圖象集中于在此中央焦點34的此晶片上。此造成具有高度完整性與質量的電路圖案被形成在此晶片上。
反之，在延伸使用的整個期間，來自光源48的光46傾向于加熱此倍縮光刻掩膜40，所以造成此倍縮光刻掩膜40擴展且變得被熱扭曲。這種情況依次序接著造成此電路圖案圖象變成被集中在此中央焦點34的上方(靠近此正焦點32)或在此中央焦點34的下方(靠近此負焦點36)。結果是，被傳送到在此中央焦點34的此晶片的電路圖案圖象變得被扭曲，造成有低質量的電路圖案被形成在此晶片上。
本發(fā)明的光學的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器10包括傳送器12與接收器14，而此傳送器12與接收器14被設置于相互之間有分隔開的關系，且分別位于此倍縮光刻掩膜臺38相互面對的兩側。計算器(computer)16典型地通過計算器配線(computer wiring)15被連接到光接收器14。依次，警報器18典型地通過警報器配線(alarm wiring)17被連接到此計算器16。此傳送器12與接收器14被定位的方式使得從此傳送器12所發(fā)射的入射的光束(incident beam)20從此倍縮光刻掩膜40被反射而成為反射的光束(reflectedbeam)22，其中當此倍縮光刻掩膜40處在未被扭曲的結構時此反射光束22作為反射的能量進入此接收器14。
此傳送器12可以是所屬領域技術人員所熟知的任何發(fā)光元件(light-emitting element)，舉例來說包括但不限于激光發(fā)光裝置(laser-emitting device)或發(fā)光二極管(LED)。另一種方式地，此傳送器12可以是適合發(fā)射電磁輻射光束例如紅外輻射(infrared radiation)的任何裝置。此接收器14可以是任何裝置，其中此裝置能夠接收反射光或輻射光束，且若此反射光或輻射光束不再被此接收器14所接收的話，此裝置作為反應地傳送電信號(electrical signal)到此計算器16(或者作為另一種方式地傳送被調變的(modulated)電信號或終止傳輸電信號到此計算器16)。此警報器18可以是可聽見的(audible)警報器、視覺的(visual)警報器、或可聽見的與視覺的警報器。此計算器16被程序化(programmed)，以致于若此接收器14傳送電信號到此計算器16、傳送被調變的電信號到此計算器16、或終止傳輸電信號到此計算器16，則使得此警報器18進入動作。
在此光學的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器10的運作中，倍縮光刻掩膜40初始地被置放在此步進機/掃描機28的倍縮光刻掩膜臺38中，而且具有光刻膠層(photoresist layer)沉積在上面的半導體晶片(圖中未示)被置放于此步進機/掃描機28中的晶片臺(圖中未示)上。在此倍縮光刻掩膜40一般來說與環(huán)境處在熱平衡(thermal equilibrium)(例如可能發(fā)生在將先前未被使用的倍縮光刻掩膜40開始置放在倍縮光刻掩膜臺38中)的情況下，此倍縮光刻掩膜40是處在未被扭曲的狀況，如在圖2中被實線(solid lines)形成界線以及被參考號碼42所顯示的區(qū)域所顯示的。所以，此倍縮光刻掩膜40適合在后續(xù)的光刻工藝期間傳送高質量的電路圖案到被置放在此步進機/掃描機28中的晶片臺上的此晶片(圖中未示)上。反之，在此倍縮光刻掩膜40已經典型地被來自光源48的光46加熱到過度的程度(例如可能發(fā)生于在此步進機/掃描機28中延長使用倍縮光刻掩膜40的整個期間)的情況下，此倍縮光刻掩膜40是處在被擴展的、被熱扭曲的結構，如在圖2中被虛線(dashed lines)形成界線以及被參考號碼44所顯示的區(qū)域所顯示的。所以，此被扭曲的倍縮光刻掩膜40不適合在后續(xù)的光刻工藝期間傳送高質量的電路圖案到此晶片上。
在此光刻工藝之前，此倍縮光刻掩膜40的熱狀態(tài)是被此倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器10所決定。按照已知的情形，入射光或輻射光束20從此傳送器12被發(fā)射，典型地觸碰此倍縮光刻掩膜40的上表面。圖1所示為此倍縮光刻掩膜40是處在未被扭曲的結構的情形。若是這樣的話，反射的光束22從此倍縮光刻掩膜40被反射而作為反射的能量進入此接收器14。只要此反射光束22進入此接收器14，此接收器14不會通過計算器配線15傳送電信號到此計算器16。所以，此計算器16克制而不會通過警報器配線17使此警報器18進入動作，而且此光刻工藝能進行下去。
在光刻工藝期間，光46從此光源48發(fā)射而分別通過此倍縮光刻掩膜40與此透鏡30。此透鏡30將光46，以在此倍縮光刻掩膜40中的電路圖案圖象的形式，集中到位于此中央焦點34的此晶片(圖中未示)上。由于此倍縮光刻掩膜40的未被扭曲的結構，被傳送到此晶片的電路圖案圖象具有高的分辨率(resolution)且?guī)椭嗽诤罄m(xù)的工藝步驟期間在此晶片上高質量電路的蝕刻。
若此倍縮光刻掩膜40已經被過度地加熱(例如在此步進機/掃描機28中延長使用之后被熱源48過度地加熱)，此倍縮光刻掩膜40變得被熱扭曲。這是被圖2中的虛線所顯示的，其中被參考號碼44所顯示的此倍縮光刻掩膜40的被增大的區(qū)域代表此被扭曲的倍縮光刻掩膜40增加的尺寸，相對于正常、未被扭曲的尺寸(被參考號碼42所顯示)而言。因而，如在圖3所顯示的，此被扭曲的倍縮光刻掩膜40把反射的光束22a偏離而不進入此接收器14。所以，此接收器14通過計算器配線15傳送電信號到此計算器16。作為對來自此接收器14的信號的反應，此計算器16通過警報器配線17傳送警報器進入動作信號(alarm activation signal)到此警報器18。此警報器18播送可聽見的(audible)信號、視覺的(visual)信號、或可聽見的與視覺的信號，以警示提醒人員此倍縮光刻掩膜40被扭曲的狀況。所以，此倍縮光刻掩膜40能從此倍縮光刻掩膜臺38被移除且被未被扭曲的倍縮光刻掩膜40所替代，以確保高質量的電路圖案圖象從此倍縮光刻掩膜40被轉移到此半導體晶片上。
在之前所敘述的此光學的倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器10的結構中，若此反射的光束22a未進入此接收器14，則此接收器14傳送電信號到此計算器16，且此計算器16使此警報器18進入動作。然而，被理解的是可替代的運作的結構是可能的。舉例來說，此接收器14可被調整適合在此倍縮光刻掩膜40未被扭曲的情況下(且反射光束22因此進入此接收器14)傳送電信號到此計算器16。若是這樣的話，如果此反射光束22未進入此接收器14(因此顯示出此倍縮光刻掩膜40被扭曲)，則此接收器14不會傳送信號到此計算器16而且此計算器16因而使此警報器18進入動作。在另一可替代的結構中，當此倍縮光刻掩膜40未被扭曲，只要此反射光束22進入此接收器14則此接收器14傳送基線(baseline)信號到此計算器16。若此倍縮光刻掩膜40被扭曲，則此接收器14傳送被調變的(modulated)電信號到此計算器16，且此計算器16使此警報器18進入動作，作為對接收來自此接收器14的被調變信號的反應。
然后參照圖4，依據本發(fā)明的機械的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器通過參考號碼50標示出來。此機械的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器50包括機械的裝置52，且當倍縮光刻掩膜40倚靠在步進機/掃描機28的倍縮光刻掩膜臺38(圖1)上時此機械的裝置52與此倍縮光刻掩膜40銜接。計算器54典型地通過計算器配線53被連接到此機械的裝置52。警報器56，其可以是可聽見的警報器、視覺的警報器、或兩者兼具，典型地通過警報器配線55被連接到此計算器54。此機械的裝置52可以是任何裝置，其中當此倍縮光刻掩膜40是處在被熱扭曲的結構時此裝置能夠監(jiān)測此倍縮光刻掩膜40的不正常的厚度，而且若此倍縮光刻掩膜40是被扭曲的則此裝置能夠傳送電信號(或者作為替代方式地傳送被調變的電信號或終止傳輸信號)到此計算器54。于是，若此倍縮光刻掩膜40未被扭曲，此計算器54不會使此警報器56進入動作。若此倍縮光刻掩膜40被扭曲，此機械的裝置52通過傳送電信號、傳送被修改的電信號或終止傳輸電信號到此計算器54，以造成此計算器54使此警報器56進入動作。在光刻工藝之前，此倍縮光刻掩膜40然后能被未被扭曲的倍縮光刻掩膜所替代。
然后參照圖5，依據本發(fā)明的機電的(electromechanical)倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器通過參考號碼58標示出來。此機電的倍縮光刻掩膜熱監(jiān)測器58包括至少一個、且典型地是多個壓電感應器(piezoelectric sensor)60，且當倍縮光刻掩膜40倚靠在步進機/掃描機28的倍縮光刻掩膜臺38(圖1)上時壓電感應器60與此倍縮光刻掩膜40銜接。計算器64典型地通過計算器配線62被連接到壓電感應器60。警報器66，其可以是可聽見的警報器、視覺的警報器、或兩者兼具，典型地通過警報器配線65被連接到此計算器64。當此倍縮光刻掩膜40是處在被擴展的、被熱扭曲的結構時，此壓電感應器60能夠感應此倍縮光刻掩膜40所施加的壓力，在此情形中此壓電感應器60產生且通過計算器配線62傳送電信號到此計算器64。因而，此計算器64通過警報器配線65使此警報器66進入動作。若此倍縮光刻掩膜40未被扭曲，此倍縮光刻掩膜40不會施加壓力給壓電感應器60。因而，壓電感應器60不會傳送電信號到此計算器64且此計算器64不會使此警報器66進入動作。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與改進，因此本發(fā)明的保護范圍當視權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，用以測量倍縮光刻掩膜的受熱狀況，其特征是該熱監(jiān)測器至少包含傳送器，用以發(fā)射入射光束觸碰該倍縮光刻掩膜；接收器，與該傳送器分隔開，用以接收來自該倍縮光刻掩膜的反射的光束；計算器，被連接到該接收器；以及警報器，與該計算器連接且被其操作，當該反射的光束被轉向偏離該接收器時，該計算器激活警報器。
2.一種增進電路圖案圖象的質量的方法，其中上述電路圖案圖象在光刻工藝期間被形成在晶片上，其特征是該方法至少包含提供倍縮光刻掩膜；通過決定該倍縮光刻掩膜被扭曲的程度，以測量該倍縮光刻掩膜的受熱狀況；以及當該倍縮光刻掩膜在光刻工藝之前被扭曲時，更換該倍縮光刻掩膜。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征是該決定該倍縮光刻掩膜被扭曲的程度，包含區(qū)別當該倍縮光刻掩膜被扭曲時該倍縮光刻掩膜的厚度，以及當該倍縮光刻掩膜未被扭曲時該倍縮光刻掩膜的厚度。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征是該區(qū)別當該倍縮光刻掩膜被扭曲時該倍縮光刻掩膜的厚度與當該倍縮光刻掩膜未被扭曲時該倍縮光刻掩膜的厚度包含提供傳送器，提供接收器，以及通過從該傳送器發(fā)射入射的光束觸碰該倍縮光刻掩膜以形成反射的光束；以及其中當該倍縮光刻掩膜未被扭曲時，該反射的光束進入該接收器，以及當該倍縮光刻掩膜被扭曲時，該反射的光束未達到該接收器。
5.根據權利要求2所述方法，其特征是該區(qū)別當該倍縮光刻掩膜被扭曲時該倍縮光刻掩膜的厚度與當該倍縮光刻掩膜未被扭曲時該倍縮光刻掩膜的厚度包含提供機械裝置，銜接該倍縮光刻掩膜，連接警報器到該機械裝置，通過運作該機械裝置，以測量該倍縮光刻掩膜的厚度，以及當該倍縮光刻掩膜被扭曲時，激活該警報器。
6.根據權利要求2所述的方法，其特征是該區(qū)別當該倍縮光刻掩膜被扭曲時該倍縮光刻掩膜的厚度與當該倍縮光刻掩膜未被扭曲時該倍縮光刻掩膜的厚度包含提供至少一個壓電感應器，銜接該倍縮光刻掩膜，連接警報器到該至少一個壓電感應器，其中當該倍縮光刻掩膜被扭曲時，該倍縮光刻掩膜壓縮該至少一個壓電感應器，以及當該倍縮光刻掩膜被扭曲時，激活該警報器。
7.一種曝光設備，其特征是至少包含曝光裝置，用以曝光晶片，該曝光裝置包含光源用以發(fā)射光、倍縮光刻掩膜臺鄰近該光源且用以握持倍縮光刻掩膜、以及透鏡鄰近該倍縮光刻掩膜臺；機構，用以決定該倍縮光刻掩膜被扭曲的程度，且該機構被提供鄰近于該倍縮光刻掩膜臺；以及警報器，被連接到該機構，當該倍縮光刻掩膜被扭曲時透，該機構激活該警報器。
8.根據權利要求7所述的曝光設備，其特征是該機構包含光學的機構。
9.根據權利要求7所述的曝光設備，其特征是該曝光裝置包含掃描機。
10.根據權利要求7所述的曝光設備，其特征是該曝光裝置包含步進機。
全文摘要
披露了一種倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器，用以測量在光刻工藝之前的倍縮光刻掩膜的受熱狀況與扭曲。此倍縮光刻掩膜的熱監(jiān)測器包括機構，用以決定此倍縮光刻掩膜被扭曲的程度。警報器被連接到此機構，當此倍縮光刻掩膜被扭曲時，通過此機構而激活警報器。本發(fā)明還包括新的增進電路圖案圖象質量的方法，其中這些圖象在光刻工藝期間被形成在晶片上。
文檔編號G03F7/20GK1782869SQ20051007973
公開日2006年6月7日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權日2004年11月30日
發(fā)明者郭養(yǎng)國 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司