CN113219798A - 晶圆半导体产品、掩膜版与光刻机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶圆半导体产品、掩膜版与光刻机，所述晶圆半导体产品包括多个呈点阵式的排列在晶圆半导体产品上的管芯曝光场，每一所述管芯曝光场包括多个管芯、多个第一划片道、多个第二划片道和至少一个精细对准目标标记，所述多个管芯呈点阵式排列，所述第一划片道形成在相邻的两行管芯之间，所述第二划片道形成在相邻的两列管芯之间，所述精细对准目标标记与所述多个管芯不重叠设置，且所述精细对准目标标记的宽度大于所述第一划片道或第二划片道的宽度。所述晶圆半导体产品通过将精细对准目标标记设置在管芯占有的区域，可以在保证对准的条件下，减小划片道的宽度，进而增加了管芯曝光场中有效管芯的数量，节约了成本。

Description

晶圆半导体产品、掩膜版与光刻机

技术领域

本发明涉及芯片制造工艺技术领域，尤其涉及一种晶圆半导体产品、掩膜版与光刻机。

背景技术

在Ultratech Stepper光刻机(步进光刻机)的芯片光刻工艺之前，需要将光刻机与晶圆进行对准，其大概的对准步骤为：首先，机械手把晶圆旋转在晶圆工作台上，并将晶圆与晶圆工作台对准，使用第一掩膜版，通过第一掩膜版上的光学对准目标标记(OpticalAlignment Target Mark，简称OAT mark)，进行光学对准(简称OAT对准)。晶圆半导体产品上对应位置为光学对准场(OAT场)，一个晶圆半导体产品上的OAT场通常有两个甚至更多。在光刻机的校准系统进行OAT对准后，进行X(X坐标参数)/Y(Y坐标参数)/θ(X和Y方向之间的夹角参数)的粗校正。之后，步进光刻机移动到预设的第一个管芯曝光场的位置，使用第二掩膜版，通过第二掩膜版上的精细对准目标标记(AK mark)进行精对准，对准后，进行X/Y/θ的精校正。之后，对当前管芯曝光场进行曝光操作，并步进移至下一个管芯曝光场，重新进行精对准(AK对准)。

AK标记(精细对准目标标记)通常是尺寸为0.2*0.2mm宽4um的十字标记，这就代表在划片道60um或更小时是无法放置下对位标记，要在划片道内放下对位标识需要增大划片道到200um。

上述现有技术中的管芯布局结构虽然能够实现晶圆与掩膜版的对准，但由于其需要增大划片道的宽度，从而造成了晶圆面积的浪费，造成了生成的管芯数量的减少，增加了成本。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种晶圆半导体产品，所述晶圆半导体产品通过将精细对准目标标记设置在管芯占有的区域，可以在保证对准的条件下，减小划片道的宽度，进而增加了曝光场中有效管芯的数量，节约了成本。

根据本发明的晶圆半导体产品，所述晶圆半导体产品包括多个呈点阵式的排列在晶圆半导体产品上的管芯曝光场，每一所述管芯曝光场包括多个管芯、多个第一划片道、多个第二划片道和至少一个精细对准目标标记，所述多个管芯呈点阵式排列，所述第一划片道形成在相邻的两行管芯之间，所述第二划片道形成在相邻的两列管芯之间，所述精细对准目标标记与所述多个管芯不重叠设置，且所述精细对准目标标记的宽度大于所述第一划片道或第二划片道的宽度。

另外，根据本发明上述的晶圆半导体产品，还可以具有如下附加的技术特征：

所述管芯曝光场还包括至少一条对准标记划片道，所述对准标记划片道设置在至少两行或两列相邻的管芯之间；其中，所述精细对准目标标记设置在所述对准标记划片道内，所述对准标记划片道的宽度大于所述第一划片道和/或所述第二划片道的宽度。

所述对准标记划片道仅为一条，所述精细对准目标标记设置有至少一对，所述精细对准目标标记之间均不重叠设置，至少一对所述精细对准目标标记成一排或一列设置在所述一条对准标记划片道内；所述精细对准目标标记与所述对准标记划片道的宽度一致。

所述管芯曝光场还包括至少一个虚拟管芯，所述虚拟管芯与所述管芯曝光场的管芯的大小相同，所述虚拟管芯与所述管芯曝光场中的多个管芯一起呈矩阵排布，相邻的两列或两行管芯之间的间距相等；所述虚拟管芯处不设置管芯，所述精细对准目标标记设置在所述虚拟管芯对应的区域。

所述精细对准目标标记设置在所述虚拟管芯对应的区域与所述虚拟管芯邻接的第一划片道或第二划片道的区域内。

所述虚拟管芯为2个，每个所述虚拟管芯所对应的区域至少设有一个所述精细对准目标标记，所述两个虚拟管芯以及对应的精细对准目标标记，沿所述晶圆半导体产品的中心轴对称设置。

所述虚拟管芯位于所述晶圆半导体产品的边缘，且所述虚拟管芯的一部分外露出所述晶圆半导体产品，所述精细对准目标标记形成在所述晶圆半导体产品上。

所述晶圆半导体产品还包括光学对准场，所述光学对准场设置在所述晶圆半导体产品上除所述管芯曝光场以外的区域，所述光学对准场包括至少一个光学对准目标标记，所述光学对准目标标记的对位精度低于所述精细对准目标标记的对位精度。

本发明还提供了一种掩膜版，所述掩膜版包括光学对准目标标记曝光图案、精细对准目标标记曝光图案和多个管芯曝光图案，所述光学对准目标标记曝光图案用于曝光形成在晶圆半导体产品上的光学对准场的光学对准目标标记，所述精细对准目标标记曝光图案用于曝光形成在晶圆半导体产品上的管芯曝光场中的精细对准目标标记，所述管芯曝光图案用于曝光形成在晶圆半导体产品上的管芯曝光场的多个管芯；

其中，所述光学对准目标标记曝光图案、所述精细对准目标标记曝光图案、以及所述多个管芯曝光图案之间均不重叠设置；所述光学对准目标标记图案的对位精度低于所述精细对准目标标记图案的对位精度，且所述精细对准目标标记曝光图案的宽度大于相邻两个所述管芯曝光图案之间的间距。

本发明还提供了一种光刻机，所述光刻机包括第一掩膜版、如上所述的掩膜版作为的第二掩膜版、对准校正系统和曝光系统，所述第一掩膜版用于形成所述晶圆半导体产品的光学对准场，所述第二掩膜版用于形成所述晶圆半导体产品的管芯曝光场，所述对准校正系统根据所述第一掩膜版或第二掩膜版进行对准校正，所述曝光系统使用所述第一掩膜版或第二掩膜版进行曝光。

根据本发明的晶圆半导体产品，所述晶圆半导体产品通过将精细对准目标标记设置在管芯占有的区域，可以在保证对准的条件下，减小划片道的宽度，进而增加了管芯曝光场中有效管芯的数量，节约了成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是一种晶圆半导体产品的OAT场和管芯曝光场的结构示意图；

图2是本发明的一个实施例的一种管芯排列及对准标记分布图；

图3是本发明的一个实施例的另一种管芯排列及对准标记分布图；

图4是本发明的一个实施例的另一种管芯排列及对准标记分布图；

图5是图4中AK标记及管芯排列的局部放大图；

图6是本发明的另一个实施例结合虚拟管芯的管芯曝光场的示意图；

图7是本发明的又一个实施例的管芯曝光场的示意图；

图8是本发明的又一个实施例的管芯曝光场的示意图；

图9是本发明的又一个实施例的管芯曝光场的示意图；

图10是本发明的另一个实施例的晶圆半导体产品的结构示意图；

图11是本发明的另一个实施例的晶圆半导体产品的结构示意图；

图12是本发明的另一个实施例的晶圆半导体产品的OAT场的结构示意图。

其中：10、光学对准场；20、管芯曝光场；13、虚拟管芯；101、光学对准目标标记；200、精细对准目标标记场；201、管芯；202、精细对准目标标记；203、小横杠标记；300、划片道；301、第一划片道；302、第二划片道；303、对准标记划片道。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种晶圆半导体产品，所述晶圆半导体产品相对于传统的晶圆半导体产品，可在相同晶圆面积下增加管芯数量，从而提升了管芯生产效率，降低了成本。

图1是本发明的一个实施例的晶圆半导体产品的光学对准场以及管芯曝光场的结构示意图，所述晶圆半导体产品包括光学对准场10(OAT场)以及多个管芯曝光场20。光学对准场10(OAT场)由第一掩膜版曝光形成，即光学对准场10(OAT场)由第一掩摸版经光刻曝光后形成在晶圆半导体产品上。管芯曝光场20包括多个且呈点阵式的排列在晶圆半导体产品上除所述光学对准场10(OAT场)以外的管芯区域，管芯曝光场20由第二掩膜版依次曝光形成。管芯曝光场20经过多轮多次曝光后即形成多个管芯。可以理解的是，光学对准场10(OAT场)与管芯曝光场20组成了晶圆上的主体结构，且占据了晶圆上的大部分面积。第二掩膜版的尺寸与第一掩膜版的尺寸相同。

本发明提供了一种晶圆半导体产品，重点在于管芯201布局，相对于传统的管芯201布局而言，可在相同晶圆面积下增加管芯201数量，从而提升了管芯201生产效率，降低了成本。

所述晶圆半导体产品包括多个呈点阵式的排列在晶圆半导体产品上的管芯曝光场20，每一所述管芯曝光场20包括多个管芯201、多个第一划片道301、多个第二划片道302和至少一个精细对准目标标记202，所述多个管芯201呈点阵式排列，所述第一划片道301形成在相邻的两行管芯201之间，所述第二划片道302形成在相邻的两列管芯201之间，所述精细对准目标标记202与所述多个管芯201不重叠设置，且所述精细对准目标标记202的宽度大于所述第一划片道301或第二划片道302的宽度。

本发明中划片道的宽度较小，虽然精细对准目标标记202的宽度大于所述第一划片道301或第二划片道302的宽度，但是由于精细对准目标标记202会占用部分管芯201所在的区域，可以在保证对准的条件下，减小划片道的宽度，进而增加了管芯曝光场20中有效管芯201的数量，节约了成本。

具体地，晶圆上包括每多个管芯曝光场20，每个管芯曝光场20中包括多个管芯201，多个管芯曝光场20在晶圆上呈点阵式排列，通常的，多个管芯201在管芯曝光场20中也呈点阵式排列。管芯曝光场20以及位于管芯曝光场20中的管芯201组成了晶圆的主体结构。

如图2和图3所示，是两种管芯曝光场20中管芯201排列的示意图，本发明只将管芯曝光场20中所有的第一划片道301或第二划片道302加宽；当精细对准目标标记202位于都位于X方向时，就将所有第一划片道301加宽；当精细对准目标标记202位于都位于Y方向时，就将所有第二划片道302加宽。在本实施例中，所有的精细对准目标标记202可都容纳在划片道中，精细对准目标标记202不会与管芯重叠；相较于现有技术而言，也不用将管芯曝光场20中所有X方向和Y方向的划片道都加宽，因此能够在相同晶圆面积下增加管芯201数量，从而提升了管芯201生产效率。

图4是本发明的一个实施例的管芯201排列及对准标记分布图；图5是图4中AK标记及管芯201排列的局部放大图。参考图4和图5，本发明提供了一种晶圆半导体产品中管芯201布局结构，所述管芯201布局结构应用于光刻机晶圆中管芯201的制作工艺中。

其中，所述管芯曝光场20还包括至少一条对准标记划片道303，所述对准标记划片道303设置在相邻的两行管芯201或相邻的两列管芯201之间；其中，所述精细对准目标标记202设置在所述对准标记划片道303内，所述对准标记划片道303的宽度大于所述第一划片道301和/或所述第二划片道302的宽度。

本实施例中，将精细对准目标标记202在做划片道内，且将所述精细对准目标标记202所在的划片道加宽，使得该划片道能够容纳精细对准目标标记202，从而不会占用管芯201所在的区域，此时，其它未含有精细对准目标标记202的划片道的宽度保持不变，这样整个晶圆半导体产品中只有少数一条或几条划片道的宽度较大，对整个晶圆半导体产品的有效面积影响不大，有效管芯201数量仍然保持在相对较多的程度。

当一个管芯曝光场20中的所有精细对准目标标记202位于一条第一划片道301时，将该第一划片道301加宽形成对准标记划片道303；当一个管芯曝光场20中的精细对准目标标记202同时位于多条第一划片道301时，将多条第一划片道301都加宽形成对准标记划片道303；当一个管芯曝光场20中的所有精细对准目标标记202位于一条第二划片道302时，将该第二划片道302加宽形成对准标记划片道303；当一个管芯曝光场20中的精细对准目标标记202同时位于多条第二划片道302时，将多条第二划片道302都加宽形成对准标记划片道303；当一个管芯曝光场20中的精细对准目标标记202即位于第一划片道301又位于第二划片道302时，将该第一划片道301和第二划片道302同时加宽形成对准标记划片道303。

另外，当所述对准标记划片道303仅为一条时，所述精细对准目标标记202设置有至少一对，所述精细对准目标标记202之间均不重叠设置，至少一对所述精细对准目标标记202成一排或一列设置在所述一条对准标记划片道303内；所述精细对准目标标记202与所述对准标记划片道303的宽度一致。在对准标记划片道303内设置多个精细对准目标标记202，从而增加对位效果。

如图6所示，是一种管芯曝光场20的示意图，作为本发明的另一实施例，本发明还公开了另一种在精细对准目标标记的宽度大于所述第一划片道301或第二划片道302的宽度的情况下，不增加任一条第一划片道301和第二划片道302的宽度，能够在管芯曝光场20容纳所有精细对准目标标记，且精细对准目标标记不与管芯201重叠。

具体的，所述管芯曝光场20还包括至少一个虚拟管芯13，所述虚拟管芯13与所述管芯曝光场20的管芯201的大小相同，所述虚拟管芯13与所述管芯曝光场20中的多个管芯201一起呈矩阵排布，相邻的两列或两行管芯201之间的间距相等；所述虚拟管芯13处不设置管芯201，所述精细对准目标标记202设置在所述虚拟管芯13对应的区域。本实施例中，所有精细对准目标标记202都设置在虚拟管芯13中，不占用第一划片道301和第二划片道302的区域，使得任意相邻两条第一划片道301或相邻两条第二划片道302之间的间距都相等，使得管芯曝光场20中的管芯201分布均匀，有利于提高晶圆半导体产品的性能。

进一步的，所述虚拟管芯13为2个，每个所述虚拟管芯13所对应的区域至少设有一个所述精细对准目标标记202，所述两个虚拟管芯13以及对应的精细对准目标标记202，沿所述晶圆半导体产品的中心轴对称设置，方便对精细对准目标标记202进行对位。

本实施例中，虚拟管芯13不仅可以设置在管芯曝光场20的中央，还可以设置在管芯曝光场20的边沿或其它位置；当虚拟管芯13设置在管芯曝光场20的边沿时，若管芯曝光场20为不完整场，虚拟管芯13也不完整，而所述虚拟管芯13位于所述晶圆半导体产品的边缘，且所述虚拟管芯13的一部分外露出所述晶圆半导体产品，所述精细对准目标标记202形成在所述晶圆半导体产品上；此时精细对准目标标记202可以设置在被挖去管芯201空间的最边上，以使得在管芯曝光场20的边缘为不完整场的时候，虚拟管芯13有一边留下标记就可以对过去。

而且，如图7所示，在虚拟管芯13中，还可以同时设有多个不同颜色的小横杠标记203，该小横杠标记203是套刻标记，用于放置监控图形。

如图8所示，所述精细对准目标标记202既位于虚拟管芯13中，也位于第一划片道301或第二划片道302中；当虚拟管芯13中的精细对准目标标记202的数量较多时，或者当精细对准目标标记202的尺寸较大时，可以将部分精细对准目标标记202从虚拟管芯13中延伸到相邻的第一划片道301或第二划片道302中，使得精细对准目标标记202之间不会发生重叠，影响到对位效果，也不会占用其它的管芯201区域，因此能够提高晶圆空间的利用率。

如图9所示，甚至是为了精细对准目标标记202的设计需要，还可以结合虚拟管芯13和对准标记划片道303，使虚拟管芯13相邻的第一划片道301或第二划片道302为对准标记划片道303，这样虚拟管芯13和对准标记划片道303结合后，能够形成较大的空白区域，能够容纳较多或较大类型的精细对准目标标记202。

另外，每个虚拟管芯13中的所有精细对准目标标记202都构成一个精细对准目标标记场200，该精细对准目标标记场200用于与掩膜版上的第一掩膜版对准标记相对准，通常地，精细对准目标标记场200中设有多个精细对准目标标记202，精细对准目标标记202的尺寸较小，在本实施例中，精细对准目标标记202呈200*200um的十字形状；在其他实施例中，精细对准目标标记202也可以呈其他尺寸的其他形状，具体可根据实际需求进行设置。

精细对准目标标记场200设置在管芯曝光场20中且位于管芯曝光场20中管芯100占据的位置，即精细对准目标标记场200设置在管芯曝光场20中待经曝光以形成管芯100后该生成的管芯100所占有的位置，即本发明的晶圆半导体产品通过将精细对准目标标记202设置在管芯100在晶圆上所占据的位置，相对于现有技术中的需要在X方向或者Y方向上增大划片道的宽度以便在划片道上能够放下精细对准目标标记202的方案，本发明提供的晶圆半导体产品可以减小划片道的宽度，进而增加了管芯曝光场20中有效管芯的数量，节约了成本。

精细对准目标标记场200包括至少两个，至少两个所述精细对准目标标记场200之间间隔一定的距离。具体的，精细对准目标标记场200在晶圆上包括至少两个，即精细对准目标标记场200在晶圆上的数量包括两个或者三个或者更多个；在本实施例中，精细对准目标标记场200的数量为两个。两个精细对准目标标记场200之间间隔一定的距离，在具体实施中，可以根据实际需求来设定两个精细对准目标标记场200之间的距离L，在本实施例中，两个精细对准目标标记场200之间的距离L优选的为3.5*2mm≤L≤14.9*2mm。通过将两个精细对准目标标记场200之间的距离L设置成(3.5-14.9)*2mm。

在具体实施中，精细对准目标标记场200的数量为两个，每个精细对准目标标记场200中均设有多个精细对准目标标记202，每个精细对准目标标记场200中所包含的精细对准目标标记202的数量可以根据实际对准需求来设定；在本实施例中，优选地，在每个精细对准目标标记场200中，精细对准目标标记202完全填充与其相对应的精细对准目标标记200所占有的面积空间，如此可将精细对准目标标记202集中地设置在晶圆上，在保证对准的条件下可扩大有效管芯的布局面积。

在具体实施中，至少两个所述精细对准目标标记场200可以设置在同一个曝光场10中，也可以设置在不同的管芯曝光场20中。具体的，可以根据实际对准需求及管芯布局需求来设定；在本实施例中，所述两个精细对准目标标记场200位于同一个管芯曝光场中。

在具体实施中，至少两个所述精细对准目标标记场200中的每一个占据一个管芯100的位置。具体的，每个精细对准目标标记场200可以占据1个或几个管芯100的位置；在本实施例中，优选的，每个精细对准目标标记场200占据1个管芯100的位置，且每个精细对准目标标记场200中多个精细对准目标标记202将该精细对准目标标记场200占据的面积完全填充，如此不仅保证了对准需求，而且可以最大程度地节约管芯布局的面积。

在具体实施中，两个所述精细对准目标标记场200关于所述晶圆的左右两端的对称轴呈轴对称设置。具体的，两个精细对准目标标记场200中的一个位于晶圆的左端部，另一个位于晶圆的右端部，且位于晶圆左端部的精细对准目标标记场200与位于晶圆右端部的精细对准目标标记200关于晶圆的左右方向的对称轴呈轴对称设置，如此可保证晶圆与掩膜版的精确对准。

在具体实施中，两个所述精细对准目标标记场200中的至少一个位于晶圆中边缘区域的不完整曝光场中。具体的，两个精细对准目标标记场200中的一个位于晶圆中边缘区域的不完整曝光场中，或者两个精细对准目标标记场200均位于晶圆中边缘区域的不完整曝光场中。本发明的管芯布局结构，通过将两个精细对准目标标记场200中的至少一个设置于晶圆中边缘区域的不完整曝光场中，如此可将精细对准目标标记202设置在晶圆外，从而增加了晶圆上有效管芯的布局面积，进而节省了成本。

如图10所示，是本发明另一种晶圆半导体产品的结构示意图，在所述晶圆半导体产品中，所述光学对准场10(OAT场)中包括有至少一个光学对准目标标记101，图10中光学对准场10(OAT场)中包括四个光学对准目标标记(OAT mark，又称OAT标记)101。光学对准目标标记101应用于光刻机对准系统的粗略对准中，光学对准目标标记101的尺寸一般较大，在本实施例中，光学对准目标标记101呈4mm*4mm的十字形。在其他实施例中，光学对准目标标记101也可以呈其他尺寸的其他形状，具体可根据实际需求进行设置。

其中，晶圆半导体产品的光学对准场10位于所述晶圆半导体产品的边缘，所述光学对准场10(OAT场)的一部分位于晶圆半导体产品上，另一部分外露出晶圆半导体产品。所述光学对准目标标记101形成在所述晶圆半导体产品上，而所述光学对准场10的一部分外露出所述晶圆半导体产品，不能在晶圆半导体产品上留下图案。在同等面积下，在保证光学对准场10(OAT场)的对准功能实现的前提下，管芯曝光场比光学对准场能制作更多的管芯，而且，晶圆半导体产品的边缘区域的平整度等制作条件不如晶圆半导体产品中央区域的制作条件，因此，晶圆半导体产品边缘区域相对于管芯的中央区域制作的管芯的质量相对更好。而光学对准目标标记和管芯相比，对光学性能的要求更低，可能同样条件下曝光出的光学对准目标标记是可以正常识别的，但曝光制作成的管芯则不能达到器件特性要求。因此，将光学对准场设置在位于所述晶圆半导体产品的边缘的不完整场的位置处，使得可以有更多的管芯曝光场设置在条件更好区域，从而增加了更高质量的管芯的布局面积和布局数量，提高了管芯的平均质量，还降低了成本。

而且，晶圆半导体产品所包括的光学对准场10包括2个以上，即光学对准场10包括2个或者3个或者更多个，且光学对准场10均为不完整场。通过设置两个以上的光学对准场，减小了因设置在边缘不完整场处的光学对准场可能导致的OAT mark不能成功识别的概率，即使一个OAT场内的OAT mark不能正常识别，也可以换到另一个OAT场内的OAT mark进行识别对准。虽然边缘位置处的条件更差，但可以用更多个OAT mark弥补，减少了浪费。

当然，所述的光学对准场10也不用设置过多，可不超过4个。上述的晶圆半导体产品中，至少2个光学对准场10沿所述晶圆半导体产品的中心轴对称设置。如图10中所示，所述光学对准场10共有4个，4个所述光学对准场10均为不完整场，分别轴对称的设置于所述晶圆半导体产品的左上角、左下角、右上角和右下角。4个光学对准场10独立的间隔开，至少1个位于晶圆半导体产品的左下侧边缘处，至少1个位于晶圆半导体产品的左上侧边缘处，至少1个位于晶圆半导体产品的右下侧边缘处，至少1个位于晶圆半导体产品的右上侧边缘处。光学对准目标标记101即设置在所述光学对准场10的位于晶圆半导体产品上的一个角位置处，而光学对准目标标记101邻近所述角位置处设置。上述四个OAT场关于所述晶圆半导体产品的中心轴呈对称设置，OAT场的数量多，且相互之间的距离尽可能最远，可以保证光学对准场10(OAT场)之间的距离尽可能的远，尽可能减少相互作用影响，避免出现两个光学对准场的光学对准目标标记101距离太近相互干扰，导致若一个光学对准目标标记101不清楚不能对准，另一个也不清楚不能对准的状况出现。

而且，四个角位置设置的OAT场，使得万一光刻机因对位不精准在曝光时发生了晶圆半导体产品发生了偏移，不论在曝光时是向哪个方向偏移，导致有部分OAT mark落在晶圆半导体产品之外，其余三个角落的OAT mark至少有一个一定会落在晶圆半导体产品之上，保证了OAT对准的可靠性。

另外，所述光学对准场10(OAT场)中还包括至少一个精细对准目标标记202，所述光学对准目标标记101的对位精度低于所述精细对准目标标记202的对位精度，以在OAT对准不通过的时候，协助进行对准。光学对准场10中的精细对准目标标记202和管芯曝光场上的精细对准目标标记202可以是形状、大小完全一样的图案。

在具体实施中，所述光学对准场10呈矩形，位于不完全场的所述矩形的光学对准场10仅有一个角或两个角设置在所述晶圆半导体产品上，所述光学对准目标标记101设置在所述角位置处。具体的，呈矩形的光学对准场10设置于晶圆半导体产品的边缘位置上，其只有一个角或两个角位于晶圆半导体产品上，其另外三个角或两个角外露出所述晶圆半导体产品，且光学对准目标标记101即设置在所述光学对准场10的位于晶圆半导体产品上的一个角位置处，通常地，光学对准目标标记101邻近所述角位置处设置。

作为本发明的另一实施例，如图11所示，是另一种晶圆半导体产品的示意图，在所述晶圆半导体产品中，只设置1个光学对准场10(OAT场)，相对于现有技术中的晶圆半导体产品，可以减少光学对准场10(OAT场)的数量，在相同晶圆面积下可提升有效管芯201的布局数量，降低了成本。

在具体实施中，所述光学对准场10(OAT场)的位置可以设置在晶圆半导体产品上的任何位置，例如可以设置在晶圆半导体产品的左上角或者中心位置或者边缘位置等。如图11所示，光学对准场10(OAT场)为完整场，即光学对准场10(OAT场)完全地位于晶圆半导体产品之中，并没有部分外露出晶圆半导体产品；所述光学对准场10(OAT场)的形状呈长方形。作为一种优选的实施例，光学对准场10(OAT场)优选地位于晶圆半导体产品的中央区域，由于晶圆半导体产品的边缘区域的平整度等制作条件不如晶圆半导体产品中央区域的制作条件，因此，晶圆半导体产品的中央区域相对于管芯的边缘区域制作的光学对准目标标记101的质量相对更好，曝光和对准效果都更好，光学对准目标标记101被识别不到的可能性大大降低。在光学对准场10(OAT场)仅有的1个的前提下，尽可能减少对准出错的概率。

其中，晶圆半导体产品的中央区域即位于其几何的中心位置区域，即位于呈圆形的晶圆半导体产品的圆心位置及邻近所述圆心位置的周边位置。例如将所述晶圆半导体产品按照晶圆直径分成16份，且按照等距离的四行四列(4*4)进行排列，则位于最二行第二列到第三行第三列的矩形区域内，即认为是晶圆半导体产品的中央区域。更进一步优选地，光学对准场10(OAT场)位于晶圆半导体产品的圆心位置，即晶圆半导体产品的圆心位置位于所述光学对准场10(OAT场)内。将光学对准场10(OAT场)设置为完整场，完全地位于晶圆半导体产品的中央区域，使得光学对准场10(OAT场)可以设置在条件更好区域，曝光和对准效果都更好，在光学对准场10(OAT场)仅有的1个的前提下，尽可能减少对准出错的概率。

一个光学对准场10(OAT场)中可以设置两个甚至两个以上的OAT标记，若所述光学对准场10(OAT场)中，和第一个光学对准目标标记101进行OAT对准不通过，光刻机的对准系统则可移至第二个光学对准目标标记101处进行第二次OAT对准。若仍不通过，则才认为是OAT对准不通过。

两个所述光学对准目标标记101分别设置在所述光学对准场10(OAT场)的两个短边位置处(其中至少1个光学对准目标标记101位于呈长方形的光学对准场10(OAT场)的一个短边位置处，至少1个光学对准目标标记101位于呈长方形的光学对准场10(OAT场)的另一个短边位置处)，由此可以保证所述至少两个光学对准目标标记101在光学对准场10(OAT场)之间的距离尽可能的远，尽可能减少两者之间的相互作用影响，避免出现两个光学对准目标标记101距离太近相互干扰，导致若一个光学对准目标标记101对准不清楚，另一个也对准不清楚的状况出现。在其他实施例中，所述光学对准场10(OAT场)中仅包括1个光学对准目标标记101，从而尽可能的增加管芯的布局面积，减少管芯布局面积的浪费。

另外，本实施例中，所述光学对准场10(OAT场)中同样还包括至少一个精细对准目标标记202，所述光学对准目标标记101的对位精度低于所述精细对准目标标记202的对位精度，以在OAT对准不通过的时候，协助进行对准。光学对准场10中的精细对准目标标记202和管芯曝光场上的精细对准目标标记202可以是形状、大小完全一样的图案。

为了进一步增加管芯的布局面积，减少管芯布局面积的浪费，光学对准场10(OAT场)内也可以在空余位置设置管芯。光学对准目标标记、精细对准目标标记、以及多个管芯之间均不重叠设置。尤其是针对晶圆半导体产品的中央区域设置光学对准场的方案来说，由于晶圆半导体产品的边缘区域的平整度等制作条件不如晶圆半导体产品中央区域的制作条件，虽然在中央区域设置OAT场可以使得OAT场内的OAT mark的识别率更高；但OAT场内毕竟还是浪费了较多的面积，尤其是制作条件较好的面积。而为了更好的对光学对准目标标记进行光学识别，避免管芯和OAT mark相互影响，在一个光学对准场10(OAT场)中，所述光学对准目标标记与其相邻的管芯之间要设置一个安全距离。即在所述光学对准目标标记的4mm*4mm的正方形面积周围再加一安全距离之外，才能布设管芯。所述的安全距离可以在50微米-120微米选一具体数值设置，如60微米，这个范围既能保证对光学对准目标标记的光学识别效果，又不会浪费过多的空间，可以布设更多的管芯。

所述光学对准场10(OAT场)内的OAT mark可以是2个，但也可以设置1个或更多4个，还可以根据需要灵活设置OAT MARK的数量和位置。比如，所述的OAT标记可仅为1个，设置在一个OAT场的中央区域。所述中央区域即为一个OAT场几何中心位置区域，即位于呈长方形的晶圆半导体产品的中心位置及邻近所述中心位置的周边位置。例如将所述晶圆半导体产品按照长宽各分成等距离的四份，以四行四列(4*4)进行排列，则位于最二行第二列到第三行第三列的矩形区域内，即认为是中央区域。更进一步，参考图12，OAT MARK可以直接覆盖光学对准场10的中心位置，即光学对准场10的中心位置位于所述OAT MARK内，则此处的光学性能最佳，可大大提高光学对准目标标记101(OAT MARK)被识别的概率，对准效果最佳，识别失误的概率进一步降低。

在图12中，所述光学对准场10(OAT场)被划分为包括设置光学对准目标标记101的第一区域以及除第一区域以外的第二区域，其中，所述第二区域中设置有多个管芯201，所述精细对准目标标记202设置在所述第二区域内。具体地，光学对准场10(OAT场)由第一区域以及第二区域构成，第一区域与第二区域均设置在光学对准场10(OAT场)中，且第一区域与第二区域并不重合，其中第一区域用于设置光学对准目标标记101，第二区域用于设置多个管芯201以及精细对准目标标记202。本发明的晶圆半导体产品，其将光学对准场10(OAT场)分割成第一区域和第二区域，第一区域中填充满OAT标记，第二区域中填充多个管芯201，从而在保证光学对准场10(OAT场)的对准功能实现的前提下，晶圆半导体产品上的面积没有浪费，进而增加了晶圆半导体产品上有效管芯201的布局数量，进一步地节约了成本。一个光学对准场10一般大小约30*12mm，OAT标记可占用面积4*4mm，除OAT标记位置处，其余地方均布满正常管芯。

在具体实施中，所述第二区域还包括至少一个虚拟管芯13，所述虚拟管芯13与所述管芯201的大小相同，所述虚拟管芯13与所述第二区域中的多个管芯201一起呈矩阵排布，布满所述的第二区域。每相邻的两行或者两列管芯201之间的间距相等；所述的虚拟管芯13处不设置管芯201，所述的第一精细对准目标标记202设置在所述虚拟管芯13对应的区域内，所述第一精细对准目标标记202的宽度大于所述相邻的两列或者两行管芯201之间的间距。

所述的光学对准场10或管芯曝光场20中，所述的虚拟管芯13可以为两个，分别对称的设置在呈矩阵排布的多个管芯的第一排。两个虚拟管芯13之间(也就是两个精细对准目标标记202之间)的距离可以设置的尽可能远，比如在两端最边缘的第一个管芯位置处，这样会尽可能减少相互作用影响的可能，避免出现一个光学对准场10或管芯曝光场20内，两个精细对准目标标记202之间的距离太近相互干扰，导致若一个精细对准目标标记202不清楚不能对准，另一个精细对准目标标记202也不清楚不能对准的状况出现。

但，若将虚拟管芯(也就是精细对准目标标记202)设置在矩阵排列的两端最边缘的第一个管芯位置处，和相邻的管芯曝光场或光学对准场之间重叠的风险也将加大，而重叠会导致精细对准目标标记202的图案不清晰，不能被识别。因此本申请将虚拟管芯设置在从其两个长边的两端的边缘其第二列管芯的位置处。这样，既尽可能避免了两个精细对准目标标记202之间之间距离太近相互影响的可能，也减少了和相邻的管芯曝光场或光学对准场重叠导致图案不清楚的风险。

本发明还提供了一种管芯，所述管芯由上述任意结构的管芯布局结构切割后形成，任意相邻的两个所述管芯之间形成具有一定宽度的切割道，通过机器切割该切割道后即形成所述管芯。

本发明还提供了一种掩膜版(图中未示出)，所述掩膜版包括光学对准目标标记曝光图案、精细对准目标标记曝光图案和多个管芯曝光图案，所述光学对准目标标记曝光图案用于曝光形成在晶圆半导体产品上的光学对准场的光学对准目标标记，所述精细对准目标标记曝光图案用于曝光形成在晶圆半导体产品上的管芯曝光场中的精细对准目标标记，所述管芯曝光图案用于曝光形成在晶圆半导体产品上的管芯曝光场的多个管芯；

其中，所述光学对准目标标记曝光图案、所述精细对准目标标记曝光图案、以及所述多个管芯曝光图案之间均不重叠设置；所述光学对准目标标记图案的对位精度低于所述精细对准目标标记图案的对位精度，且所述精细对准目标标记曝光图案的宽度大于相邻两个所述管芯曝光图案之间的间距。

本发明还提供了一种光刻机(图中未示出)，所述光刻机包括第一掩膜版、如上所述的掩膜版作为的第二掩膜版、对准校正系统和曝光系统，所述第一掩膜版用于形成所述晶圆半导体产品的光学对准场，所述第二掩膜版用于形成所述晶圆半导体产品的管芯曝光场，所述对准校正系统根据所述第一掩膜版或第二掩膜版进行对准校正，所述曝光系统使用所述第一掩膜版或第二掩膜版进行曝光。所述光刻机根据上述任意结构所述的管芯布局结构在所述光刻机中形成。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种晶圆半导体产品，包括多个呈点阵式的排列在晶圆半导体产品上的管芯曝光场，其特征在于，每一所述管芯曝光场包括：

多个管芯，呈点阵式排列；

多个第一划片道，形成在相邻的两行管芯之间；

多个第二划片道，形成在相邻的两列管芯之间；以及

至少一个精细对准目标标记，所述精细对准目标标记与所述多个管芯不重叠设置；

其中，所述精细对准目标标记的宽度大于所述第一划片道或第二划片道的宽度。

2.如权利要求1所述的一种晶圆半导体产品，其特征在于，所述管芯曝光场还包括至少一条对准标记划片道，所述对准标记划片道设置在至少两行或两列相邻的管芯之间；

其中，所述精细对准目标标记设置在所述对准标记划片道内，所述对准标记划片道的宽度大于所述第一划片道和/或所述第二划片道的宽度。

3.如权利要求2所述的一种晶圆半导体产品，其特征在于，所述对准标记划片道仅为一条，所述精细对准目标标记设置有至少一对，所述精细对准目标标记之间均不重叠设置，至少一对所述精细对准目标标记成一排或一列设置在所述一条对准标记划片道内；所述精细对准目标标记与所述对准标记划片道的宽度一致。

4.如权利要求1所述的一种晶圆半导体产品，其特征在于，所述管芯曝光场还包括至少一个虚拟管芯，所述虚拟管芯与所述管芯曝光场的管芯的大小相同，所述虚拟管芯与所述管芯曝光场中的多个管芯一起呈矩阵排布，相邻的两列或两行管芯之间的间距相等；

所述虚拟管芯处不设置管芯，所述精细对准目标标记设置在所述虚拟管芯对应的区域。

5.如权利要求4所述的一种晶圆半导体产品，其特征在于，所述精细对准目标标记设置在所述虚拟管芯对应的区域与所述虚拟管芯邻接的第一划片道或第二划片道的区域内。

6.如权利要求4所述的一种晶圆半导体产品，其特征在于，所述虚拟管芯为2个，每个所述虚拟管芯所对应的区域至少设有一个所述精细对准目标标记，所述两个虚拟管芯以及对应的精细对准目标标记，沿所述晶圆半导体产品的中心轴对称设置。

7.如权利要求4所述的一种晶圆半导体产品，其特征在于，所述虚拟管芯位于所述晶圆半导体产品的边缘，且所述虚拟管芯的一部分外露出所述晶圆半导体产品，所述精细对准目标标记形成在所述晶圆半导体产品上。

8.如权利要求1-7任意一项所述的一种晶圆半导体产品，其特征在于，所述晶圆半导体产品还包括光学对准场，所述光学对准场设置在所述晶圆半导体产品上除所述管芯曝光场以外的区域，所述光学对准场包括至少一个光学对准目标标记，所述光学对准目标标记的对位精度低于所述精细对准目标标记的对位精度。

9.一种掩膜版，用于如权利要求1-8任意一项所述晶圆半导体产品的制作，其特征在于，所述掩膜版包括：

光学对准目标标记曝光图案，用于曝光形成在晶圆半导体产品上的光学对准场的光学对准目标标记；

精细对准目标标记曝光图案，用于曝光形成在晶圆半导体产品上的管芯曝光场中的精细对准目标标记；以及

多个管芯曝光图案，用于曝光形成在晶圆半导体产品上的管芯曝光场的多个管芯；

其中，所述光学对准目标标记曝光图案、所述精细对准目标标记曝光图案、以及所述多个管芯曝光图案之间均不重叠设置；所述光学对准目标标记图案的对位精度低于所述精细对准目标标记图案的对位精度，且所述精细对准目标标记曝光图案的宽度大于相邻两个所述管芯曝光图案之间的间距。

10.一种光刻机，其特征在于，包括：

第一掩膜版，用于形成所述晶圆半导体产品的光学对准场；

如权利要求9所述的掩膜版作为第二掩膜版，用于形成所述晶圆半导体产品的管芯曝光场；

对准校正系统，根据所述第一掩膜版或第二掩膜版进行对准校正；以及

曝光系统，使用所述第一掩膜版或第二掩膜版进行曝光。

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