CN103091973B - 一种光刻版 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光刻版，属于半导体光刻技术领域。该光刻版包括管芯区域块以及所述管芯区域块之间的划片槽，其中，管芯区域块包括多个第一管芯区域块以及一个或多个第二管芯区域块，所述第二管芯区域块用来设置所述光刻版的对位标记。该光刻版对光刻设备的性能要求低、可以低成本地实现管芯区域块数目的有效增加。

Description

一种光刻版

技术领域

本发明属于半导体光刻技术领域，涉及光刻过程中所使用的光刻版，尤其涉及一种为提高有效管芯区域块的数目而将对位标记置于管芯区域块的位置处的光刻版。

背景技术

光刻是半导体制造技术中主要用来构图的方法之一，其中，通过光刻版将图案转移至半导体衬底的光刻胶上，因此，光刻版是光刻过程的常用工具。

图1所示为现有技术的光刻版的基本结构示意图。如图1所示，光刻版100的被曝光区域主要由形成于基板110上的多个管芯区域块130和划片槽150组成，多个管芯区域块130按行和列的形式等间距排列，相邻管芯区域块130之间的区域形成划片槽150。每个管芯区域块130用于构图形成管芯，划片槽150则可以用来放置一些半导体工艺中的测试图形，例如，参数测试图形、条宽测试标记，并且，一般地还将对位标记置放于划片槽150中。

图2所示为图1所示光刻版的局部结构放大示意图。如图2所示，对位标记151置于划片槽150中。因此，划片槽150的在纵向(沿y方向)的宽度尺寸d1和在横向(沿x方向)的宽度尺寸d2都必须至少大于对位标记151的宽度尺寸。

光刻版100的曝光区域是有限制的，其最大曝光区域通常是由光刻机的视场决定，不同型号的光刻机的最大曝光区域也不一致，一般地，新近推出的相对先进的光刻机的最大曝光区域尺寸相对较大。而管芯区域块130的面积大小是因芯片产品而异的，一般在曝光区域包含多个管芯区域块，并同时也包含大量的划片槽区域。划片槽可以导致光刻版曝光区域内的有效管芯区域块数目减少，因此，一般地，通过减小划片槽的宽度尺寸来增加曝光区域的有效管芯区域块数目。

但是，在划片槽150的宽度尺寸减少到一定程度时，对位标记151的宽度尺寸也必须相应地缩小，例如，对位标记从80微米缩小至40微米。但是，对于一般的光刻机来说，如果对位标记151的宽度缩小至一定大小(例如40微米)时，光刻机的硬件性能难以支持，特别是相对低端的光刻机时，如果为增加曝光区域的有效管芯区域块数目而对该光刻机进行设备改造或更换，成本相当高，得不偿失。因此，现有技术的这种方法对增加曝光区域的有效管芯区域块数目有限，并且受光刻机设备本身性能的限制程度高。

有鉴于此，有必要提出一种新型的光刻版。

发明内容

本发明的目的之一在于，在降低对光刻机本身性能的依赖程度同时提高光刻版的曝光区域的有效管芯区域块数目。

为实现以上目的或者其它目的，本发明提供一种光刻版，包括管芯区域块以及所述管芯区域块之间的划片槽，其中，所述管芯区域块包括多个第一管芯区域块以及一个或多个第二管芯区域块，所述第二管芯区域块用来设置所述光刻版的对位标记。

按照本发明提供的光刻版的较佳实施例，所述光刻版的曝光区域中，其中仅有一个第二管芯区域块。

在之前所述实施例的光刻版中，所述划片槽的宽度被缩小至40-100微米的范围内以增加该光刻版的曝光区域中第一管芯区域块的数目。

在之前所述实施例的光刻版中，第二管芯区域块的数目小于增加的所述第一管芯区域块的数目。

在之前所述实施例的光刻版中，所述对位标记的宽度大于或等于40微米并且小于或等于100微米。

在之前所述实施例的光刻版中，所述对位标记的长度大于或等于200微米并且小于或等于800微米。

优选地，所述对位标记的宽度为80微米或100微米，所述划片槽的宽度基本为40微米。

在之前所述实施例的光刻版中，所述划片槽中设置有光刻套刻、条宽测试标记和/或参数测试图形。

在之前所述实施例的光刻版中，所述多个管芯区域块按行和列的形式排列，所述划片槽的宽度基本为40微米。

优选地，每个管芯区域块的尺寸相同，所述划片槽在行的方向上的宽度尺寸等于其在列的方向的宽度尺寸。

本发明的技术效果是，通过以牺牲其中一个或多个管芯区域块的形式，将对位标记置于一个或多个管芯区域块上，尽管该管芯区域块不能对应形成管芯，但由于划片槽尺寸的缩小可以不受对位标记的尺寸限制、且对位标记可以设置较大尺寸以使相对低端的光刻机能支持对位，通过变窄划片槽宽度尺寸，最大曝光区域可以设置更多的有效的管芯区域块；并且，对光刻设备的性能要求低，可以低成本地实现管芯区域块数目的有效增加。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其它目的及优点更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1是现有技术的光刻版的基本结构示意图；

图2是图1所示光刻版的局部结构放大示意图；

图3是按照本发明一实施例提供的光刻版的基本结构示意图；

图4是图3中所示的用来设置对位标记的牺牲的管芯区域块的结构示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其它实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本文中，x方向定义为管芯区域块按行排列的方向，y方向定义为管芯区域块按列排列的方向。

图3所示为按照本发明一实施例提供的光刻版的基本结构示意图。在该实施例中，光刻版200同样地包括多个第一管芯区域块230、管芯区域块之间的划片槽250，其中第一管芯区域块230和划片槽250均设置在光刻版的基板210上，基板210的具体材料不是限制性的，并且每个第一管芯区域块230中均被构图以向晶圆中转移图案形成管芯。如图3所示，划片槽250的宽度c(横向的宽度或者纵向的宽度)即为两个相邻第一管芯区域块230之间的间距，c大于或等于40微米且小于或等于100微米，例如其为60微米；在该实施例中，在一个曝光区域内的多个第一管芯区域块230按行和列的形式等间距的地排列，每个第一管芯区域块230的尺寸相同，最大曝光区域的大小同样由光刻机的视场决定。

为提高光刻版200的曝光区域的有效管芯区域块(即为第一管芯区域块230)的数目，同样地，缩小划片槽250的宽度尺寸(也即相邻管芯区域块之间的间距)以增加第一管芯区域块所占用的面积比，从而可以增加第一管芯区域块230的数目；但是同时在本发明中，选择牺牲的管芯区域块270所在的区域用来设置对位标记271，从而，对位标记271可以不设置在划片槽250中。因此，划片槽250的宽度尺寸的缩小不受对位标记271的限制，例如，其可以缩小至40微米；而设置于牺牲的管芯区域块270中的对位标记271的尺寸也不受划片槽250的尺寸限制，因此，对位标记271的尺寸可以保持的原来大小(例如，对位标记271的宽度尺寸范围为40微米至100微米，长度尺寸范围为200微米至800微米)，也即在先所使用的光刻机所能支持的尺寸，从而可以用相对较低端的光刻机实现对位，对光刻机本身性能(例如分辨率)的依赖程度低。

图4所示为图3中所示的用来设置对位标记的牺牲的管芯区域块的结构示意图。其中，对位标记271设置于其中一个牺牲的管芯区域块270中，牺牲的管芯区域块270由于设置了对位标记271，其并不能对应形成管芯，因此可以理解为牺牲了一个管芯。一般地，牺牲的管芯区域块270的面积远远大于对位标记271的尺寸，在该实施例中，对位标记271的宽度尺寸h的范围为40微米至100微米，宽度尺寸h越大，对光刻机本身性能的依赖程度越低，例如，优选地设置为100微米或80微米。

以下结合具体实例对以上光刻版进行进一步详细说明，以有利于本领域技术人员理解本发明的技术优点。

结合图1和图2所示，如果光刻版100的最大曝光区域为22mm×22mm，根据具体产品的要求，每个管芯区域块130的尺寸为1mm×1mm。当划片槽150的尺寸为典型的80微米时，光刻版100在曝光区域每行或每列可放置的管芯区域块130的数目为：22÷(1+0.08)＝20(取整数)，整个曝光区域的管芯区域块的数目为400(20×20)个，整个曝光区域的面积为21.6mm×21.6mm。但此时，对位标记151置于划片槽150中，其宽度尺寸例如可以为60微米。

进一步，如图3和图4所示，如果光刻版200的最大曝光区域同样为22mm×22mm，每个管芯区域块的尺寸同样为1mm×1mm。当划片槽250的尺寸缩小为40微米时，光刻版200在曝光区域每行或每列可放置的所有管芯区域块的数目为：22÷(1+0.04)＝21(取整数)，整个曝光区域的管芯区域块的数目为441(21×21)个，整个曝光区域的面积为21.84mm×21.84mm。此时若将对位标记置于划片槽250中，对位标记的宽度尺寸必须小于40微米，该尺寸的对位标记对光刻机的性能要求高。因此，在多增加的41个管芯区域块中，选择其中一个管芯区域块作为牺牲的管芯区域块270，即，对位标记271置于牺牲的管芯区域块270中，此时，可以对位标记271的宽度尺寸仍旧可以保持在60微米，光刻版100所适用的光刻机也同样可以适用于光刻版200。

以上实例中，虽然其中一个管芯区域块被牺牲(不能用来形成管芯)，管芯的成品率降低了1/441(0.23％)，但其有效管芯区域块(第一管芯区域块230)的数目增加了40个，增加率为10％。并且，图4所示的对位标记271的尺寸可以在管芯区域块的面积范围内设置得更大。因此，在划片槽尺寸较小的情况下，可以设置较大尺寸的对位标记于牺牲管芯区域块中，突破了现有技术中因光刻机设备性能而限制有效管芯区域块数目的提高，并且成本低。

需要说明的是，对位标记并不限于设置在如图4所示的一个牺牲的管芯区域块中，在相对较劣的实施例中，对位标记也可以置于两个或四个牺牲的管芯区域块中，例如，在以上实例中，即使选择4个管芯区域块用来形成对位标记，有效增加的管芯区域块数目仍然可以达到37个，其远大于所牺牲的数目(4个)。优选地，牺牲的管芯区域块270的个数必须小于因划片槽的变窄在曝光区域内所增加的第一管芯区域块230的数目。

还需要说明的是，在图3所示实施例中，划片槽250中还设置有光刻套刻、条宽测试标记和/或参数测试图形等(图中未示出)，划片槽250的尺寸缩小虽然可以不受对位标记的尺寸限制，但是，其宽度尺寸仍然需要足够大到可以容纳光刻套刻、条宽测试标记、参数测试图形等。

以上例子主要说明了本发明的一种光刻版。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (10)

1.一种光刻版，包括管芯区域块以及所述管芯区域块之间的划片槽，其特征在于，所述管芯区域块包括多个第一管芯区域块以及一个或多个第二管芯区域块，所述第二管芯区域块被牺牲用来设置所述光刻版的原本设置在所述划片槽中的对位标记以使所述划片槽中不设置所述对位标记，并且，所述划片槽的宽度尺寸被缩小以增加所述第一管芯区域块所占用的面积比，从而增加所述第一管芯区域块的数目。

2.如权利要求1所述的光刻版，其特征在于，所述光刻版的曝光区域中，其中仅有一个第二管芯区域块。

3.如权利要求1或2所述的光刻版，其特征在于，所述划片槽的宽度的尺寸范围为40-100微米。

4.如权利要求3所述的光刻版，其特征在于，第二管芯区域块的数目小于或等于4个。

5.如权利要求3所述的光刻版，其特征在于，所述对位标记的宽度大于或等于40微米并且小于或等于100微米。

6.如权利要求5所述的光刻版，其特征在于，所述对位标记的长度大于或等于200微米并且小于或等于800微米。

7.如权利要求5所述的光刻版，其特征在于，所述对位标记的宽度为80微米或100微米，所述划片槽的宽度基本为40微米。

8.如权利要求1所述的光刻版，其特征在于，所述划片槽中设置有光刻套刻、条宽测试标记和/或参数测试图形。

9.如权利要求1所述的光刻版，其特征在于，所述多个管芯区域块按行和列的形式排列，所述划片槽的宽度基本为40微米。

10.如权利要求9所述的光刻版，其特征在于，每个管芯区域块的尺寸相同，所述划片槽在行的方向上的宽度尺寸等于其在列的方向的宽度尺寸。