本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種包含有監(jiān)測圖形的掩膜版以及監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

在集成電路制造領(lǐng)域，光刻技術(shù)被用來將圖案從包含電路設(shè)計(jì)信息的光刻掩膜版上轉(zhuǎn)移到晶片(wafer)上，其中的光刻掩膜版(mask)，也稱為光刻版、掩膜版或者光罩，是一種對于曝光光線具有透光性的平板，其上具有對于曝光光線具有遮光性的至少一個幾何圖形，可實(shí)現(xiàn)有選擇的遮擋照射到晶片表面光刻膠上的光，并最終在晶片表面的光刻膠上形成相應(yīng)的圖案。

半導(dǎo)體制作中，如何確保在掩膜版上準(zhǔn)確的形成定義設(shè)計(jì)圖形的幾何圖形，是半導(dǎo)體制造工藝關(guān)注的重點(diǎn)問題之一。然而，掩膜版上是否能夠準(zhǔn)確的形成定義設(shè)計(jì)圖形的幾何圖形是由多方面的因素確定的，因此，實(shí)際掩膜版制造工藝中，難以保證在掩膜版上準(zhǔn)確的形成定義設(shè)計(jì)圖形的幾何圖形，而若在掩膜版上形成的幾何圖形不正常的情況下進(jìn)行后續(xù)的光刻工藝、離子注入等工序，則會導(dǎo)致晶圓因無法返工而報(bào)廢。為此，在掩膜版制造工藝之后，需要對掩膜版進(jìn)行檢測，以確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)掩膜版中幾何圖形存在的不能滿足設(shè)計(jì)要求的缺陷，并重新制造掩膜版，有效的防止了晶片的報(bào)廢，避免產(chǎn)品良率的損失。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中對掩膜版進(jìn)行檢測的手段可靠性有待進(jìn)一步提高，存在對掩膜版質(zhì)量的誤判問題，造成半導(dǎo)體產(chǎn)品良率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是提供一種包含有監(jiān)測圖形的掩膜版以及監(jiān)測方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問題的掩膜版，避免將有問題的掩膜版投入到半導(dǎo)體制造工藝中，提高產(chǎn)品良率。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種包含有監(jiān)測圖形的掩膜版，包括：掩 膜版內(nèi)具有設(shè)計(jì)圖形和監(jiān)測圖形；其中，所述監(jiān)測圖形包括第一圖形、以及位于第一圖形兩側(cè)的若干分立的第二圖形，所述第一圖形的延伸方向與位于第一圖形同一側(cè)的第二圖形的排列方向平行，所述第一圖形與位于第一圖形一側(cè)的第二圖形之間具有第一關(guān)鍵特征尺寸，所述第一圖形與位于第一圖形另一側(cè)的第二圖形之間具有第二關(guān)鍵特征尺寸，在俯視視圖上，所述第一關(guān)鍵特征尺寸與第二關(guān)鍵特征尺寸相同。

可選的，所述掩膜版包括圖案區(qū)以及環(huán)繞所述圖案區(qū)的切割道區(qū)，其中，所述設(shè)計(jì)圖形位于圖案區(qū)內(nèi)，所述監(jiān)測圖形位于切割道區(qū)內(nèi)，且監(jiān)測圖形的圖案寬度小于或等于切割道區(qū)的寬度。

可選的，所述第二圖形的圖形尺寸相同；相鄰所述第二圖形之間的距離相同。

可選的，所述第一圖形的延伸方向與x軸方向平行；位于所述第一圖形同一側(cè)的分立的第二圖形排列方向與x軸方向平行；或者，所述第一圖形的延伸方向與y軸方向平行；位于所述第一圖形同一側(cè)的分立的第二圖形排列方向與y軸方向平行。

可選的，所述第一圖形為條狀圖形；所述第二圖形為條狀圖形。

可選的，所述第一圖形的延伸方向與第二圖形的延伸方向相互垂直。

可選的，所述第一圖形的短邊尺寸與第二圖形的短邊尺寸相同；所述第二圖形的短邊尺寸與相鄰所述第二圖形之間的距離相同。

可選的，所述第一圖形的長邊尺寸范圍為4000納米至8000納米，所述第一圖形的短邊尺寸范圍為400納米至600納米。

可選的，所述第二圖形的長邊尺寸范圍為1000納米至3000納米，所述第二圖形的短邊尺寸范圍為400納米至600納米；相鄰所述第二圖形之間的距離為400納米至600納米。

可選的，在俯視視圖上，所述第一關(guān)鍵特征尺寸為200納米至400納米；所述第二關(guān)鍵特征尺寸為200納米至400納米。

可選的，所述掩膜版具有多組監(jiān)測圖形，且每一組監(jiān)測圖形內(nèi)第二圖形 的圖形尺寸相同，每一組監(jiān)測圖形內(nèi)相鄰第二圖形之間的距離相同。

可選的，不同組的監(jiān)測圖形中的第一圖形延伸方向相同或不同；不同組的監(jiān)測圖形中具有延伸方向與x軸方向平行或y軸方向平行的第一圖形；在不同組的監(jiān)測圖形中，在俯視視圖上，所述第一關(guān)鍵特征尺寸相同或不同，所述第二關(guān)鍵特征尺寸相同或不同。

可選的，不同組的監(jiān)測圖形中，第二圖形的圖形尺寸相同或不同；不同組的監(jiān)測圖形中，相鄰所述第二圖形之間的距離相同或不同。

可選的，以所述掩膜版的中心點(diǎn)為中心，所述監(jiān)測圖形在掩膜版上成放射狀均勻分布。

可選的，在與x軸方向平行的切割道區(qū)上設(shè)置有監(jiān)測圖形；在與y軸方向平行的切割道區(qū)上設(shè)置有監(jiān)測圖形。

可選的，所述設(shè)計(jì)圖形和監(jiān)測圖形為在同一圖形寫入工藝條件下形成的。

本發(fā)明還提供一種對上述掩膜版進(jìn)行監(jiān)測的監(jiān)測方法，包括：對所述監(jiān)測圖形進(jìn)行模擬光刻處理，獲得第一模擬圖形和第二模擬圖形，其中，所述第一模擬圖形與第一圖形相對應(yīng)，所述第二模擬圖形與第二圖形相對應(yīng)，所述第一模擬圖形的延伸方向與位于第一模擬圖形同一側(cè)的第二模擬圖形的排列方向平行，所述第一模擬圖形與位于第一模擬圖形一側(cè)的第二模擬圖形之間具有第一模擬關(guān)鍵特征尺寸，所述第一模擬圖形與位于第一模擬圖形另一側(cè)的第二模擬圖形之間具有第二模擬關(guān)鍵特征尺寸；獲取所述第一模擬關(guān)鍵特征尺寸與第二模擬關(guān)鍵特征尺寸之間的差值絕對值；當(dāng)所述差值絕對值大于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判定所述掩膜版內(nèi)的設(shè)計(jì)圖形具有缺陷；當(dāng)所述差值絕對值小于或等于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判定所述掩膜版內(nèi)的設(shè)計(jì)圖形合格。

可選的，采用空間影像測量系統(tǒng)，對所述監(jiān)測圖形進(jìn)行模擬光刻處理。

可選的，所述設(shè)計(jì)閾值范圍為5納米。

可選的，所述缺陷為底部站角缺陷或底部切入缺陷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的包含監(jiān)測圖形的掩膜版，所述監(jiān)測圖形包括第一圖形、以 及位于第一圖形兩側(cè)的若干分立的第二圖形，第一圖形的延伸方向與位于第一圖形同一側(cè)的第二圖形的排列方向平行，所述第一圖形與位于第一圖形同一側(cè)的第二圖形之間具有第一關(guān)鍵特征尺寸，所述第一圖形與位于第一圖形另一側(cè)的第二圖形之間具有第二關(guān)鍵特征尺寸，在俯視視圖上，所述第一關(guān)鍵特征尺寸與第二關(guān)鍵特征尺寸相同。利用所提供的包含有監(jiān)測圖形的掩膜版，能夠通過監(jiān)測所述監(jiān)測圖形的剖面形貌質(zhì)量，從而獲知設(shè)計(jì)圖形的剖面形貌質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問題的掩膜版，從而避免將有問題的掩膜版投入到半導(dǎo)體生產(chǎn)中，有效的避免了產(chǎn)品良率的損失。

進(jìn)一步，所述監(jiān)測圖形的圖案寬度小于等于切割道區(qū)的寬度，從而使得監(jiān)測圖形不會對后續(xù)半導(dǎo)體工藝制程造成不良影響，監(jiān)測圖形上的圖形傳遞至晶圓上后形成的結(jié)構(gòu)會被沿著切割道切割去除。

進(jìn)一步，本發(fā)明中第一圖形的短邊尺寸與第二圖形的短邊尺寸相同，且第二圖形的短邊尺寸與相鄰第二圖形之間的距離相同，從而使得光刻機(jī)或模擬光刻系統(tǒng)對監(jiān)測圖形的變化非常敏感，提高對掩膜版圖形質(zhì)量判定的可靠性。

進(jìn)一步，所述掩膜版具有多組監(jiān)測圖形，且每一組監(jiān)測圖形內(nèi)第二圖形的圖形尺寸相同，每一組監(jiān)測圖形內(nèi)相鄰第二圖形之間的距離相同，從而使得對監(jiān)測掩膜版圖形質(zhì)量的結(jié)果能夠更為全面的反映出掩膜版圖形質(zhì)量。

本發(fā)明還提供一種采用上述掩膜版進(jìn)行監(jiān)測的監(jiān)測方法，對所述監(jiān)測圖形進(jìn)行模擬光刻處理，獲得第一模擬圖形和第二模擬圖形，其中，所述第一模擬圖形與第一圖形相對應(yīng)，所述第二模擬圖形與第二圖形相對應(yīng)，所述第一模擬圖形的延伸方向與位于第一模擬圖形同一側(cè)的第二模擬圖形的排列方向平行，所述第一模擬圖形與位于第一模擬圖形一側(cè)的第二模擬圖形之間具有第一模擬關(guān)鍵特征尺寸，所述第一模擬圖形與位于第一模擬圖形另一側(cè)的第二模擬圖形之間具有第二模擬關(guān)鍵特征尺寸；獲取所述第一模擬關(guān)鍵特征尺寸與第二模擬關(guān)鍵特征尺寸之間的差值絕對值；當(dāng)所述差值絕對值大于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判定所述掩膜版內(nèi)的設(shè)計(jì)圖形具有缺陷；當(dāng)所述差值絕對值小于或等于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判定所述掩膜版內(nèi)的設(shè)計(jì)圖形合格。由于掩膜版設(shè)計(jì)圖形的剖面形貌對第一模擬關(guān)鍵特征尺寸和第二模擬關(guān)鍵特征尺寸之間的差值 有影響，所述差值絕對值越大說明設(shè)計(jì)圖形的剖面形貌缺陷越顯著，因此，利用本發(fā)明提供的監(jiān)測方法，能夠?qū)ρ谀ぐ嬖O(shè)計(jì)圖形的剖面形貌作出判斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)掩膜版設(shè)計(jì)圖形中的缺陷，及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)有問題的掩膜版。

附圖說明

圖1至圖5為一實(shí)施例掩膜版制造過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6至圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的包含監(jiān)測圖形的掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10至圖12為以同一監(jiān)測圖形為基礎(chǔ)在各個階段獲得的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

由背景技術(shù)可知，現(xiàn)有技術(shù)在掩膜版上形成定義設(shè)計(jì)圖形的幾何圖形后，以所述掩膜版進(jìn)行半導(dǎo)體制造的后續(xù)工藝后，易給產(chǎn)品良率帶來損失。

在掩膜版中定義了設(shè)計(jì)圖形后，對掩膜版的監(jiān)測手段通常為對掩膜版的俯視視圖(masktopview)進(jìn)行監(jiān)測，具體的，先獲取定義有設(shè)計(jì)圖形的掩膜版的俯視視圖的sem(scanelectronmicroscope)圖。當(dāng)俯視視圖顯示的信息無問題時(shí)，則認(rèn)定制造的掩膜版為符合要求的，認(rèn)定掩膜版中的設(shè)計(jì)圖形無缺陷，因此制造的掩膜版能夠投入應(yīng)用到后續(xù)的半導(dǎo)體工藝流程中。

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，在掩膜版制造中，即使前述的俯視視圖顯示的信息無問題，但是實(shí)際上掩膜版的剖面圖形卻能夠發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷現(xiàn)象，例如底部站角(footing)問題或底切(undercut)問題，因此，盡管俯視視圖顯示的信息無問題，但是實(shí)際上該掩膜版的設(shè)計(jì)圖形是不符合要求的，當(dāng)將該掩膜版投入到半導(dǎo)體制造的后續(xù)工藝中時(shí)，會造成制造的半導(dǎo)體產(chǎn)品不符合要求，導(dǎo)致產(chǎn)品良率降低。

圖1至圖5為一實(shí)施例掩膜版制造過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

參考圖1，提供透光基底101、位于透光基底101表面的掩膜層、以及位于掩膜層表面的光刻膠層104，掩膜層包括硅化鉬層102、以及位于硅化鉬層102表面的鉻層103為例，透光基底101的材料可以為石英材料。

參考圖2，對所述光刻膠層104進(jìn)行曝光處理，使曝光區(qū)域的光刻膠層104的材料性質(zhì)發(fā)生變化。

參考圖3，在進(jìn)行曝光處理之后，對所述光刻膠層104進(jìn)行顯影處理，去除曝光過的光刻膠層104，在光刻膠層104內(nèi)形成暴露出初始掩膜層的第一開口105。具體的，在光刻膠層104內(nèi)形成設(shè)計(jì)圖形，后續(xù)將光刻膠層104內(nèi)的設(shè)計(jì)圖形轉(zhuǎn)移至掩膜層。

參考圖4，以所述光刻膠層104(參考圖3)為掩膜，沿第一開口105(參考圖3)刻蝕所述掩膜層，直至暴露出透光基底101表面，在所述掩膜層內(nèi)形成暴露出透光基底101表面的第二開口106，這一步驟為將設(shè)計(jì)圖形轉(zhuǎn)移至掩膜層內(nèi)，形成具有定義設(shè)計(jì)圖形的幾何圖形的掩膜層；接著，去除光刻膠層104。

后續(xù)以具有第二開口106的掩膜層作為掩膜版，投入到后續(xù)的半導(dǎo)體制造工藝過程中。在理想情況下，具有第二開口106的掩膜層側(cè)壁表面與透光基底101表面相互垂直，因此具有第二開口106的掩膜層的俯視視圖能夠反映出透光基底101表面附近區(qū)域的掩膜層的信息，當(dāng)俯視視圖示出的信息無問題時(shí)，該掩膜版能夠用于后續(xù)的半導(dǎo)體制造工藝中。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，參考圖5，具有第二開口106的掩膜層具有底部站角問題a或底切問題b，底部站角問題a或底切問題b有可能是由刻蝕工藝造成的。然而，底部站角問題a或底切問題b是對掩膜版的剖面進(jìn)行分析研究后發(fā)現(xiàn)，掩膜版的俯視視圖不會反映出底部站角問題a或底切問題b。

因此，即使掩膜版的俯視視圖示出的信息正確，而實(shí)際上掩膜版仍可能存在底部站角問題或底切問題，當(dāng)以具有底部站角問題a或底切問題b的掩膜版投入到半導(dǎo)體制造的后續(xù)工藝時(shí)，會給半導(dǎo)體產(chǎn)品良率帶來嚴(yán)重的損失。若直接在形成有設(shè)計(jì)圖形的掩膜版進(jìn)行切割，觀察掩膜版的剖面形貌，雖然能夠判斷形成的掩膜版的質(zhì)量好壞，但是在半導(dǎo)體工藝這一方法的可行性差。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種包含有監(jiān)測圖形的掩膜版，包括圖案圖以及環(huán)繞所述圖案區(qū)的切割道區(qū)的掩膜版，所述掩膜版的圖案區(qū)內(nèi)具有設(shè)計(jì)圖形，所述掩膜版的切割道區(qū)內(nèi)具有監(jiān)測圖形；其中，所述監(jiān)測圖形包括第一圖形、以及位于第一圖形兩側(cè)的若干分立的第二圖形，第一圖形的延伸方向與位于第一圖形同一側(cè)的第二圖形的排列方向平行，所述第一圖形與位 于第一圖形同一側(cè)的第二圖形之間具有第一關(guān)鍵特征尺寸，所述第一圖形與位于第一圖形另一側(cè)的第二圖形之間具有第二關(guān)鍵特征尺寸，在俯視視圖上，所述第一關(guān)鍵特征尺寸與第二關(guān)鍵特征尺寸相同。采用本發(fā)明提供的掩膜版進(jìn)行監(jiān)測，能夠獲得設(shè)計(jì)圖形的剖面形貌質(zhì)量，提高對掩膜版設(shè)計(jì)圖形質(zhì)量好壞判定的可靠性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問題的掩膜版，避免有問題的掩膜版投入到生產(chǎn)線了。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。

圖6至圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的包含有監(jiān)測圖形的掩膜版結(jié)構(gòu)示意圖。

參考圖6，提供掩膜版200，所述掩膜版200包括圖案區(qū)210以及環(huán)繞所述圖案區(qū)210的切割道區(qū)220，所述掩膜版200的圖案區(qū)210內(nèi)具有設(shè)計(jì)圖形(未圖示)，所述掩膜版210的切割道區(qū)220內(nèi)具有監(jiān)測圖形201。

所述掩膜版200為后續(xù)半導(dǎo)體工藝過程中進(jìn)行光刻工藝的光掩膜版，在將掩膜版200應(yīng)用到后續(xù)半導(dǎo)體工藝制程中時(shí)，將掩膜版200圖案區(qū)210的設(shè)計(jì)圖形傳遞至晶圓上。因此，掩膜版200上的設(shè)計(jì)圖形質(zhì)量的好壞對后續(xù)半導(dǎo)體工藝制程有著重要的影響。

為此，本實(shí)施例中，在掩膜版200的圖案區(qū)210上寫入設(shè)計(jì)圖形的同時(shí)，在掩膜版200的切割道區(qū)220上寫入監(jiān)測圖形201，并且，所述設(shè)計(jì)圖形和監(jiān)測圖形201為在同一圖形寫入工藝條件下形成的，即，所述設(shè)計(jì)圖形和監(jiān)測圖形201為經(jīng)歷相同條件下的曝光工藝、相同條件下的顯影工藝、以及相同條件下的刻蝕工藝形成的。

以下將結(jié)合附圖7及8對監(jiān)測圖形201進(jìn)行詳細(xì)說明，圖7及圖8分別提供了一種監(jiān)測圖形的示意圖。

所述監(jiān)測圖形201包括第一圖形211、以及位于第一圖形211兩側(cè)的若干分立的第二圖形221，所述第一圖形211的延伸方向與第一圖形211同一側(cè)的第二圖形221的排列方向平行，所述第一圖形211與位于第一圖形211一側(cè)的第二圖形221之間具有第一關(guān)鍵特征尺寸cd1，所述第一圖形211與位于第一圖形211另一側(cè)的第二圖形221之間具有第二關(guān)鍵特征尺寸cd2。

在俯視視圖上，所述第一關(guān)鍵特征尺寸cd1與第二關(guān)鍵特征尺寸cd2相同。

本實(shí)施例中，所述監(jiān)測圖形201的圖案寬度小于等于切割道區(qū)220的寬度，從而使得后續(xù)在將掩膜版200應(yīng)用到半導(dǎo)體工藝制程中時(shí)，監(jiān)測圖形201傳遞至晶圓上的圖形會被切割去除，避免監(jiān)測圖形201對掩膜版200上的設(shè)計(jì)圖形傳遞至晶圓上的圖形造成不良影響。

本實(shí)施例中，為了提高對掩膜版200的監(jiān)測圖形201進(jìn)行監(jiān)測的靈敏度，在同一組監(jiān)測圖形201中，所述第二圖形221的圖形尺寸相同，且相鄰所述第二圖形221之間的距離相同。

本實(shí)施例中，所述第一圖形211為條狀圖形；所述第二圖形221為條狀圖形，且第一圖形211的延伸方向與第二圖形221的延伸方向相互垂直。并且，為了提高光刻機(jī)或模擬光刻系統(tǒng)對監(jiān)測圖形201的圖形靈敏度，所述第一圖形211的短邊尺寸與第二圖形221的短邊尺寸相同，且所述第二圖形221的短邊尺寸與位于第一圖形211同一側(cè)的相鄰第二圖形221之間的距離相同。

本實(shí)施例中，所述第一圖形211的長邊尺寸范圍為4000納米至8000納米，所述第一圖形211的短邊尺寸范圍為400納米至600納米；所述第二圖形221的長邊尺寸范圍為1000納米至3000納米，所述第二圖形221的短邊尺寸范圍為400納米至600納米；相鄰所述第二圖形221之間的距離為400納米至600納米。在俯視視圖上，所述第一關(guān)鍵特征尺寸cd1為200納米至400納米，所述第二關(guān)鍵特征尺寸cd2為200納米至400納米。

參考圖7，所述第一圖形211的延伸方向與x軸方向平行；位于第一圖形211同一側(cè)的分立的第二圖形221排列方向與x軸方向平行。對于圖7，第一圖形211的長邊指的是與x軸方向平行的邊，第一圖形211的短邊指的是與y軸方向平行的邊；第二圖形221的長邊指的是與y軸方向平行的邊，第二圖形221的短邊指的是與x軸方向平行的邊。

參考圖8，所述第一圖形211的延伸方向與y軸方向平行；位于第一圖形211同一側(cè)的分立的第二圖形221排列方向與y軸方向平行。對于圖8，第一圖形211的長邊指的是與y軸方向平行的邊，第一圖形211的短邊是與 x軸方向平行的邊；第二圖形221的長邊指的是與x軸方向平行的邊，第二圖形221的短邊指的是與y軸方向平行的邊。

需要說明的是，第一圖形211的圖形尺寸范圍、第二圖形221的圖形尺寸范圍、第一關(guān)鍵特征尺寸cd1以及第二關(guān)鍵特征尺寸cd2，其具體設(shè)置參數(shù)可根據(jù)待制作的半導(dǎo)體器件的特征尺寸、以及設(shè)計(jì)圖形的密集度分布進(jìn)行確定。

為了提高監(jiān)測圖形201反映出掩膜版200上設(shè)計(jì)圖形質(zhì)量的真實(shí)性，實(shí)現(xiàn)對整個掩膜版200的全面監(jiān)測，所述掩膜版200具有多組監(jiān)測圖形201，將不同組監(jiān)測圖形201設(shè)置在掩膜版200的不同區(qū)域上，從而能夠反映出掩膜版200多個區(qū)域設(shè)計(jì)圖形的質(zhì)量，提高對掩膜版200圖形質(zhì)量判斷的可靠性。本實(shí)施例中，每一組監(jiān)測圖形201內(nèi)第二圖形221的圖形尺寸相同，且每一組監(jiān)測圖形201內(nèi)相鄰第二圖形221之間的距離相同，從而避免了第二圖形221的變量對監(jiān)測結(jié)果的干擾。本實(shí)施例中，以掩膜版200上設(shè)置有6組監(jiān)測圖形201為例。

對于不同組的監(jiān)測圖形201，不同組的監(jiān)測圖形201中的第一圖形211延伸方向能夠相同或不同，不同組的監(jiān)測圖形201中具有延伸方向與x軸方向平行或與y軸方向平行的第一圖形211。例如，在某一組或多組監(jiān)測圖形201中，第一圖形211的延伸方向與x軸方向平行，在另一組或多組監(jiān)測圖形201中，第一圖形211的延伸方向與y軸方向平行。

對于不同組的監(jiān)測圖形201，不同組的監(jiān)測圖形201中第二圖形221的圖形尺寸相同或不同，相鄰所述第二圖形221之間的距離相同或不同。例如，在若干組監(jiān)測圖形201中，第二圖形221的圖形尺寸相同，在另外若干組監(jiān)測圖形201中，第二圖形221的圖形尺寸不同；在若干組監(jiān)測圖形201中，相鄰所述第二圖形221之間的距離相同，在另外若干組監(jiān)測圖形201中，相鄰所述第二圖形221之間的距離不同。

對于不同組的監(jiān)測圖形201，不同組的監(jiān)測圖形201中俯視視圖上，第一關(guān)鍵特征尺寸cd1相同或不同。例如，在若干組監(jiān)測圖形201中，第一關(guān)鍵特征尺寸cd1相同，在另外若干組監(jiān)測圖形201中，第一關(guān)鍵特征尺寸cd1 各不相同。不同組的監(jiān)測圖形201在俯視視圖上，第二關(guān)鍵特征尺寸cd2相同或不同。例如，在若干組監(jiān)測圖形201中，第二關(guān)鍵特征尺寸cd2相同，在另外若干組監(jiān)測圖形201中，第二關(guān)鍵特征尺寸cd2各不相同。

需要說明的是，掩膜版200上設(shè)置的監(jiān)測圖形201的組數(shù)并不是越多越好，設(shè)置的監(jiān)測圖形201的組數(shù)越多，需要監(jiān)測的點(diǎn)就越多，結(jié)果會導(dǎo)致生產(chǎn)周期的延長。因此，在掩膜版200上進(jìn)行監(jiān)測圖形201的設(shè)置時(shí)，需要進(jìn)行折衷考慮，既要滿足掩膜版圖形質(zhì)量監(jiān)測的要求，又要滿足生產(chǎn)效率的要求。具體的，可以結(jié)合所制作的半導(dǎo)體器件的光刻精度要求設(shè)定監(jiān)測圖形201的組數(shù)，例如，當(dāng)器件特征尺寸較大，對光刻精度要求不高時(shí)，可以適當(dāng)減小監(jiān)測圖形的組數(shù)，當(dāng)器件特征尺寸較小，對光刻精度要求較高時(shí)，可以適當(dāng)增多監(jiān)測圖形的組數(shù)。需要注意的是，當(dāng)監(jiān)測圖形201在掩膜版200上的分布較均勻時(shí)監(jiān)測效率會較高，因此，在一個實(shí)施例中，以所述掩膜版200的中心點(diǎn)為中心，不同組的所述監(jiān)測圖形201在掩膜版200上成放射狀均勻分布。

為了更好的達(dá)到掩膜版200圖形質(zhì)量監(jiān)測效果，在另一實(shí)施例中，參考圖9，還能夠在與x軸方向平行的切割道區(qū)220上設(shè)置有監(jiān)測圖形201，在與y軸方向平行的切割道區(qū)220上設(shè)置有監(jiān)測圖形201，以分別監(jiān)測x軸和y軸方向上的掩膜版200上設(shè)計(jì)圖形的質(zhì)量，以掩膜版200上設(shè)置有9組監(jiān)測圖形201為例，需要說明的是，本實(shí)施不對監(jiān)測圖形201的組數(shù)進(jìn)行限制。

本發(fā)明提供的包含有監(jiān)測圖形的掩膜版，當(dāng)將其用于對掩膜版圖形質(zhì)量的監(jiān)測上時(shí)，光刻系統(tǒng)或模擬光刻系統(tǒng)對監(jiān)測圖形的變化非常敏感，即使在俯視視圖上第一關(guān)鍵特征尺寸和第二關(guān)鍵特征尺寸相同，當(dāng)時(shí)采用光刻系統(tǒng)或模擬光刻系統(tǒng)對監(jiān)測圖形進(jìn)行光刻或模擬光刻時(shí)，相應(yīng)獲得第一光刻圖形和第二光刻圖形，繼而獲得第一光刻圖形與位于第一光刻圖形一側(cè)的第二光刻圖形之間的第一模擬關(guān)鍵特征尺寸，獲得第一光刻圖形與位于第一光刻圖形另一側(cè)的第二光刻圖形之間的第二模擬關(guān)鍵特征尺寸，當(dāng)?shù)谝荒M關(guān)鍵特征尺寸與第二模擬關(guān)鍵特征尺寸之差大于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，則能夠判斷掩膜版圖形質(zhì)量不合格，說明掩膜版設(shè)計(jì)圖形的剖面形貌存在問題，提高了對掩膜版圖形質(zhì)量監(jiān)測的可靠性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問題的掩膜版。

本發(fā)明還提供一種采用提供的掩膜版進(jìn)行監(jiān)測的方法，包括：對所述監(jiān)測圖形進(jìn)行光刻模擬處理，獲得第一模擬圖形和第二模擬圖形，其中，所述第一模擬圖形與第一圖形相對應(yīng)，所述第二模擬圖形與第二圖形相對應(yīng)，所述第一模擬圖形的延伸方向與位于第一模擬圖形同一側(cè)的第二模擬圖形的排列方向平行，所述第一模擬圖形與位于第一模擬圖形同一側(cè)的第二模擬圖形之間具有第一模擬關(guān)鍵特征尺寸，所述第一模擬圖形與位于第一模擬圖形另一側(cè)的第二模擬圖形之間具有第二模擬關(guān)鍵特征尺寸；獲取所述第一模擬關(guān)鍵特征尺寸與第二模擬關(guān)鍵特征尺寸之間的差值絕對值；當(dāng)所述差值絕對值大于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判定所述掩膜版內(nèi)的設(shè)計(jì)圖形具有缺陷；當(dāng)所述差值絕對值小于或等于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判斷所述掩膜版內(nèi)的設(shè)計(jì)圖形合格。本發(fā)明能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)掩膜版設(shè)計(jì)圖形的剖面形貌是否存在超出制程允許范圍的底部站角或底部切入的問題，從而避免有問題的掩膜版進(jìn)入后續(xù)半導(dǎo)體工藝制程中，避免帶來產(chǎn)品良率的損失。

結(jié)合參考圖6至圖9，具體的，首先提供上述掩膜版200，在俯視視圖上，第一關(guān)鍵特征尺寸cd1與第二關(guān)鍵特征尺寸cd2相同。在一個具體實(shí)施例中，獲取俯視視圖上的第一關(guān)鍵特征尺寸cd1和第二關(guān)鍵特征尺寸cd2的方法為：獲取監(jiān)測圖形201在俯視視圖上的sem示意圖，在所述sem示意圖上，量測第一圖形211與位于第一圖形211一側(cè)的第二圖形221之間的尺寸為第一關(guān)鍵特征尺寸cd1，量測第一圖形211與位于第一圖形211另一側(cè)的第二圖形221之間的尺寸為第二關(guān)鍵特征尺寸cd2。

由于在俯視視圖上，第一關(guān)鍵特征尺寸cd1與第二關(guān)鍵特征尺寸cd2相等，因此若依照現(xiàn)有技術(shù)對于掩膜版圖形質(zhì)量的判定方法，則會判定掩膜版圖形質(zhì)量符合要求。然而，由于掩膜版200上的設(shè)計(jì)圖形有可能會存在底部站角缺陷或底部切入缺陷，所述底部站角缺陷或底部切入缺陷不會在俯視視圖上表現(xiàn)出來，因此僅通過俯視視圖上的第一關(guān)鍵特征尺寸cd1與第二關(guān)鍵特征尺寸cd2相等，不足以判斷掩膜版200圖形質(zhì)量是否合格。

本實(shí)施例中，對掩膜版質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測的監(jiān)測方法包括以下步驟：

步驟s1、對監(jiān)測圖形進(jìn)行模擬光刻處理，獲得第一模擬圖形和第二模擬圖形。

本實(shí)施例中，采用空間影像測量系統(tǒng)(aims，aerialimagemeasurementsystem)，對所述監(jiān)測圖形進(jìn)行模擬光刻處理，aims的方法為模擬光科技系統(tǒng)來獲得掩膜版的空間像，用于判斷監(jiān)測圖形中的缺陷是否會對晶圓造成影響。在其他實(shí)施例中，還能夠采用其他合適的方法或系統(tǒng)，對所述監(jiān)測圖形進(jìn)行模擬光刻處理。

其中，所述第一模擬圖形與第一圖形相對應(yīng)，所述第二模擬圖形與第二圖形相對應(yīng)，所述第一模擬圖形的延伸方向與位于第一模擬圖形同一側(cè)的第二模擬圖形的排列方向平行。

步驟s2、獲得第一模擬圖形與位于第一模擬圖形同一側(cè)的第二模擬圖形之間的第一模擬關(guān)鍵特征尺寸；獲得第一模擬圖形與位于第一模擬圖形另一側(cè)的第二模擬圖形之間的第二模擬關(guān)鍵特征尺寸。

步驟s3、獲取所述第一模擬關(guān)鍵特征尺寸與第二模擬關(guān)鍵特征尺寸之間的差值絕對值。

當(dāng)掩膜版圖形質(zhì)量具有缺陷時(shí)，在對監(jiān)測圖形監(jiān)測模擬光刻處理后，獲得的第一模擬關(guān)鍵特征尺寸與第二模擬關(guān)鍵特征尺寸將不再相同。

步驟s4、當(dāng)所述差值絕對值大于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判定掩膜版內(nèi)的設(shè)計(jì)圖形具有缺陷；當(dāng)所述差值絕對值小于或等于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判定掩膜版內(nèi)的設(shè)計(jì)圖形合格。

其中，所述缺陷包括底部站角缺陷或底部切入缺陷。所述設(shè)計(jì)閾值指的是，能夠被工藝制程允許的第一模擬關(guān)鍵特征尺寸與第二模擬關(guān)鍵特征尺寸之間差值絕對值，當(dāng)所述差值絕對值小于或等于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，采用該掩膜版投入到后續(xù)的半導(dǎo)體生產(chǎn)制程中，制造出的半導(dǎo)體器件符合需求；當(dāng)所述差值絕對值大于設(shè)計(jì)閾值時(shí)，采用該掩膜版投入到后續(xù)的半導(dǎo)體生產(chǎn)制程中，制造出的半導(dǎo)體器件不符合要求，因此，若將該掩膜版投入到生產(chǎn)線上，將帶來產(chǎn)品良率的損失。

本實(shí)施例中，所述設(shè)計(jì)閾值范圍為5納米。在其他實(shí)施例中，還能夠根據(jù)實(shí)際工藝需求，確定所述設(shè)計(jì)閾值范圍。

參考圖10至圖12，圖10至圖12為以同一監(jiān)測圖形為基礎(chǔ)在各個階段獲 得的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖10為監(jiān)測圖形的俯視示意圖，圖11為采用aims方法對監(jiān)測圖形進(jìn)行模擬光刻處理后獲得的模擬圖形示意圖；圖12為將監(jiān)測圖形采用實(shí)際光刻處理后在晶圓上獲得的圖形示意圖。

圖10中，第一圖形與左側(cè)的第二圖形之間具有第一關(guān)鍵特征尺寸，第一圖形與右側(cè)的第二圖形之間具有第二關(guān)鍵特征尺寸，其中，第一關(guān)鍵特征尺寸與第二關(guān)鍵特征尺寸相同。

圖11中，第一模擬圖形與左側(cè)的第二模擬圖形之間具有第一模擬關(guān)鍵特征尺寸，第一模擬圖形與右側(cè)的第二模擬圖形之間具有第二模擬關(guān)鍵特征尺寸，其中，第一模擬關(guān)鍵特征尺寸明顯小于第二模擬關(guān)鍵特征尺寸。

圖12中，第一光刻圖形(與第一圖形相對應(yīng))與左側(cè)的第二光刻圖形(與第二圖形相對應(yīng))之間具有第一光刻關(guān)鍵特征尺寸，第一光刻圖形與右側(cè)的第二光刻圖形之間具有第二光刻關(guān)鍵特征尺寸，其中，第一光刻特征尺寸明顯現(xiàn)有第二光刻關(guān)鍵特征尺寸。

圖12示出的情形與圖11示出的情形一致，說明采用aims方法對監(jiān)測圖形進(jìn)行模擬后監(jiān)測的結(jié)果與實(shí)際光刻的結(jié)果一致，依據(jù)aims的監(jiān)測結(jié)果，能夠判定出掩膜版圖形質(zhì)量是否合格，利用監(jiān)測圖形的aims監(jiān)測結(jié)果能夠?qū)ρ谀ぐ嬖O(shè)計(jì)圖形的剖面形貌情況作出判斷，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中對掩膜版圖形質(zhì)量的誤判問題，及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)有問題的掩膜版。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。