CN114185244B - 光罩组及晶圆标注方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光罩组及晶圆标注方法，该光罩组具有第一光罩和第二光罩，第一光罩具有多个第一晶粒图形区，第一晶粒图形区中设有第一标识，各个第一晶粒图形区的第一标识均相同，第二光罩设置有多个与第一光罩上的第一晶粒图形区一一对应的第二晶粒图形区，各个第二晶粒图形区均包括相同的身份标识区，身份标识区中设有与晶圆上各个曝光区域一一对应且互不相同的第二标识。利用第一光罩和第二光罩的先后曝光以及相应的光刻套刻对准偏差，能够为晶圆上每颗晶粒都标注上与之相配的曝光区域的身份标识或者晶粒自己的唯一身份标识，由此使得每一颗晶粒从晶圆上切割下来后仍然能被识别出其原先在晶圆的哪个曝光区域或者哪个位置坐标。

Description

光罩组及晶圆标注方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种光罩组及晶圆标注方法。

背景技术

光罩（mask，又称掩膜、掩模、掩膜板等），是光刻工艺不可缺少的部件。光罩上承载有设计图形，光线透过它，把设计图形透射在光刻胶上。

目前集成电路光刻工艺中，一般使用步进投影光刻机（stepper）和扫描投影光刻机（scanner）来对晶圆进行曝光。且当前的先进的扫描式光刻机（Scanner）所能支持的最大曝光区域面积一般是26mm*33mm，步进式光刻机（Stepper）的曝光区域一般只有22mm*22mm，而实际芯片可能小于这个曝光区域的尺寸，因此光刻机的曝光区域（shot）需要随着芯片设计尺寸的大小来调整，可以把几个不同的版图放在同一张掩模板上，这样一个曝光区域中就可以有几个不同的器件设计，最终利用一个曝光区域就可以制备成几个不同功能的芯片。因此，目前的光刻工艺，将对晶圆每一次曝光的区域称为一个“shot”，且按照光刻机的单个曝光区域（shot）把晶圆（wafer）表面分成若干大小相同的矩形区域的网格（Grid），且每一个网格内的区域可以被称为一个单元（cell），每个曝光区域中有晶粒矩阵，例如128*128，256*256等等。

部分产品要求晶圆（wafer）上的每个曝光区域（shot）的每一颗晶粒（Die）上都标注有shot ID（即曝光区域的身份标识，可以是数字编号等），由此使得每一颗晶粒在从晶圆上切割下来后仍然能被识别出其原先在晶圆的哪个曝光区域。

然而，由于现有的光刻机只能曝出重复图形，目前只能通过一倍光罩（该光罩上与晶圆上的图形尺寸的比例为1:1），才能实现一片晶圆中每颗晶粒都有shot ID。这种情况下，光刻机必须要配有接近式曝光机，且在对晶圆上的用于制作shot ID或Die ID 的膜层进行曝光时，其无法做到高精度、高均匀性（Uniformity）的曝光，因此通常还需要增加相应的光刻层（photo layer）和/或刻蚀层（etch layer），来解决这个问题，由此导致成本高且工艺复杂的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光罩组及晶圆标注方法，能够为晶圆上每颗晶粒都标注上相应的shot ID，且成本低、工艺简单。

为实现上述目的，本发明提供一种光罩组，其包括：

第一光罩，具有多个第一晶粒图形区，所述第一晶粒图形区中设有第一标识，各个所述第一晶粒图形区的第一标识均相同；

第二光罩，设置有多个与所述第一光罩上的第一晶粒图形区一一对应的第二晶粒图形区，各个所述第二晶粒图形区均包括相同的身份标识区，所述身份标识区中设有与晶圆上各个曝光区域一一对应且互不相同的第二标识；

其中，在将所述第一光罩和所述第二光罩的图形被转移到晶圆上相应的曝光区域上时，不同曝光区域预设的所述第二光罩和所述第一光罩之间的光刻套刻对准偏差不同，且所述光刻套刻对准偏差使得所述身份标识区中相应的第二标识被所述第一标识选出且标识在所述曝光区域的各个晶粒上，作为所述曝光区域的身份标识。

可选地，各个所述曝光区域预设的所述第二光罩和所述第一光罩之间的光刻套刻对准偏差以及所述第一标识的图形，使得所述身份标识区的所有第二标识中，仅有作为所述曝光区域的身份标识的第二标识被转移到所述曝光区域的各个晶粒上。

可选地，所述第一标识包括闭合或者非闭合的框形，所述框形为圆环、椭圆环或多边形环中的一种，相应的所述曝光区域预设的所述光刻套刻对准偏差，使得作为所述曝光区域的身份标识的第二标识，被标注在所述曝光区域的各个晶粒对应所述框形中心的开口的位置上。

可选地，各个所述曝光区域预设的所述第二光罩和所述第一光罩之间的光刻套刻对准偏差以及所述第一标识的图形，使得所述第一标识和所述身份标识区的所有第二标识均被转移到所述曝光区域的各个晶粒上，且与被标注的所述第一标识对准的第二标识为所述曝光区域的身份标识。

可选地，所述第一标识包括数字、字母、预设的符号、预设的线条、预设的规则图形和预设的不规则图形中的至少一种。

可选地，所述第二标识包括数字、字母、预设的符号、预设的线条、预设的规则图形和预设的不规则图形中的至少一种。

可选地，所述身份标识区中的各个第二标识等间距分布。

可选地，所述第一光罩中的各个所述第一晶粒图形区中还设有第三标识，且各个所述第一晶粒图形区的第三标识均不同，且所述曝光区域预设的所述光刻套刻对准偏差还能保证所述第一光罩上的各个所述第三标识被标注到所述曝光区域中相应的所述晶粒上，各个晶粒上被标注的第二标识和第三标识共同组成所述晶粒的身份标识。

基于同一发明构思，本发明还提供一种晶圆标注方法，包括：

提供本发明所述的光罩组；

预设晶圆的各个曝光区域所需的第一光罩和第二光罩之间的光刻套刻对准偏差，且不同曝光区域预设的所述第二光罩和所述第一光罩之间的光刻套刻对准偏差不同；

根据预设的光刻套刻对准偏差进行相应的曝光显影工艺，以将所述光罩组中的第一光罩和第二光罩的图形转移到晶圆相应的曝光区域上；

其中，各个所述曝光区域预设的光刻套刻对准偏差，使得所述第二光罩的身份标识区中相应的第二标识被所述第一光罩中的第一标识选出且标识在所述曝光区域的各个晶粒上，形成所述曝光区域的身份标识。

可选地，采用分步式光刻机或者扫描式光刻机，来根据预设的光刻套刻对准偏差进行相应的曝光显影工艺。

可选地，采用所述第一光罩和采用所述第二光罩对所述晶圆上同一层光刻胶进行曝光显影，以将所述光罩组中的第一光罩和第二光罩的图形转移到晶圆相应的曝光区域上。

与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下有益效果之一：

1、利用第一光罩和第二光罩的先后曝光以及相应的光刻套刻对准偏差（OVLshift量），能够为晶圆上每颗晶粒都标注上与之相配的曝光区域的身份标识shotID，由此使得每一颗晶粒从晶圆上切割下来后仍然能被识别出其原先在晶圆的哪个曝光区域。

2、当第一光罩上设有第三标识时，还能利用第一光罩和第二光罩给各个晶粒标注出晶粒自己的唯一身份标识DieID，由此使得每一颗晶粒从晶圆上切割下来后仍然能被识别出其原先在晶圆的哪个位置坐标。

3、可以利用第一光罩和第二光罩先后对同一层光刻胶曝光，因此无需增加额外的光刻工艺和刻蚀工艺，成本低、工艺简单。

附图说明

图1是本发明一实施例的光罩组中的第一光罩的一个shot的版图设计结构示意图。

图2是本发明一实施例的光罩组中的第二光罩的一个shot的版图设计结构示意图。

图3是本发明一实施例的一个身份标识区的版图设计结构示意图。

图4是本发明一实施例的第二光罩和第一光罩的光刻套刻对准偏差在整个晶圆各个shot上的分布效果示意图。

图5是本发明一实施例中利用第二光罩和第一光罩的光刻套刻对准偏差对一个shot进行第二标识标注的示意图。

图6是本发明一实施例中晶圆上的第二标识按shot分布的示意图及其中两个相邻shot中的各个晶粒上被标注的shot ID示意图。

图7是本发明另一实施例中晶圆上两个相邻shot中的各个晶粒上的被标注shotID示意图。

图8是本发明又一实施例中晶圆上同个shot上各个晶粒的shot ID示意图。

图9是本发明另一实施例的光罩组中的第一光罩的一个shot的版图设计结构示意图。

图10是本发明另一实施例中晶圆上的第二标识按shot分布的示意图及其中两个相邻shot中的各个晶粒上被标注的晶粒ID示意图。

图11是本发明又一实施例中晶圆上的两个相邻shot中的各个晶粒上被标注的晶粒ID示意图。

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。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，尽管可使用术语第一、第二等描述各种部件和/或部分，这些部件和/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部件或部分与另一个部件或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一部件或部分可表示为第二部件或部分。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，除非上下文清楚的指出另外的方式。还应明白术语“包括”用于确定可以特征、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、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。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1至图6，本发明一实施例提供一种光罩组，其包括第一光罩和第二光罩。其中，第一光罩具有对应晶圆一个曝光区域（shot）的多个第一晶粒图形区（Die区）10，各个第一晶粒图形区（Die区）10对应晶圆同一个曝光区域（shot）的各个晶粒（Die，或者说芯片），第二光罩具有对应晶圆一个曝光区域（shot）的多个第二晶粒图形区（Die区）20，各个第二晶粒图形区（Die区）20对应晶圆同一个曝光区域（shot）的各个晶粒（Die，或者说芯片），第一光罩的各个第一晶粒图形区10和第二光罩的第二晶粒图形区20是一一对应的，且第一光罩和第二光罩用于在曝光显影工艺中共同对晶圆同一个曝光区域（shot）进行图案形成，以最终获得该曝光区域的身份标识 shot ID，甚至还能标注上各个晶粒的唯一身份标识DieID，由此使得使每一颗晶粒在从晶圆上切割下来后仍然能被识别出其原先在晶圆的哪个shot或者哪个位置坐标。

图1和图2中均仅仅示出了第一光罩和第二光罩对应晶圆的一个曝光区域shot的版图，且每个shot内有2*2个晶粒的情况，第一光罩的所有第一晶粒图形区10均为大小相同的矩形区域，且排列成2*2矩阵，第二光罩的所有第二晶粒图形区20均为大小相同的矩形区域，且排列成2*2矩阵，但是，本发明技术方案并不仅仅限定于此，在本发明的其他实施例中，晶圆的一个shot中也可以有4*4、16*16、64*64、128*128、256*256或512*512等等个晶粒，此时第一光罩中的第一晶粒图形区10和第二光罩中的第二晶粒图形区20需要适应性地增设为4*4、16*16、64*64、128*128、256*256或512*512的数量。

在第一光罩中，各个第一晶粒图形区10中均设有第一标识12，且各个第一晶粒图形区10的第一标识12均相同。在第二光罩中，各个第二晶粒图形区20均包括相同的身份标识区22，身份标识区22中设有与晶圆上各个曝光区域shot一一对应且互不相同的第二标识22a。

可选地，身份标识区22中的各个第二标识22a等间距分布。

可选地，身份标识区22中的第二标识22a包括数字（如图3所示）、字母（如大写英文字母、小写英文字母、大写希腊字母、小写希腊字母等等）、预设的符号（如标点符号、数学运算符号、*、#、@、￥、$、%等等）、预设的线条（如图7所述）、预设的规则图形（如多边形、圆形、椭圆形等等）和预设的不规则图形中的至少一种。

本实施例中，在将第一光罩和第二光罩的图形被转移到晶圆30上相应的曝光区域上时，如图4所示，不同曝光区域预设的第二光罩和第一光罩之间的光刻套刻对准偏差不同，且每个曝光区域预设的光刻套刻对准偏差，使得第二光罩的身份标识区中相应的第二标识22a被第一光罩的第一标识12选出，且标识在该曝光区域的各个晶粒上，作为该曝光区域的身份标识shot ID。

可选地，各个曝光区域预设的第二光罩和所述第一光罩之间的光刻套刻对准偏差以及第一光罩中的第一标识12的图形，使得第二光罩的身份标识区22的所有第二标识22a中，仅有作为该曝光区域的身份标识shotID的第二标识22a被转移到该曝光区域的各个晶粒上，如图5至图7所示。

其中，请参考图1、图5至图7，第一标识12包括闭合或者非闭合的框形，该框形可以为圆环、椭圆环或多边形环中的一种，相应的曝光区域预设的第一光罩和第二光罩之间的光刻套刻对准偏差，使得作为该曝光区域的身份标识shotID的第二标识，被标注在该曝光区域的各个晶粒对应该框形中心的开口12a的位置上。

请参考图1和图2，作为一种示例，当采用第一光罩和第二光罩先后对晶圆上同一层光刻胶进行曝光显影，且相应的曝光区域预设的第一光罩和第二光罩之间的光刻套刻对准偏差，使得身份标识区22中的所有第二标识22a中仅有作为该曝光区域的身份标识的第二标识22a，被标注在该曝光区域的各个晶粒对应该第一标识12的开口12a的位置上时，将第一标识12外围的第一晶粒图形区定义为第一正常图形区11，将身份标识区22外围的第二晶粒图形区定义为第二正常图形区21，第一正常图形区11和第二正常图形区21均对应晶圆上相应的晶粒的器件图形区等，此时，第一光罩上，第一标识12的内框和外框所夹的区域为透光区，开口12a及第一正常图形区11均为挡光区，第二光罩上，身份标识区22为透光区，第二正常图形区21为挡光区。通过第一光罩和第二光罩对晶圆的同一曝光区域shot上的同一光刻胶层（未图示）先后进行两次曝光，该曝光区域预设的第一光罩和第二光罩之间的光刻套刻对准偏差，可以将用作该曝光区域的第二标识22a标注在该曝光区域的各个晶粒上对应开口12a的位置。

另外，应当理解的是，第一光罩中的第一标识12可以设置在第一晶粒图形区10中任意合适的位置，第二光罩中的身份标识区22需要根据第一晶粒图形区10中第一标识的尺寸和位置来适应性设置，且对于晶圆上的各个曝光区域而言，第一光罩和第二光罩之间的光刻套刻对准偏差也需要根据第一标识12和身份标识区22的设置来适应性调整。

例如，第一光罩对应晶圆的一个shot，其尺寸为shotsizeX （单位mm）*shotsizeY（单位mm），其具有2*2个第一晶粒图形区10，第一标识12设置在第一晶粒图形区10中的右下角的位置，且第一标识12的外框边界与第一晶粒图形区10的右下角的边界重叠，第一标识12的外框尺寸设置为X1*X1（示例为800μm*800μm），第一标识12的内框尺寸（即开口12a的尺寸）设置为X2*X2（示例为20μm*20μm）。第二光罩对应晶圆的一个shot，其尺寸也设置为shotsizeX （单位mm）*shotsizeY（单位mm），其具有2*2个第二晶粒图形区20，身份标识区22设置在第二晶粒图形区20的右下角，身份标识区22的区域尺寸整体设置为X3*X3（示例为400μm*400μm），身份标识区20的下边界与第二晶粒图形区20的下边界之间的距离为X4（示例为200μm），身份标识区20的右边界与第二晶粒图形区20的右边界之间的距离也为X4。身份标识区20根据晶圆上56个shot的排列来设计大小相等且间隔相同的56个数字作为56个第二标识，各个数字所占区域的尺寸例如为10μm*10μm，相邻数字之间的间距例如为40μm。

当采用第一光罩先对晶圆上的光刻胶逐个shot进行第一次曝光后，再采用第二光罩对该光刻胶逐个shot进行第二次曝光时，为各个shot预设的光刻套刻对准偏差不同，可以实现不同shot 的shot ID在开口12a对应的区域曝光，即同一shot的晶粒上被标注相同的shot ID（即第二标识22a），不同shot的晶粒上被标注不同的shot ID（即第二标识22a）。因此，对于某个shot而言，其X向上的光刻套刻对准偏差OVLX的计算公式：

OVLX=x*WaferMagX+ShiftX，

x=ShotX*ShotSizeX+GridX，

其中，x为该Shot中心在X向上与晶圆中心的距离， ShotSizeX为单个shot的X向边长，ShotX为该shot在X向上距晶圆中心的偏移shot数目，GridX为该shot所在网格的中心在X向上与晶圆中心的距离, WaferMagX为晶圆整体X向上尺寸变化补偿量。

由于该OVLX要使得该shot的shotID能被标注开口12a中，其他shot的shotID不会被标注到该shot的各个晶粒上，故：

OVLX=ShotX*shotIDoffset，

shotIDoffset=ShotSizeX*WaferMagX+(GridX*WaferMagX+ShiftX)/ShotX

其中，当GridX*WaferMagX+ShiftX =0时，可得到：

WaferMagX=shotIDoffset/ShotSizeX，

ShiftX=-shotIDoffset/ShotSizeX*GridX，

其中，shotIDoffset是作为该shot的shotID的第二标识22a在身份标识区中的偏移值。

同理，Y向上的光刻套刻对准偏差OVLY计算公式如下：

OVLY=y*WaferMagY+ShiftY，

y=ShotY*ShotSizeY+GridY，

OVLY=ShotY*shotIDoffset，

由于该OVLY要使得该shot的shotID能被标注开口12a中，其他shot的shotID不会被标注到该shot的各个晶粒上，故：

OVLY=ShotY*shotIDoffset，

shotIDoffset=ShotSizeY*WaferMagY+(GridY*WaferMagY+ShiftY)/ShotY

其中，当GridY*WaferMagY+ShiftY =0时，可得到：

WaferMagY=shotIDoffset/ShotSizeY，

ShiftY=-shotIDoffset/ShotSizeY*GridY，

其中，y为该Shot中心在Y向上与晶圆中心的距离， ShotSizeY为单个shot的Y向边长，ShotY为该shot在Y向上距晶圆中心的偏移shot数目，GridY为该shot所在网格的中心在Y向上与晶圆中心的距离，WaferMagY为晶圆整体Y向上尺寸变化补偿量。

由此，当采用第一光罩先对晶圆上的光刻胶逐个shot进行第一次曝光，再采用第二光罩对该光刻胶逐个shot进行第二次曝光时，调整Wafer Mag补值，进而使第二次曝光时各个shot的光刻套刻对准偏差OVL不同，进而实现不同shot 的shot ID在开口12a对应的区域曝光。例如请参考图6，晶圆上共分布有56个曝光区域shot，定义为shot1~ shot56，shot9预设的第一光罩和第二光罩之间的光刻套刻对准偏差，使得shot9的shot ID“9”被标注在shot9的各个晶粒对应开口12a的位置上（即shot ID“9”被第一标识12选出），shot8预设的第一光罩和第二光罩之间的光刻套刻对准偏差，使得shot8的shot ID“8” 被标注在shot8的各个晶粒对应开口12a的位置上（即shot ID“8”被第一标识12选出）。

当然，在本发明的其他实施例中，第一标识12也可以设置在其所在的第一晶粒图形区10的其他位置（例如其他角落或者中心位置等等），且第一标识12的外框也可以与第一晶粒图形区10的角落的边界不重叠（即两者之间具有一定的间隔）。

应当理解的是，上述示例中主要以第一标识为闭合的正方形的框形、第二标识为数字为例来介绍本实施例的第一光罩和第二光罩，但是本领域技术人员可以基于上述说明进行适应性地替换，例如请参考图7，将第二标识22a替换为相应数量的条纹竖线，不同shot的shotID对应不同数量的条纹竖线，例如，shot（I）的shotID对应两条条纹竖线，shot（I+1）的shotID对应三条条纹竖线，且各个shot的shotID对应的条纹竖线被标注在第一标识的开口12a中。

此外，还应当注意的是，上述示例中，采用第一光罩曝光后，再采用第二光罩曝光且显影后，对于每个shot而言，第一标识12和身份标识区22中的所有第二标识22a中，只有用作该shot的shotID的第二标识22a被转移到晶圆上，但是本发明的技术方案并不仅仅限定于此。

请参考图8，在本发明的另一实施例中，各个曝光区域shot预设的第二光罩和第一光罩之间的光刻套刻对准偏差以及第一光罩的第一标识12的图形设计，使得第一标识12和身份标识区的所有第二标识均被转移到该shot的各个晶粒上，且只有与被标注的第一标识12对准的第二标识才是该shot的shotID。例如将第一光罩中的第一标识12设计为箭头，身份标识区22中的第二标识223为1~56的数字，在经过第一光罩和第二光罩的曝光后，晶圆上第30个shot的各个晶粒上均被标注了图8所示的箭头（即第一标识12转移到该晶粒上的图案）和数字1~56（即身份标识区中所有的第二标识均转移到该晶粒上的图案），且箭头所指的数字30即为第30个shot的shotID“30”。此时，相当于晶粒上的第一标识图形和第二标识图形共同组成了晶粒所指的shot的shotID。

显然，上述各实施例的技术方案，能够为晶圆上每颗晶粒都标注上与之相配的曝光区域的身份标识shotID，由此使得每一颗晶粒从晶圆上切割下来后仍然能被识别出其原先在晶圆的哪个曝光区域shot。

在本发明的其他实施例中，请参考图9，还可以进一步在第一光罩的各个第一晶粒图形区10中增设第三标识13，且第一光罩上的各个第一晶粒图形区10中增设的第三标识13互不相同。由此，在采用第一光罩和第二光罩对晶圆先后曝光显影后，在每个shot中的各个晶粒上一一对应地形成相应的第三标识13，由此晶圆上被标注上的第三标识与其所在的shot的shotID共同组成了各个晶粒的唯一的身份标识DieID。

应当注意的是，各个shot预设的光刻套刻对准偏差在保证第一标识将用作该shot的shotID的第二标识从所有第二标识中选出的同时，还必须能够保证各个晶粒所需的第三标识被标注到该晶粒上。例如图10所示的，shot9中的第二标识“9”被标识在开口12a中时，第三标识“a”、“b”、“c”“d”也能被完整的标识在各个晶粒上，由此才能保证各个晶粒的DieID完整、准确。

作为一种示例，对于各个shot而言，当身份标识区中的所有第二标识仅有用作shotID的第二标识被标注在该shot的各个晶粒上时，如图10所示，该shot中每个晶粒上被标注的第二标识和第三标识组成该晶粒的身份标识DieID。例如，shot9中各个晶粒上均标注了shotID“9”，而且shot9中的左上晶粒上还标注了第三标识“a”，shot9中的右上晶粒还标注了第三标识“b”，shot9中的左下晶粒上还标注了第三标识“c”，shot9中的右下晶粒还标注了第三标识“d”，因此shot9中的左上晶粒的DieID为“9a”，shot9中的右上晶粒的DieID为“9b”，shot9中的左下晶粒的DieID为“9c”，shot9中的右下晶粒的DieID为“9d”，同理，shot8中各个晶粒上均标注了shotID“8”，shot8中的左上晶粒的DieID为“8a”，shot8中的右上晶粒的DieID为“8b”，shot8中的左下晶粒的DieID为“8c”，shot8中的右下晶粒的DieID为“8d”，以此类推，晶圆上各个晶粒均有自己唯一的DieID。

此外，第三标识不仅仅限定于小写英文字母，还可被替换为数字、大写英文字母、大写希腊字母、小写希腊字母、其他语言的大小写字母、预设的符号、预设的线条、预设的规则图形和预设的不规则图形中的至少一种。例如，请参考图11，第三标识为预设的规则图形。

应当理解的是，当对于各个shot而言，当第一标识和身份标识区中的所有第二标识均被标注在该shot的各个晶粒上时，如图8所示，该shot中每个晶粒上被标注的第一标识、第二标识和第三标识共同组成该晶粒的身份标识（即DieID）。

基于同一发明构思，本发明还提供一种晶圆标注方法，包括：

首先，提供本发明所述的光罩组；

然后，预设晶圆的各个曝光区域所需的第一光罩和第二光罩之间的光刻套刻对准偏差，且不同曝光区域预设的第二光罩和第一光罩之间的光刻套刻对准偏差不同；

根据预设的光刻套刻对准偏差进行相应的曝光显影工艺，以将光罩组中的第一光罩和第二光罩的图形转移到晶圆相应的曝光区域上；

其中，各个曝光区域预设的光刻套刻对准偏差，使得第二光罩的身份标识区中相应的第二标识被第一光罩中的第一标识选出且标识在该曝光区域的各个晶粒上，形成该曝光区域的身份标识。

可选地，可以采用分步式光刻机或者扫描式光刻机，来根据预设的光刻套刻对准偏差进行相应的曝光显影工艺。

其中，可以先在晶圆上涂覆一层光刻胶；然后，采用第一光罩对晶圆上的光刻胶进行第一次曝光，且在第一次曝光过程中，光刻机自动调整晶圆位置，以逐个曝光区域shot对光刻胶进行曝光，如此循环（Step-and-Repeat），直到整个晶圆上完成第一次曝光；接着，采用第二光罩对晶圆上的光刻胶进行第二次曝光，且在曝光过程中，光刻机按照各个曝光区域shot预设的光刻套刻对准偏差自动调整晶圆位置，以逐个曝光区域shot对光刻胶进行再次曝光，如此循环（Step-and-Repeat），直到整个晶圆上完成第二次曝光；之后在对光刻胶进行显影，以形成所需的标识图形。

显然，一个晶圆上虽然有很多shot，但是，每个shot在第一次曝光过程中都是复刻第一光罩上的图形，每个shot在第二次曝光过程中都是复刻第二光罩上的图形，由此每个shot上的光刻胶在显影后的图案是第一光罩和第二光罩的图形的叠加，进而在每个shot的各个晶粒上标注上shotID。进一步地，当第一光罩的各个第一晶粒图形区中还设有相应的第三标识时，还能在每个shot的各个晶粒上标注上DieID。

应当理解的是，上述实施例对同一层光刻胶进行两次曝光，但是本发明的技术方案并不仅仅限定于此，在本发明的其他实施例中，根据第一光罩和第二光罩的图形设计，还可以借助硬掩膜层来进行双重光刻(Litho-Etch-Litho-Etch，LELE)，将第一光罩和第二光罩的图案在同一硬掩膜层中实现叠加。具体过程，例如，首先，沉积硬掩膜层(如SiN)至晶圆表面上，然后旋涂一层光刻胶在硬掩膜层之上，并采用第一光罩进行第一次光刻（包括曝光和显影），并以光刻后的光刻胶为掩膜，采用刻蚀工艺将光刻胶中的图形转移到硬掩膜层中，之后剥离残余光刻胶，并再次涂覆光刻胶，继而采用第二光罩做第二次光刻，第二次光刻可以使用相同或不同的光刻材料，接着以第二次光刻后的光刻胶为掩膜，刻蚀硬掩膜上，由此在硬掩膜层中实现第一光罩和第二光罩的图形叠加。进一步可选地，在去除残余光刻胶后，可以进一步通过刻蚀工艺把硬掩膜层上的图形刻蚀到晶圆上。

此外，还需要理解的是，上述各实施例中，均是以先采用第一光罩进行第一次曝光，再采用第二光罩进行第二次曝光，但是本发明的技术方案并不仅仅限定于此，在本发明的第一光罩和第二光罩的图形设计允许的情况下，还可以调换第一光罩和第二光罩的使用顺序。

综上所述，本发明的晶圆标注方法，利用第一光罩和第二光罩的先后曝光以及相应的光刻套刻对准偏差（OVL shift量），能够为晶圆上每颗晶粒都标注上相应的shotID，甚至还能标注上晶粒的唯一身份标识DieID，由此使得使每一颗晶粒在从晶圆上切割下来后仍然能被识别出其原先在晶圆的哪个shot或者哪个位置坐标，进一步地，可以利用第一光罩和第二光罩先后对同一层光刻胶曝光，因此无需增加额外的光刻工艺和刻蚀工艺，成本低、工艺简单。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种光罩组，其特征在于，包括：

第一光罩，具有多个第一晶粒图形区，所述第一晶粒图形区中设有第一标识，各个所述第一晶粒图形区的第一标识均相同；

第二光罩，设置有多个与所述第一光罩上的第一晶粒图形区一一对应的第二晶粒图形区，各个所述第二晶粒图形区均包括相同的身份标识区，所述身份标识区中设有与晶圆上各个曝光区域一一对应且互不相同的第二标识；

其中，在将所述第一光罩和所述第二光罩的图形被转移到晶圆上相应的曝光区域上时，不同曝光区域预设的所述第二光罩和所述第一光罩之间的光刻套刻对准偏差不同，且所述光刻套刻对准偏差使得所述身份标识区中相应的第二标识被所述第一标识选出且标识在所述曝光区域的各个晶粒上，作为所述曝光区域的身份标识。

2.如权利要求1所述的光罩组，其特征在于，各个所述曝光区域预设的所述第二光罩和所述第一光罩之间的光刻套刻对准偏差以及所述第一标识的图形，使得所述第一标识和所述身份标识区的所有第二标识中，仅有作为所述曝光区域的身份标识的第二标识被转移到所述曝光区域的各个晶粒上。

3.如权利要求2所述的光罩组，其特征在于，所述第一标识包括闭合或者非闭合的框形，所述框形为圆环、椭圆环或多边形环中的一种，相应的所述曝光区域预设的所述光刻套刻对准偏差，使得作为所述曝光区域的身份标识的第二标识，被标注在所述曝光区域的各个晶粒对应所述框形中心的开口的位置上。

4.如权利要求1所述的光罩组，其特征在于，各个所述曝光区域预设的所述第二光罩和所述第一光罩之间的光刻套刻对准偏差以及所述第一标识的图形，使得所述第一标识和所述身份标识区的所有第二标识均被转移到所述曝光区域的各个晶粒上，且与被标注的所述第一标识对准的第二标识为所述曝光区域的身份标识。

5.如权利要求4所述的光罩组，其特征在于，所述第一标识包括数字、字母、预设的符号、预设的线条、预设的规则图形和预设的不规则图形中的至少一种。

6.如权利要求1所述的光罩组，其特征在于，所述第二标识包括数字、字母、预设的符号、预设的线条、预设的规则图形和预设的不规则图形中的至少一种。

7.如权利要求1所述的光罩组，其特征在于，所述身份标识区中的各个第二标识等间距分布。

8.如权利要求1-7中任一项所述的光罩组，其特征在于，所述第一光罩中的各个所述第一晶粒图形区中还设有第三标识，各个所述第一晶粒图形区的第三标识均不同，且所述曝光区域预设的所述光刻套刻对准偏差还能保证所述第一光罩上的各个所述第三标识被标注到所述曝光区域中相应的所述晶粒上，各个晶粒上被标注的第二标识和第三标识共同组成所述晶粒的身份标识。

9.一种晶圆标注方法，其特征在于，包括：

提供权利要求1-8中任一项所述的光罩组；

预设晶圆的各个曝光区域所需的第一光罩和第二光罩之间的光刻套刻对准偏差，且不同曝光区域预设的所述第二光罩和所述第一光罩之间的光刻套刻对准偏差不同；

根据预设的光刻套刻对准偏差进行相应的曝光显影工艺，以将所述光罩组中的第一光罩和第二光罩的图形转移到晶圆相应的曝光区域上；

其中，各个所述曝光区域预设的光刻套刻对准偏差，使得所述第二光罩的身份标识区中相应的第二标识被所述第一光罩中的第一标识选出且标识在所述曝光区域的各个晶粒上，形成所述曝光区域的身份标识。

10.如权利要求9所述的晶圆标注方法，其特征在于，采用分步式光刻机或者扫描式光刻机，来根据预设的光刻套刻对准偏差进行相应的曝光显影工艺。

11.如权利要求10所述的晶圆标注方法，其特征在于，采用所述第一光罩和采用所述第二光罩对所述晶圆上同一层光刻胶进行曝光显影，以将所述光罩组中的第一光罩和第二光罩的图形转移到晶圆相应的曝光区域上。

Images