專利名稱：一種掩膜版及套刻精度測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種掩膜版及套刻精度測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一片晶圓上形成晶體管的數(shù)量也越來越多，如何提高集成度，是人們不斷探索研究的內(nèi)容。 在集成電路的生產(chǎn)制造過程中，需要將多個(gè)層進(jìn)行物理關(guān)聯(lián)，以滿足使用要求。那么，每一層就必須達(dá)到和前層在一定范圍內(nèi)的對(duì)準(zhǔn)，即套刻精度(overlay)，其是制約著光刻工藝的水平的一個(gè)因素，同時(shí)，套刻標(biāo)記的布局在對(duì)集成度要求越來越高的時(shí)代，也同樣需要引起注意。請(qǐng)參考圖1，其為現(xiàn)有的掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有的掩膜版通常包括圖案區(qū)11及圍繞所述圖案區(qū)11的外圍區(qū)10，所述外圍區(qū)10通常分布有4個(gè)(不限于4個(gè))套刻標(biāo)記(overlay mark)12。具體的，請(qǐng)參考圖2，其為采用現(xiàn)有掩膜版進(jìn)行套刻精度測(cè)量時(shí)的示意圖。通過測(cè)量當(dāng)層的縱向標(biāo)記20中心Oytl與前層縱向標(biāo)記22中心Oyt/的位置差異Aytl、當(dāng)層橫向標(biāo)記21中心Oxtl與前層橫向標(biāo)記23中心Oxc/的位置差異A xQ，得到套刻精度偏移量(overlayshift)。然而，由圖I中可見套刻標(biāo)記12是由4條線段121構(gòu)成，且4條線段不相連接，然而這種結(jié)構(gòu)使得外圍區(qū)較大，在限定掩膜版大小的情況下，只能縮小圖案區(qū)，以有足夠的空間來滿足套刻標(biāo)記12的加入，然而這不可避免的導(dǎo)致晶圓上的芯片數(shù)目減少。即便對(duì)于掩膜版大小可變的情況，這種結(jié)構(gòu)雖然可能不會(huì)改變圖案區(qū)，但是由于晶圓的大小是固定的，可形成的優(yōu)良芯片(good die)數(shù)目就會(huì)減少，這在高集成度的今天是極為不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是改進(jìn)現(xiàn)有的掩膜版結(jié)構(gòu)，以提高集成電路的集成度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種掩膜版，包括圖案區(qū)及圍繞所述圖案區(qū)的外圍區(qū)；所述外圍區(qū)具有用于對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)X標(biāo)記及多個(gè)Y標(biāo)記，其中，所述X標(biāo)記位于掩膜版的上方和下方，所述Y標(biāo)記位于掩膜版的左側(cè)和右側(cè)，所述X標(biāo)記和Y標(biāo)記相互獨(dú)立。
進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版，所述X標(biāo)記的數(shù)目為非零偶數(shù)個(gè)。進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版，所述X標(biāo)記包括多個(gè)平行設(shè)置的縱向線段。進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版，所述多個(gè)縱向線段的兩端分別對(duì)齊。進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版，所述多個(gè)縱向線段的長(zhǎng)度小于所述多個(gè)縱向線段的間距。進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版，所述Y標(biāo)記的數(shù)目為非零偶數(shù)個(gè)。進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版，所述Y標(biāo)記包括多個(gè)平行設(shè)置的橫向線段。
進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版，所述多個(gè)橫向線段的兩端分別對(duì)齊。進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版，所述多個(gè)橫向線段的長(zhǎng)度小于所述多個(gè)橫向線段的間距。進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版，還包括一精對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，所述精對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位于所述圖案區(qū)的中心。本發(fā)明提供一種如上所述的掩膜版的套刻精度測(cè)量方法，包括測(cè)量當(dāng)層和前層的X標(biāo)記的中心偏移量；以及測(cè)量當(dāng)層和前層的Y標(biāo)記的中心偏移量。進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版的套刻精度測(cè)量方法，當(dāng)層的X標(biāo)記與前層的X標(biāo)記 的中心具有偏移量時(shí)，表征當(dāng)層和前層在X方向上有偏移；當(dāng)層的X標(biāo)記與前層的X標(biāo)記的中心重合時(shí)，表征當(dāng)層和前層在X方向套刻精確。進(jìn)一步的，對(duì)于所述的掩膜版的套刻精度測(cè)量方法，當(dāng)層的Y標(biāo)記與前層的Y標(biāo)記的中心具有偏移量時(shí)，表征當(dāng)層和前層在Y方向上有偏移；當(dāng)層的Y標(biāo)記與前層的Y標(biāo)記的中心重合時(shí)，表征當(dāng)層和前層在Y方向套刻精確。在本發(fā)明提供的掩膜版及套刻精度測(cè)量方法中，采用相互獨(dú)立的X標(biāo)記和Y標(biāo)記作為套刻標(biāo)記，分列于圖案區(qū)周圍，從而縮小了外圍區(qū)面積，即增大了圖案區(qū)面積，進(jìn)而增加了晶圓上優(yōu)良芯片的數(shù)量，大大的提高了集成度。


圖I為現(xiàn)有的掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為采用現(xiàn)有掩膜版進(jìn)行套刻精度測(cè)量時(shí)的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的掩膜版結(jié)構(gòu)示意圖；圖4a 圖4b為采用本發(fā)明實(shí)施例的掩膜版進(jìn)行套刻精度測(cè)量時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明掩膜版及套刻精度測(cè)量方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種掩膜版30，具體的，包括圖案區(qū)32及外圍區(qū)31 ;所述外圍區(qū)31具有用于對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)X標(biāo)記33及多個(gè)Y標(biāo)記34，其中，所述X標(biāo)記33位于掩膜版30中圖案區(qū)32的上方和下方，即位于外圍區(qū)31中，所述Y標(biāo)記34位于掩膜版30中圖案區(qū)32的左側(cè)和右側(cè)，也位于外圍區(qū)31中。所述X標(biāo)記33和Y標(biāo)記34相互獨(dú)立，為了便于測(cè)量統(tǒng)計(jì)，可采取X標(biāo)記33和Y標(biāo)記34數(shù)目匹配的設(shè)計(jì)，優(yōu)選的，所述X標(biāo)記33和Y標(biāo)記34的數(shù)目皆為非零偶數(shù)個(gè)，本實(shí)施例中，所述X標(biāo)記33和Y標(biāo)記34的數(shù)目皆為4個(gè)。由圖3中可見，所述X標(biāo)記33為縱向平行線段結(jié)構(gòu)，具體的，所述X標(biāo)記33包括多個(gè)縱向線段331 (—個(gè)亦可)，本實(shí)施例采用兩個(gè)縱向線段331的設(shè)計(jì)，所述兩個(gè)縱向線段331兩端分別對(duì)齊。優(yōu)選的，為了便于測(cè)量和減少外圍區(qū)面積，所述兩個(gè)縱向線段331的長(zhǎng)度小于兩個(gè)縱向線段331的間距。所述Y標(biāo)記34為橫向平行線段結(jié)構(gòu)，具體的，所述Y標(biāo)記34包括多個(gè)橫向線段341 ( 一個(gè)亦可)，所述兩個(gè)橫向線段341兩端分別對(duì)齊，同理，所述兩個(gè)橫向線段341的長(zhǎng)度小于兩個(gè)橫向線段341的間距。較佳的，所述圖案區(qū)32也可以具有一精對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(EGA mark，圖中未示出)，位于所述圖案區(qū)32的中心，用于進(jìn)行精確對(duì)準(zhǔn)。本實(shí)施例所提供的掩膜版，所采取的套刻標(biāo)記與傳統(tǒng)掩膜版不同，對(duì)于相同大小的掩膜版，本實(shí)施例的外圍區(qū)31在X方向(橫向)和Y方向(縱向)都被縮小，可以使得X方向和Y方向的寬度分別減少約15um，從而大大的增加了圖案區(qū)的面積，進(jìn)而增加了晶圓上優(yōu)良芯片的數(shù)量，這對(duì)需要高集成設(shè)計(jì)的現(xiàn)代工藝來說是個(gè)很大的優(yōu)化。本發(fā)明實(shí)施例提供一種對(duì)應(yīng)于上述掩膜版的套刻精度測(cè)量方法。請(qǐng)參考圖4a，測(cè)量當(dāng)層的X標(biāo)記33與前層的X標(biāo)記33'的偏移量。具體的，在X標(biāo)記包括一個(gè)縱向線段時(shí)，采用測(cè)量?jī)蓚€(gè)X標(biāo)記(當(dāng)層與前層)中心的位置差異得到Y(jié)方向的偏移；在X標(biāo)記包括多個(gè)縱向線段時(shí)，測(cè)量?jī)蓚€(gè)X標(biāo)記中心的位置差異得到X方向的偏 移，優(yōu)選的，本實(shí)施例X標(biāo)記包括兩個(gè)縱向線段，采取測(cè)量?jī)蓚€(gè)X標(biāo)記中心的差異以表征X方向的偏移，如此既能直接的表征出套刻精度的在該方向的偏移，又便于制造，同時(shí)節(jié)省空間。Y標(biāo)記同理。如圖4a中所示，當(dāng)層的X標(biāo)記33的中心O1與前層的X標(biāo)記33'的中心O1'具有一偏移量A X，其表征當(dāng)層和前層在X方向上有偏移，在當(dāng)層的X標(biāo)記33與前層的X標(biāo)記33'的中心重合時(shí)，即A x=0時(shí)，表征當(dāng)層和前層在X方向套刻非常精確。為了便于區(qū)分偏移方向，可設(shè)定當(dāng)層X標(biāo)記33的中心在前層的X標(biāo)記33'的中心的右側(cè)(即如圖4a所示的偏移方向的反方向)為正，以更明確的表明套刻精度偏移量。請(qǐng)參考圖4b，測(cè)量當(dāng)層的Y標(biāo)記34與前層的Y標(biāo)記34'的偏移量，具體的，可以采取測(cè)量中心的變化。如圖4b中所示，當(dāng)層的Y標(biāo)記34的中心O2與前層的Y標(biāo)記34'的中心O2,具有一偏移量A y，其表征當(dāng)層和前層在Y方向上有偏移，在當(dāng)層的Y標(biāo)記34與前層的Y標(biāo)記34'的中心重合時(shí)，即A y = 0時(shí)，表征當(dāng)層和前層在Y方向套刻非常精確。為了便于區(qū)分偏移方向，可設(shè)定當(dāng)層Y標(biāo)記34的中心在前層的Y標(biāo)記34'的中心的上方(即如圖4b所示的偏移方向)為正，以更明確的表明套刻精度偏移量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的掩膜版及套刻精度測(cè)量方法中，采用相互獨(dú)立的X標(biāo)記和Y標(biāo)記作為套刻標(biāo)記，分列于圖案區(qū)周圍，從而縮小了外圍區(qū)面積，即增大了圖案區(qū)面積，進(jìn)而增加了晶圓上優(yōu)良芯片的數(shù)量，大大的提高了集成度。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種掩膜版，其特征在于，包括 圖案區(qū)及圍繞所述圖案區(qū)的外圍區(qū)； 所述外圍區(qū)具有用于對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)X標(biāo)記及多個(gè)Y標(biāo)記，其中，所述X標(biāo)記位于掩膜版的上方和下方，所述Y標(biāo)記位于掩膜版的左側(cè)和右側(cè)，所述X標(biāo)記和Y標(biāo)記相互獨(dú)立。
2.如權(quán)利要求I所述的掩膜版，其特征在于，所述X標(biāo)記的數(shù)目為非零偶數(shù)個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的掩膜版，其特征在于，所述X標(biāo)記包括多個(gè)平行設(shè)置的縱向線段。
4.如權(quán)利要求3所述的掩膜版，其特征在于，所述多個(gè)縱向線段的兩端分別對(duì)齊。
5.如權(quán)利要求3所述的掩膜版，其特征在于，所述多個(gè)縱向線段的長(zhǎng)度小于所述多個(gè)縱向線段的間距。
6.如權(quán)利要求I所述的掩膜版，其特征在于，所述Y標(biāo)記的數(shù)目為非零偶數(shù)個(gè)。
7.如權(quán)利要求6所述的掩膜版，其特征在于，所述Y標(biāo)記包括多個(gè)平行設(shè)置的橫向線段。
8.如權(quán)利要求7所述的掩膜版，其特征在于，所述多個(gè)橫向線段的兩端分別對(duì)齊。
9.如權(quán)利要求8所述的掩膜版，其特征在于，所述多個(gè)橫向線段的長(zhǎng)度小于所述多個(gè)橫向線段的間距。
10.如權(quán)利要求I所述的掩膜版，其特征在于，還包括一精對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，所述精對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位于所述圖案區(qū)的中心。
11.一種如權(quán)利要求f 10中任一項(xiàng)所述的掩膜版的套刻精度測(cè)量方法，其特征在于，包括 測(cè)量當(dāng)層和前層的X標(biāo)記的中心偏移量；以及 測(cè)量當(dāng)層和前層的Y標(biāo)記的中心偏移量。
12.如權(quán)利要求11所述的掩膜版的套刻精度測(cè)量方法，其特征在于，當(dāng)層的X標(biāo)記與前層的X標(biāo)記的中心具有偏移量時(shí)，表征當(dāng)層和前層在X方向上有偏移；當(dāng)層的X標(biāo)記與前層的X標(biāo)記的中心重合時(shí)，表征當(dāng)層和前層在X方向套刻精確。
13.如權(quán)利要求11所述的掩膜版的套刻精度測(cè)量方法，其特征在于，當(dāng)層的Y標(biāo)記與前層的Y標(biāo)記的中心具有偏移量時(shí)，表征當(dāng)層和前層在Y方向上有偏移；當(dāng)層的Y標(biāo)記與前層的Y標(biāo)記的中心重合時(shí)，表征當(dāng)層和前層在Y方向套刻精確。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種掩膜版及套刻精度測(cè)量方法，采用相互獨(dú)立的X標(biāo)記和Y標(biāo)記作為套刻標(biāo)記，分列于圖案區(qū)周圍，從而縮小了外圍區(qū)面積，即增大了圖案區(qū)面積，進(jìn)而增加了晶圓上優(yōu)良芯片的數(shù)量，大大的提高了集成度。
文檔編號(hào)G03F9/00GK102722082SQ20121023038
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者李鋼 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司