CN203117634U

CN203117634U - 一种兼容型掩膜版基准设计版图

Info

Publication number: CN203117634U
Application number: CN 201220022228
Authority: CN
Inventors: 何伟明; 朱骏
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2022-01-18

Abstract

本实用新型提供了一种兼容型掩膜版基准设计版图，包括多种光刻对准标记，中央位置为主图形区，主图形区外部环绕包围有遮光带，光刻对准标记均设置在遮光带的外部；在靠近版图两侧边的位置还设有多种条形码。本实用新型兼容型掩膜版基准设计版图糅合了多种掩膜版的设计细节，使掩膜版能有效地安全的在多种光刻机上使用。

Description

一种兼容型掩膜版基准设计版图

技术领域

本实用新型涉及一种掩膜版基准设计版图，尤其涉及一种能够兼容多种光刻机的掩膜版基准标记新型设计。

背景技术

光刻技术是集成电路制造中利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术；光刻工艺是集成电路制造技术最核心的工序之一。随着集成电路制造往更小尺寸延伸，光刻技术已从常规光学技术发展到应用电子束、X射线、微离子束、激光等新技术；使用波长已从4000埃扩展到0.1埃数量级范围。光刻技术已经成为一种精密的微细加工技术，并逐渐成为引领整个行业走向的风向标。正因为如此，光刻相关各个环节的技术研发也是各大公司关注的重点，尤其对于晶圆制造厂而言，光刻机和光刻掩膜版是光刻工艺中最重要的两个部分，也是主要投资方向。

基础电路的版图是由设计工程师在工作站完成，最终得到的是关于版图的图像或数据，然后再交付给集成电路制造商，而制造商将版图的图形转移到晶圆片上的过程中，需要制作相应的光刻掩膜版，芯片制造过程中需要十几次乃至几十次光刻，每次光刻都需要一块光刻掩膜版，因此，光刻掩膜版需求量巨大，SEMI研究报告显示，2010年全球半导体光刻掩膜版市场达到了30亿美元规模，预估2012年这一数字可达32亿美元。

通常，一种光刻机只能对应使用自己的掩膜版设计，同一块掩膜版无法在不同厂商生产的光刻机上应用，对于大规模量产的工厂，出于技术要求，一个晶圆厂可能会有不同类型光刻机(制造商不同)，但是现在光刻机基本上都是从国外进口，价格高的几千万美元，每天折旧费高的几十万人民币，而每块光刻掩膜版价格也高达几万美元，这将意味需要增加额外的掩膜版成本和相应的光刻机维护成本，同时也会大大降低生产效率和产能利用率。

因此，有效地利用这些光刻机使其能相互支援替换，充分利用产能和增加生产效率，是降低成本增加竞争力的有效途径。

实用新型内容

针对目前光刻掩膜版只能用于特定光刻机，而导致的成本高和生产效率低的问题，本实用新型提供了一种能够兼容多种光刻机的掩膜版基准标记新型设计版图，使掩膜版能有效地安全的在两种光刻机上使用，有效地利用这些光刻机使其能相互支援替换，充分利用产能和增加生产效率，降低成本以增加核心竞争力。

因此，本实用新型的目的是提供一种兼容型掩膜版基准设计版图，包括多种光刻对准标记和条形码。

具体地，本实用新型所述兼容型掩膜版基准设计版图，包括主图形区、环绕包围所述主图形区的遮光带之外的光刻对准标记和条形码。在遮光带的外部环绕分布有第一光刻对准标记(TIS-RSC)。

其中，所述主图形区最大面积优选为104mm×132mm；位于遮光带顶部边的第一光刻对准标记之间的间距（中心之间的距离）优选为21.8mm，侧边的第一光刻对准标记之间的间距（中心之间的距离）优选为21.8mm。

所述遮光带侧边宽度优选为2mm，顶部边宽度优选为2.5mm。

本实用新型所述兼容型掩膜版基准设计版图，还包括包围所述主图形区和第一光刻对准标记的防护薄膜框架（pellicle frame），所述防护薄膜框架包括外框和内框，沿防护薄膜侧边设有第二光刻对准标记(VRA)。

其中，所述防护薄膜框架的外框尺寸优选为122mm×149mm×5mm、内框尺寸优选为118mm×145mm×5mm。

第二光刻对准标记优选为14个，对称分布在防护薄膜和主图形区两侧，其中一侧的7个第二光刻对准标记中，有一个位于中心位置，另外六个平均分布在两端，其中一段3个第二光刻对准标记与中心位置的第二光刻对准标记的距离（中心之间的距离）分别为55±0.0001mm、59±0.0001mm、65±0.0001mm，另一端3个第二光刻对准标记与中心位置的第二光刻对准标记的距离（中心之间的距离）分别为55±0.0001mm、61±0.0001mm、65±0.0001mm。

本实用新型所述兼容型掩膜版基准设计版图，在靠近两侧边的位置分别设有针对不同光刻机类型的条形码，至少包括第一条形码和第二条形码。

其中，优选地，第一条形码宽度为9mm，与版图纵向中轴距离为69mm。第二条形码为两部分组成，两部分第二条形码间距为20mm，第二条形码长度为49.16mm，宽度为3.5mm，与版图纵向中轴距离为72±0.01mm。

本实用新型所述兼容型掩膜版基准设计版图，还包括两个第三光刻对准标记(MA)，两个第三光刻对准标记对称地位于防护薄膜框架侧边与版图侧边之间，并优选位于版图的中间。两个第三光刻对准标记间距优选为131±0.00015mm，面积优选为8mm×8mm。

本实用新型所述兼容型掩膜版基准设计版图，在顶端还可以包括预对准标记(PA)。优选地，包括对称设置的两个预对准标记，两个预对准标记的距离（中心之间的距离）优选为135.5±0.001mm。

所述预对准标记与第三光刻对准标记间距（中心之间的距离）优选为69.5±0.00015mm。

本实用新型上述内容中，均以短边为顶部边，长边为侧边；以靠近版图中央区域为内部，靠近版图边缘区域为外部；所述纵向中心轴指的是平行于侧边的中心轴。

本实用新型提供的兼容型掩膜版基准设计版图，可用于NIKON S6XX系列以下的所有的4X的stepper和scanner光刻机，如S2XX、S3XX、SF15X等系列，以及ASML所有的4X scanner光刻机，使得一种光刻掩膜版用于多种光刻机，无需在为不同掩膜版购买专门的光刻机、或为不同光刻机购买专门的掩膜版，大大降低掩膜版购买成本和相应设备的维护成本。

附图说明

图1为本实用新型兼容型掩膜版基准设计版图结构示意图；

图2为遮光带顶部边第一光刻对准标记正视结构示意图；

图3为遮光带侧边第一光刻对准标记正视结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本实用新型兼容型掩膜版基准设计版图的结构进行详细的介绍和描述，以使更好的理解本实用新型，但是应当理解的是，下述实施例并不限制本实用新型范围。

参照图1，本实用新型兼容型掩膜版基准设计版图的中央部分为主图形区1，遮光带10包围环绕主图形区1。

主图形区1的最大面积为104mm×132mm；以长边为侧边，短边为顶部边，同样地，下述实施例中，其它环形结构与主图形区1的长边对应的边为侧边，与主图形区1的短边对应的边为顶部边。

遮光带10的侧边宽度为2mm，顶部边宽度为2.5mm。

遮光带10的外部环绕有防护薄膜框架2，防护薄膜框架2由内框和外框组成，外框尺寸为122mm×149mm×5mm；内框尺寸为118mm×145mm×5mm。防护薄膜框架2的顶部边与版图顶部边相邻。

在遮光带10和防护薄膜框架2之间还设有第一光刻对准标记42，第一光刻对准标记42选择用ASML光刻机类型光罩对准标记版图的RSC对准标记，包括对准中心420。第一光刻对准标记42环绕遮光带10外边缘分布（可以与外边缘遮光带10接触，或不接触），沿遮光带10每个边均分布有5个。其中，沿每个顶部边分布的第一光刻对准标记42中心之间的距离为21.8mm，等同于ASML光刻机类型光罩对准标记版图的21.8mm。沿一个侧边分布的5个第一光刻对准标记42中，中间的第一光刻对准标记一端与版图横向中心线（本实用新型指的是平行于顶部边的中心线）对齐；沿另一侧边分布的5个第一光刻对准标记42中，其中一个与沿顶部边分布的第一光刻对准标记内边缘平行，对准中心与横向中轴线的距离分别为8mm、22mm、38mm、52mm、68mm。

版图纵向中心线（本实用新型指的是平行于侧边的中心线）与距离沿端部边分布的第一光刻对准标记中心68.588mm，距离沿侧边分布的第一光刻对准标记中心54.088mm。

沿防护薄膜框架2侧边外边缘分布有第二光刻对准标记41，第二光刻对准标记41选用NIKON光刻机类型光罩对准标记版图中的VRA对准标记（但不设有位于顶部边的AIS-RA对准标记），第二光刻对准标记41共14个，对称分布在两个侧边。每侧边分布的7个第二光刻对准标记41中，中间的一个中心位于横向中轴线，其中一个侧边处，其它的第二光刻对准标记以与该中间的第二光刻标记中心间距分别为55±0.0001mm、59±0.0001mm、65±0.0001mm的距离对称分布，靠近该部分第二光刻对准标记对应的版图侧边处设有第二条形码31；另一个侧边处，其它的第二光刻对准标记以与该中间的第二光刻标记中心间距分别为55±0.0001mm、61±0.0001mm、65±0.0001mm的距离对称分布，靠近该部分第二光刻对准标记对应的版图侧边处设有第一条形码32。

第二条形码31选用NIKON光刻机类型光罩对准标记版图条形码，数量为两个，长度均为49.16mm，宽度均为3.5mm，与版图中轴距离均为72±0.01mm，两个第二条形码31以横向中心轴对称分布，间距为20mm；第一条形码选用ASML光刻机类型光罩对准标记版图条形码，数量为一个，宽度均为9mm，与版图中轴距离均为69mm。

在防护薄膜保护框架2侧边与版图边缘之间还可以设有、数量共为2个的第三光刻对准标记44，两个第三光刻对准标记44选用ASML光刻机类型光罩对准标记版图MA对准标记，以纵向中心轴对称分布，中心位于横向中心轴上。两个第三光刻对准标记44中心间距为131±0.00015mm；总面积为8mm×8mm。

在版图的一端还可以设有以纵向中心轴对称分布的预对准标记43，预对准标记43选用ASML光刻机类型光罩对准标记版图的PA标记，中心距离为135.5±0.001mm。

每一侧的第三光刻对准标记44与预对准标记43中心之间连线平行于纵向中心轴，中心间距为69.5±0.00015mm。

通过上述的设计，去除NIKON光刻机类型光罩对准标记版图的AIS-RA标记，保留了NIKON和ASML光刻机类型光罩对准标记版图的条形码、和其它光刻对准标记，并且防护薄膜框架尺寸遵循NIKON光刻机类型光罩对准标记版图要求，但对光刻对准标记的排布进行了调整。

因此，本实用新型设计的兼容型掩膜版基准设计版图可应用于NIKON S6XX系列以下所有的4X的stepper和scanner光刻机，如S2XX/S3XX/SF15X等系列（不包含NIKON S6XX系列）、以及ASML所有的4X scanner光刻机，但是对于ASML1700及其以下机型，光罩载物台（reticle stage）需要改造以适用宽的防护薄膜框架，而ASML1900及其以上机型则不需要改造。因此，实现了一种掩膜版适用于多种光刻剂型的目的。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims

1.一种兼容型掩膜版基准设计版图，其特征在于，包括主图形区、环绕包围所述主图形区的遮光带外的光刻对准标记和条形码，在遮光带的外部环绕分布有第一光刻对准标记；

还包括包围所述主图形区和第一光刻对准标记的防护薄膜框架，所述防护薄膜框架包括外框和内框，沿防护薄膜侧边设有第二光刻对准标记；

在靠近两侧边的位置分别设有第一条形码和第二条形码；

还包括两个第三光刻对准标记，两个第三光刻对准标记对称地位于防护薄膜框架侧边与版图侧边之间。

2.根据权利要求1所述的兼容型掩膜版基准设计版图，其特征在于，在版图一端还可以包括预对准标记。

3.根据权利要求2所述的兼容型掩膜版基准设计版图，其特征在于，包括对称设置的两个预对准标记，两个预对准标记的中心相距距离为135.5±0.001mm。

4.根据权利要求1所述的兼容型掩膜版基准设计版图，其特征在于，第一条形码宽度为9mm，与版图纵向中轴距离为69mm。

5.根据权利要求1所述的兼容型掩膜版基准设计版图，其特征在于，第二条形码为两个，两个第二条形码间距为20mm，第二条形码长度为49.16mm，宽度为3.5mm，与版图纵向中轴距离为72±0.01mm。

6.根据权利要求1所述的兼容型掩膜版基准设计版图，其特征在于，两个第三光刻对准标记间距为131±0.00015mm，面积为8mm×8mm。

7.根据权利要求1所述的兼容型掩膜版基准设计版图，其特征在于，所述防护薄膜框架外框尺寸为122mm×149mm×5mm；内框尺寸为118mm×145mm×5mm。

8.根据权利要求1所述的兼容型掩膜版基准设计版图，其特征在于，所述遮光带侧边宽度为2mm，顶部边宽度为2.5mm。

9.根据权利要求1所述的兼容型掩膜版基准设计版图，其特征在于，所述主图形区最大面积为104mm×132mm。

10.根据权利要求1所述的兼容型掩膜版基准设计版图，其特征在于，位于遮光带顶部边的第一光刻对准标记中心之间的间距为21.8mm；侧边的第一光刻对准标记中心之间的间距为21.8mm。