CN105448649B - 一种曝光单元的排布方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种曝光单元的排布方法，包括：以一定步长分别沿第一方向和与第一边垂直的第二方向移动，得到该步长精度下的第一系列有效管芯数量及曝光单元排布；在晶圆的一侧或两侧边缘区域形成矩形打标区域，从所述矩形打标区域靠近晶圆中心的边开始排布曝光单元，得到第二系列有效管芯数量及曝光单元排布；若所述第一系列有效管芯数量的最大值大于所述第二系列有效管芯数量的最大值，且超出预先设定的容忍限度，则选取所述第一系列有效管芯数量的最大值时的曝光单元排布；设置一个特殊大小的曝光单元，对打标区域与完整曝光单元之间的不曝光区域进行曝光。根据本发明的排布方法，兼顾有效管芯最大化和特定区域不曝光的需求，增加晶圆的利用率。

Description

一种曝光单元的排布方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种曝光单元的排布方法。

背景技术

在半导体晶圆生产过程中，需要对晶圆进行打标(laser mark)，如图1所示，通常在晶圆的上方或下方(或者上下都有)，打标区域不能有图形，以避免图形对打标有影响。所以在晶圆生产过程中的光刻工艺中，通常会在晶圆边缘曝光(Wafer Edge Exposure,WEE)这一步中，将打标区域曝光，使得打标漏出。但是如果接触孔(contact)以及金属通孔(Metal Via)等层次也大面积曝光，会使得晶圆在局部区域平坦化出问题，造成局部良率降低，因此，在接触孔以及金属通孔这些层次的WEE的打标区域不曝光，这就要求曝光机在打标区域也不得曝光，以避免其他图形对打标产生干扰。

目前的方法是从上打标的下方或者下打标的上方开始做曝光单元排布，做到接触孔以及金属通孔层次时，直接将上打标的下边缘的上方曝光单元、或者下打标上边缘的下方曝光单元去掉，不进行曝光。然而现有的这种排布方式，有效管芯的数量没有得到优化，特别对于一些有效管芯尺寸较大的产品，有效管芯的损失更大。

因此，为了解决上述技术问题，有必要提出一种新的曝光单元排布方法。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服目前存在的问题，本发明提供一种曝光单元的排布方法，包括：

步骤一、以一定步长分别沿与管芯的第一边平行的第一方向和与第一边垂直的第二方向移动，直至沿第一方向和第二方向的偏移距离达到半个管芯的长度，得到该步长精度下的第一系列有效管芯数量及曝光单元排布；

步骤二、在晶圆的一侧或两侧边缘区域，以晶圆的第一直径为中心线，向所述中心线两侧延伸形成矩形打标区域，从所述矩形打标区域靠近晶圆中心的边开始排布曝光单元，将整个曝光单元排布沿与所述第一直径方向垂直的第二直径方向移动，直至偏移距离达到半个管芯的长度，得到第二系列有效管芯数量及曝光单元排布；

步骤三、将所述第一系列有效管芯数量的最大值和所述第二系列有效管芯数量的最大值进行比较，若所述第一系列有效管芯数量的最大值大于所述第二系列有效管芯数量的最大值，且超出预先设定的容忍限度，则选取所述第一系列有效管芯数量的最大值时的曝光单元排布；

步骤四、如果所述矩形打标区域靠近晶圆中心的边与其最近的完整曝光单元之间的距离，能够放置完整的有效管芯，则设置一个特殊大小的曝光单元，所述特殊大小的曝光单元的长度与普通曝光单元相同，宽度为矩形打标区域靠近晶圆中心的边到所述最近的完整曝光单元之间的距离。

可选地，所述步长为去边的精度0.1mm。

可选地，适用于在接触孔以及金属通孔这些层次的晶圆边缘曝光的打标区域不曝光的制程

综上所述，根据本发明的曝光单元的排布方法，兼顾有效管芯最大化和特定区域不曝光的需求，增加晶圆的利用率，进而提高产量，降低生产成本。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1现有晶圆打标位置的示意图；

图2为晶圆中曝光单元和有效管芯的排布示意图；

图3为在晶圆一侧打标后晶圆中曝光单元和有效管芯的排布示意图；

图4为本发明示例性实施例中晶圆的曝光单元和有效管芯的排布示意图，其中虚线框中为特殊的曝光单元；

图5为本发明示例性实施例依次实施步骤的流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

示例性实施例

下面参考图2-图5对本发明示例性实施例的曝光单元的排布方法进行详细描述。

参考图2，由于晶圆中曝光单元与曝光单元，以及有效管芯与有效管芯之间的高度重复性，使得整个曝光单元排布，分别沿与管芯的第一边平行的第一方向和与第一边垂直的第二方向移动，正片晶圆的有效管芯排布不变，即有相同的有效管芯数。例如：在Y轴正方向，Y轴负方向，X轴正方向，X轴负方向移动整数个有效管芯时，正片晶圆的有效管芯排布不变，即有相同的有效管芯数。可根据沿四个方向移动的距离是否为有效管芯长度或宽度的整数倍来判断是否移动整数个有效管芯，所述整数个的数量可以为1个、2个至n个有效管芯的数量，在此不作具体限制。

同时，由于晶圆的对称性，使得整个管芯沿Y轴正方向或Y轴负方向移动相同距离，有效管芯数没有变化，沿X轴正方向或X轴负方向移动相同距离，有效管芯数没有变化。

依据上述特性，执行步骤S501，以一定步长分别沿与管芯的第一边平行的第一方向和与第一边垂直的第二方向移动，直至沿第一方向和第二方向的偏移距离达到半个管芯的长度，得到该步长精度下的第一系列有效管芯数量及曝光单元排布。示例性地，以一定步长分别沿Y轴正方向或Y轴负方向，X轴正方向或X轴负方向移动，直至偏移距离offsetY和offsetX达到半个管芯的长度，得到该步长精度下所有可能的第一系列有效管芯数量及曝光单元排布。

步长越小，计算越精确，也越耗时。本实施例中，取去边的精度0.1mm作为步长。但并不局限于上述步长，还可根据实际要求进行适当调整。

执行步骤S502，在晶圆的一侧或两侧边缘区域，以晶圆的第一直径为中心线，向所述中心线两侧延伸形成矩形打标区域，从所述矩形打标区域靠近晶圆中心的边开始排布曝光单元，将整个曝光单元排布沿与所述第一直径方向垂直的第二直径方向移动，直至偏移距离达到半个管芯的长度，得到第二系列有效管芯数量及曝光单元排布。

在一个示例中，如图3所示，在晶圆的一侧边缘区域，以沿Y轴方向延伸的第一直径为中心线，向所述中心线两侧延伸形成矩形打标区域301，从所述矩形打标区域301靠近晶圆中心的边开始排布曝光单元，将整个曝光单元排布沿与所述第一直径方向垂直的第二直径方向移动(即如图3中X轴方向)，直至偏移距离达到半个管芯的长度，得到第二系列有效管芯数量及曝光单元排布。

值得一提的是，尽管图3中尽示出了在晶圆的一侧打标后曝光单元的排布，但是本发明并不限于此，还可同时在晶圆的沿某一直径的两侧同时打标，再进行曝光单元排布，在此不作赘述。

执行步骤503，将所述第一系列有效管芯数量的最大值和所述第二系列有效管芯数量的最大值进行比较，若所述第一系列有效管芯数量的最大值大于所述第二系列有效管芯数量的最大值，且超出预先设定的容忍限度，则选取第一系列有效管芯数量的最大值时的曝光单元排布。

显然第二系列有效管芯数量不会超过第一系列有效管芯数量。

执行步骤504，如果所述矩形打标区域靠近晶圆中心的边与其最近的完整曝光单元之间的距离，可以放置完整的有效管芯，则设置一个特殊大小的曝光单元，所述特殊大小的曝光单元的长度与普通曝光单元相同，宽度为所述矩形标记靠近晶圆中心的边到所述最近的完整曝光单元之间的距离，如图4中虚线框中的曝光单元。通过增设特殊大小的曝光单元，可以使不曝光矩形打标区域和完整的曝光单元之间的不被曝光的区域，实现曝光，进而增加有效管芯的数量，同时还可满足对打标区域的不曝光。

因此，上述方法适用于在接触孔以及金属通孔这些层次的晶圆边缘曝光的打标区域不曝光的制程，或者其他一些打标区域不被曝光的制程。

综上所述，根据本发明的曝光单元的排布方法，兼顾有效管芯最大化和特定区域不曝光的需求，增加晶圆的利用率，进而提高产量，降低生产成本。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (3)

1.一种曝光单元的排布方法，包括：

步骤一、以一定步长分别沿与管芯的第一边平行的第一方向和与第一边垂直的第二方向移动，直至沿第一方向和第二方向的偏移距离达到半个管芯的长度，得到该步长精度下的第一系列有效管芯数量及曝光单元排布；

步骤二、在晶圆的一侧或两侧边缘区域，以晶圆的第一直径为中心线，向所述中心线两侧延伸形成矩形打标区域，从所述矩形打标区域靠近晶圆中心的边开始排布曝光单元，将整个曝光单元排布沿与所述第一直径方向垂直的第二直径方向移动，直至偏移距离达到半个管芯的长度，得到第二系列有效管芯数量及曝光单元排布；

步骤三、将所述第一系列有效管芯数量的最大值和所述第二系列有效管芯数量的最大值进行比较，若所述第一系列有效管芯数量的最大值大于所述第二系列有效管芯数量的最大值，且超出预先设定的容忍限度，则选取所述第一系列有效管芯数量的最大值时的曝光单元排布；

步骤四、如果所述矩形打标区域靠近晶圆中心的边与其最近的完整曝光单元之间的距离，能够放置完整的有效管芯，则设置一个特殊大小的曝光单元，所述特殊大小的曝光单元的长度与普通曝光单元相同，宽度为矩形打标区域靠近晶圆中心的边到所述最近的完整曝光单元之间的距离。

2.根据权利要求1所述的排布方法，其特征在于，取去边的精度0.1mm作为所述步长。

3.根据权利要求1所述的排布方法，其特征在于，适用于在接触孔以及金属通孔这些层次的晶圆边缘曝光的打标区域不曝光的制程。