專利名稱：光刻版及其套刻方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光刻版及其套刻方法，尤其是涉及一種應用于不同光刻機進行套刻的光刻版及其套刻方法。
背景技術：
光刻機是現在集成電路生產的光刻工序中的關鍵設備，目前主要有2 3家廠商提供投影倍率為4X的掃描步進光刻機和5X的步進光刻機。套刻是光刻工藝控制中的一項重要工藝參數，是影響產品成品率的主要因素之一。為滿足套刻精度的要求，必須做好光刻機的套刻匹配。然而，對于同一廠家的光刻機， 廠商一般可以提供標準方法進行匹配，但是對于不同廠家的不同投影倍率的光刻機，目前尚無廠商提供標準匹配方法。而在實務處理時，一般的是通過收集產品套刻數據進行分析 /匹配，其主要缺點是產品光刻版中的套刻測量標記太少，收集的數據無法真實反映光刻機鏡頭的畸變，影響套刻匹配的精度，另外，產品的特殊流程會對襯底和標記產生影響，導致收集的數據不準確。如圖1所示，為現有的光刻版10，其中，光刻版圖形區(qū)域主要包括兩部分一部分是位于光刻版10中央區(qū)域的芯片圖形101 ；另一部分為位于光刻版兩側的對版標記102、 103，如條形碼等。不同光刻機廠家的光刻版對版標記102、103是不一樣的，由于對版標記 102、103均在左右兩側邊緣區(qū)域，所以一般光刻版10上只放置特定的對版標記102、103，供某一類型的刻機使用。同時，在左右兩側不能同時放置不同類型光刻機的對版標記供不同類型的光刻機使用，例如，對于5X和4X的投影倍率的光刻機進行匹配時，目前主要是采用產品光刻版進行匹配。即分別使用5X和4X的光刻版進行曝光，再經縮放后在圓片上形成 IX的圖形，測量疊對的標記的套刻來進行匹配。然而這樣的套刻方法存在以下幾種弊端1. 一般產品的芯片尺寸不是光刻機鏡頭允許的極限尺寸，所以收集的數據不能反映光刻機鏡頭邊緣的畸變。2.套刻測試標記只能放置在產品芯片的劃片槽區(qū)域，收集的數據有限，沒有足夠的數據來反映光刻機的鏡頭畸變。3.分別使用了 5X和4X的光刻版，因此有兩塊光刻版的版上圖形放置偏差影響測試數據。

發(fā)明內容
針對現有技術的不足，本發(fā)明解決的技術問題是提供一種光刻版及其套刻方法， 該光刻版可完成不同廠家的不同投影倍率的光刻機套刻匹配，只使用一種光刻版完成5X 光刻機和4X光刻機上的曝光，減少光刻版誤差對套刻匹配的影響。本發(fā)明的目的通過提供以下技術方案實現一種光刻版，包括一套刻測試圖形區(qū)域，其特征在于所述套刻測試圖形區(qū)域包括一芯片區(qū)域、一對設置于所述芯片區(qū)域外圍的可配合第一倍率光刻機進行對版的第一對版標記，以及一對設置于芯片區(qū)域外圍的可配合第二倍率光刻機進行對版的第二對版標記， 其中所述第一倍率光刻機倍率大于所述第二倍率光刻機倍率。進一步地，所述一對第一對版標記分別對稱設置于所述芯片區(qū)域的左右兩側，所述一對第二對版標記分別對稱設置于所述芯片區(qū)域的上下兩側。所述第一對版標記和所述第二對版標記以所述光刻版的中心為原點對稱設置。再進一步地，所述第一倍率光刻機圖形均為外框，所述第二倍率光刻機的圖形均為內框。本發(fā)明的目的還可以通過以下方法實現一種光刻版的套刻方法，其特征在于，包括以下步驟第一、將所述光刻版正常裝入第一倍率光刻機，對光刻版上設置的至少一對第一對版標記和至少一對第二對版標記進行第一次曝光；第二、將光刻版旋轉90度后，裝入第二倍率光刻機對所述至少一對第一對版標記和所述至少一對第二對版標記進行第二次曝光；第三、將第一次曝光后的光刻版縮小至IX測試圖形放置于圓片上；第四、將第二次曝光后的光刻版縮小至IX測試圖形放置于圓片上，并和第一次曝光的測試圖形疊對；第五、進行套刻測試數據測量進行套刻。進一步地，所述第一倍率光刻機的倍率為a，第二倍率光刻機的倍率為b，圓片測試圖形中心坐標為(X，y)，所述至少一對第一對版標記之一相對所述光刻版中心點坐標為 (ax, ay)，所述至少一對第二對版標記之一相對所述光刻版中心點坐標為(bx，by)，且所述 (ax, ay)和所述(bx, by)間設有間距。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是1.可以在光刻機鏡頭允許的最大范圍內，放置測試標記收集數據，以真實反映光刻機鏡頭邊緣畸變，不受實際產品芯片尺寸的影響；2.可以在整個曝光區(qū)域放置多個測試標記，可以收集足夠多數據，以測試鏡頭畸變；3.只使用了一塊光刻版，減少了光刻版上套刻測試圖形放置誤差帶來的影響。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明圖1為現有技術光刻版的套刻測試圖形區(qū)域示意圖。圖2為本發(fā)明光刻版的套刻測試圖形區(qū)域原理示意圖。圖3為本發(fā)明光刻版正常裝版形成的IX對版標記示意圖。圖4為本發(fā)明光刻版旋轉90度裝版形成的IX對版標記示意圖。圖5為圖3圖4光刻版IX對版標記的疊對示意圖。圖6為本發(fā)明最佳實施方式光刻版的套刻測試圖形區(qū)域示意圖。
具體實施方式
以下參照

本發(fā)明的最佳實施方式。如圖2所示，在本發(fā)明的光刻版20包括一套刻測試圖形區(qū)域，所述套刻測試圖形區(qū)域包括芯片區(qū)域201、一對第一對版標記202、203，以及一對第二對版標記204、205。所述第一對版標記202、203和所述第二對版標記204、205均設置于所述芯片區(qū)域201的外圍。 該芯片區(qū)域201是全部放置套刻測試圖形的，且芯片區(qū)域201的尺寸為光刻機允許的最大尺寸，且在芯片區(qū)域201的左右兩側放置有一對第一對版標記202、203，在上下兩側放置有一對第二對版標記204、205，其中，該第一對版標記202、203和該第二對版標記204、205是分別配合不同光刻機進行對版的。優(yōu)選地，該第一對版標記202、203可配合5X光刻機，該第二對版標記204、205可配合4X光刻機。這樣，即可使用同一塊光刻版20，即可完成在5X 光刻機和4X光刻機上的曝光，減少光刻版誤差對套刻匹配的影響。其中，在進行套版時，先將光刻版20正常裝入第一倍率光刻機，進行第一次曝光； 其次，將同一塊光刻版20旋轉90度后，裝入第二倍率光刻機進行第二次曝光；再次，將第一次曝光后的光刻版縮小至IX測試圖形，如圖3所示，此時光刻版20上的第一對版標記202、 203分別位于光刻版20的左上角和右下角；第二對版標記204、205分別位于光刻版20的右上角和左下角，并放置于圓片上；再次，將第二次曝光后的光刻版縮小至IX測試圖形，如圖4所示，此時光刻版20上的第一對版標記202、203分別位于光刻版20的左下角和右上角；第二對版標記204、205分別位于光刻版20的左上角和右下角，并放置于圓片上，和第一次曝光的測試圖形疊對。值得注意的是由于再圓片上的IX測試圖形疊對時，是零度和90 度的測試圖形重疊形成套刻測試標記，如圖5所示，因此，光刻版上的對版標記必須對稱分布。這樣，在經過兩次曝光的測試圖形疊對后，即可根據測試圖形的疊對程度，對套版數據測量進行套刻。值得一提的是因對于圓片上的IX測試圖形，必須是對稱放置，故第一對版標記和第二對版標記也必須是以光刻版20中心為坐標原點的對稱放置，即在(x，y)處放置了一對版標記，那么在(-χ，-y)、(-χ, y)、(χ, -y)處也必須放置對版標記。另外，假設光刻機A的縮放倍率為a，光刻機B的縮放倍率為b，圓片上測試圖形中心點坐標為(X，y)，則在光刻版20上必須對應放置兩個對版標記，其中心點坐標分別為 (ax, ay)、(bx, by)，且兩個對版標記必須保持一定的間距，不得互相重疊。圖5為在圓片上的IX測試圖形疊對，而在實際曝光時，光刻版上的套版標記是經過5X或4X曝光后縮放在圓片上形成的，因此，5X和4X的套版標記是位于光刻版上不同位置的，只是經過曝光后在圓片上的IX測試圖形是互相重疊的。如圖6所示，為本發(fā)明最佳實施方式光刻版的套刻測試圖形區(qū)域示意圖。在該光刻版30上設有配合多種倍率光刻機的對版標記，在本發(fā)明中，該光刻版30上設有的對版標記包括多個配合5X光刻機的對版標記305、多個配合4X光刻機的對版標記304、多個配合3X光刻機的對版標記303，以及多個配合2X光刻機的對版標記302。優(yōu)選地，配合同樣倍率的光刻機對版標記均分布于光刻版 30的四個角上，且距離光刻版30中心的距離相等。經過這樣設置的光刻版，即可通過上述的套版方法，進行套版匹配。當然，本發(fā)明的套刻匹配也可不限于以上倍率的光刻機，其他任不同投影縮放倍率的光刻機也可如此進行匹配。值得一提的是本發(fā)明中的對版標記為通用的套刻標記，對于bar in bar類型，其內外框均為間距，若使用正性光刻膠，在光刻版上的圖形為透光的；對于box in box類型，其外框為膠塊，內框為間距，若使用正性光刻膠，外框在光刻版上的圖形為不透光的區(qū)域， 內框為透光區(qū)域。另外，若光刻機A的圖形均為外框，則光刻機B的圖形均為內框，反之亦然。另外，為消除光刻版制作時圖形放置偏差對套刻匹配的影響，必須測試所有內外框在光刻版上的坐標，將其偏差加入到最終的套刻測試數據。對于光刻版旋轉90度曝光形成的內框或外框，還必須對光刻版坐標進行轉換。盡管為示例目的，已經公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本領域的普通技術人員將意識到，在不脫離由所附的權利要求書公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改進、增加以及取代是可能的。
權利要求
1.一種光刻版，包括一套刻測試圖形區(qū)域，其特征在于所述套刻測試圖形區(qū)域包括一芯片區(qū)域、一對設置于所述芯片區(qū)域外圍的可配合第一倍率光刻機進行對版的第一對版標記，以及一對設置于芯片區(qū)域外圍的可配合第二倍率光刻機進行對版的第二對版標記， 其中所述第一倍率光刻機倍率大于所述第二倍率光刻機倍率。
2.根據權利要求1所述的光刻版，其特征在于所述一對第一對版標記分別對稱設置于所述芯片區(qū)域的左右兩側，所述一對第二對版標記分別對稱設置于所述芯片區(qū)域的上下兩側。
3.根據權利要求2所述的光刻版，其特征在于所述第一對版標記和所述第二對版標記以所述光刻版的中心為原點對稱設置。
4.根據權利要求1所述的光刻版，其特征在于所述第一倍率光刻機圖形均為外框，所述第二倍率光刻機的圖形均為內框。
5.一種光刻版的套刻方法，其特征在于，包括以下步驟第一、將所述光刻版正常裝入第一倍率光刻機，對光刻版上設置的至少一對第一對版標記和至少一對第二對版標記進行第一次曝光；第二、將光刻版旋轉90度后，裝入第二倍率光刻機對所述至少一對第一對版標記和所述至少一對第二對版標記進行第二次曝光；第三、將第一次曝光后的光刻版縮小至IX測試圖形放置于圓片上；第四、將第二次曝光后的光刻版縮小至IX測試圖形放置于圓片上，并和第一次曝光的測試圖形疊對；第五、進行套刻測試數據測量進行套刻。
6.根據權利要求5所述的套刻方法，其特征在于所述第一倍率光刻機的倍率為a，第二倍率光刻機的倍率為b，圓片測試圖形中心坐標為(X，y)，所述至少一對第一對版標記之一相對所述光刻版中心點坐標為(ax，ay)，所述至少一對第二對版標記之一相對所述光刻版中心點坐標為(bx，by)，且所述(aX，ay)和所述(bx，by)間設有間距。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光刻版，包括一套刻測試圖形區(qū)域，其特征在于所述套刻測試圖形區(qū)域包括一芯片區(qū)域、一對設置于所述芯片區(qū)域外圍的可配合第一倍率光刻機進行對版的第一對版標記，以及一對設置于芯片區(qū)域外圍的可配合第二倍率光刻機進行對版的第二對版標記，其中所述第一倍率光刻機倍率大于所述第二倍率光刻機倍率。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是1.可以在光刻機鏡頭允許的最大范圍內，放置測試標記收集數據，以真實反映光刻機鏡頭邊緣畸變，不受實際產品芯片尺寸的影響；2.可以在整個曝光區(qū)域放置多個測試標記，可以收集足夠多數據，以測試鏡頭畸變；3.只使用了一塊光刻版，減少了光刻版上套刻測試圖形放置誤差帶來的影響。
文檔編號G03F7/20GK102314073SQ201010216098
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者黃瑋 申請人:無錫華潤上華半導體有限公司, 無錫華潤上華科技有限公司