專利名稱：光刻版以及該光刻版的曝光方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種光刻版以及該光刻版的曝光方法。
背景技術：
在當今大規(guī)模集成電路生產中，光刻工藝是其中最重要的工藝步驟之一。光刻版是半導體制造中光刻工藝所用到的關鍵組件，光刻版上面覆有集成電路的精細圖形。在制造過程中將光刻版作為母版，將上面的圖形通過光刻轉移到半導體晶片上。圖1是現(xiàn)有的光刻版100的示意圖。如圖1所示，光刻版100的曝光區(qū)域110內包括多個以矩陣式排列的管芯120。相鄰的管芯120之間的區(qū)域為劃片槽130，劃片槽130中設有半導體工藝中的測試圖形(未示出)。光刻版的曝光區(qū)域110的面積是有限的，最大一般為22_X22mm。曝光區(qū)域110內的管芯120的尺寸因產品而異，有些產品在曝光區(qū)域110內只能放置一個管芯120，而有些產品的管芯小于l_Xlmm。對于尺寸較小的管芯，在曝光區(qū)域110內包含有大量的不放置管芯的劃片槽130。劃片槽130占據(jù)了曝光區(qū)域110的有效曝光面積，導致曝光區(qū)域110內可放置的管芯120的數(shù)量減少。為了增加曝光區(qū)域110內的管芯120的數(shù)量，一種方法是減小劃片槽130的尺寸。舉例來說，當光刻版100的曝光區(qū)域110的尺寸為22mmX22mm，管芯120的尺寸為ImmX 1mm，劃片槽130的典型寬度為80 μ m時，曝光區(qū)域110的水平方向和豎直方向上可放置的管芯120的數(shù)量為20個(22/1.08)，由此得出，整個曝光區(qū)域110內的管芯120的數(shù)量為400個。如果將劃片槽130 的寬度減小至40 μ m時，曝光區(qū)域110的水平方向和豎直方向上可放置的管芯120的數(shù)量為21個(22/1.04)，整個曝光區(qū)域110內就可以放置441個管芯120?？梢姡攧澠鄣某叽鐪p少一半時，曝光區(qū)域110內的管芯120的數(shù)量可以增加約 10%。然而，劃片槽130內通常放置有對位標記140(如圖2所示)，當劃片槽130的尺寸減小時，對位標記140也相應地變窄。對位標記140變窄意味著對光刻設備的硬件要求提出更高要求，需要其具有較高的分辨率。無論是對現(xiàn)有設備進行改造或是購進先進設備都需要極大地增大生產成本，而小尺寸的管芯120 —般使用低端工藝，對光刻設備的分辨率要求不高，使用較高分辨率的設備進行低端工藝的制造還會造成產能浪費。因此，需要一種光刻版以及該光刻版的曝光方法，以解決現(xiàn)有技術中存在的問題。

發(fā)明內容
在發(fā)明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提出了一種光刻版，所述光刻版包括主管芯區(qū)、附加管芯區(qū)以及兩者之間的禁止區(qū)域，所述主管芯區(qū)內包括以矩陣式排列的多個主管芯，所述附加管芯區(qū)內包括以矩陣式排列的多個附加管芯和至少一個對位標記，所述附加管芯和所述對位標記與所述主管芯對齊。優(yōu)選地，所述附加管芯區(qū)內僅包括設置成一排的所述附加管芯和所述對位標記。優(yōu)選地,所述對位標記的數(shù)量為一個。優(yōu)選地，所述禁止區(qū)域的寬度為1500-4000 μ m。優(yōu)選地，所述主管芯區(qū)和所述附加管芯區(qū)內的劃片槽的寬度為40-50 μ m。本發(fā)明還提供一種如上所述的光刻版的曝光方法，包括:a)將半導體晶片劃分為用于曝光所述主管芯區(qū)的第一區(qū)域和用于曝光所述主管芯區(qū)和所述附加管芯區(qū)的第二區(qū)域，所述第二區(qū)域在所述半導體晶片上均勻地分布山)第一區(qū)域曝光步驟，其中，在所述第一區(qū)域曝光所述主管芯區(qū)，以在所述第一區(qū)域內形成所述主管芯；以及第二區(qū)域曝光步驟，其中，在所述第二區(qū)域曝光所述主管芯區(qū)和所述附加管芯區(qū)，以在所述第二區(qū)域形成所述主管芯、所述附加管芯和所述對位標記。優(yōu)選地，步驟b)中，所述第二區(qū)域曝光步驟包括分別對所述主管芯區(qū)和所述附加管芯區(qū)進行曝光，以使所述第二區(qū)域內的所述主管芯區(qū)和所述附加管芯區(qū)接合。

優(yōu)選地，所述第二區(qū)域位于距所述半導體晶片的中心為其半徑的二分之一到五分之二的位置處。優(yōu)選地，所述第二區(qū)域位于距所述半導體晶片的中心為其半徑的三分之二的位置處。優(yōu)選地，所述半導體晶片上包含8-10個所述第二區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的光刻版將曝光區(qū)域設置為包括主管芯區(qū)和附加管芯區(qū)，并且在附加管芯區(qū)內通過犧牲附加管芯的位置來設置對位標記，因此可以在保證對位標記的尺寸的前提下，減小劃片槽的寬度，增大曝光區(qū)域內有效管芯的數(shù)量。此外，通過在半導體晶片上僅設置若干個對位標記就可以完成整個半導體晶片的對準，因此可以增大整個半導體晶片的有效面積。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，圖1是現(xiàn)有的光刻版的示意圖；圖2是圖1中M區(qū)域的放大視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的光刻版的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明在半導體晶片上劃分第一區(qū)域和第二區(qū)域的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的光刻版在第一區(qū)域的曝光方法的示意圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的光刻版在第二區(qū)域的曝光方法的示意圖。
具體實施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。本發(fā)明提供一種光刻版，圖3是根據(jù)本發(fā)明的光刻版的示意圖。下面將結合圖3對本發(fā)明的光刻版進行詳細描述。如圖3所示，光刻版300包括主管芯區(qū)310、附加管芯區(qū)320以及兩者之間的禁止區(qū)域330。主管芯區(qū)310內包括以矩陣式排列的多個主管芯311，用于經(jīng)曝光工藝后在半導體晶片上形成主管芯。主管芯區(qū)310內相鄰的主管芯311之間劃片槽312，用于放置半導體工藝中的測試圖形(未示出)。附加管芯區(qū)320內包括以矩陣式排列的多個附加管芯321和至少一個對位標記322，用于經(jīng)曝光工藝后在半導體晶片上形成附加管芯和對位標記。附加管芯區(qū)320內相鄰的附加管芯321之間以及附加管芯321與對位標記322之間為劃片槽323，用于放置半導體工藝中的測試圖形(未示出)。附加管芯321和對位標記322與主管芯311對齊。禁止區(qū)域330為不透光區(qū)域，以保證曝光設備在分別曝光主管芯區(qū)310和附加管芯區(qū)320時遮擋裝置(例如，擋板)設置的精度。優(yōu)選地，禁止區(qū)域330的寬度為1500-4000 μ m，根據(jù)曝光設備的類型，本領域的技術人員可以選擇合適的寬度。需要說明的是，圖3中所示的主管芯311、附加管芯321和對位標記的數(shù)量，以及附加管芯區(qū)320內的附件管芯321和對位標記322的排列方式僅為示范性的，因此不應理解為對本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式，附加管芯區(qū)320內僅包括設置成一排的附加管芯321和對位標記322。在使用本發(fā)明的光刻版300對半導體晶片進行曝光時，半導體晶片上的部分區(qū)域僅曝光主管芯區(qū)310，因此，在附加管芯區(qū)320內僅設置一排附加管芯321和對位標記32可以相對地增大主管芯區(qū)310的面積，進而減小整個半導體晶片的曝光次數(shù)。進一步，附加管芯區(qū)320內對位標記322的數(shù)量為一個。在進行曝光定位時，通常是根據(jù)測試晶片上若干個對位標記對所有管芯的坐標通過理論計算進行，即可以為所有的管芯進行定位，而測試晶片上的對位標記分布的越均勻越好，因此每個附加管芯區(qū)320僅包含一個對位標記322可以使得對位標記322盡量地`均勻分布，進而保證對位的準確度。優(yōu)選地，主管芯區(qū)310和附加管芯區(qū)320內的劃片槽312和323的寬度為40-50 μ m。由于本發(fā)明的光刻版300犧牲附加管芯區(qū)320內的附加管芯321的位置放置對位標記322，來保證對位標記的寬度，以適應現(xiàn)有設備的分辨率，因此可以將劃片槽312和323的寬度設置得較小，進而增大曝光區(qū)域內有效管芯的數(shù)量。本發(fā)明還提供一種如上所述的光刻版的曝光方法。圖4是根據(jù)本發(fā)明在半導體晶片上劃分第一區(qū)域和第二區(qū)域的示意圖，圖5是第一區(qū)域曝光后的示意圖，圖6是第二區(qū)域曝光后的示意圖。下面將接合圖4-6對本發(fā)明的曝光方法進行詳細描述。本發(fā)明的曝光方法包括以下兩個步驟。步驟一:如圖4所示,將半導體晶片400劃分第一區(qū)域410和第二區(qū)域420。其中，第一區(qū)域410用于曝光主管芯區(qū)，以在第一區(qū)域410內形成主管芯。第二區(qū)域420用于曝光主管芯區(qū)和附加管芯區(qū)，以在第二區(qū)域內形成主管芯、附加管芯和對位標記。第二區(qū)域410在半導體晶片400上均勻地分布，以提供均勻的對位標記。優(yōu)選地，第二區(qū)域420位于距半導體晶片400的中心為其半徑的二分之一到五分之二的位置處，以便對位標記可以準確地反映整個半導體晶片400。更優(yōu)選地，第二區(qū)域420位于距半導體晶片400的中心為其半徑的三分之二的位置處，以便對位標記可以更準確地反映整個半導體晶片400，以使光刻版與待曝光的半導體晶片對位準確。需要說明的是，圖4中示出的第一區(qū)域410和第二區(qū)域420的劃分方式以及第二區(qū)域420的位置和數(shù)量僅為示范性的，因此不構成對本發(fā)明的限制。作為示例，半導體晶片400上包含8-10個第二區(qū)域420，以在盡量增大有效管芯的數(shù)量的前提下，保證對位的準確度。步驟二:第一區(qū)域曝光步驟，其中，在第一區(qū)域410曝光主管芯區(qū)，以在第一區(qū)域410內形成主管芯；以及第二區(qū)域曝光步驟，其中，在第二區(qū)域420曝光主管芯區(qū)和附加管芯區(qū)，以在第二區(qū)域420形成主管芯、附加管芯和對位標記。如圖5所示，在第一區(qū)域曝光主管芯區(qū)310 (如圖3所示)，以在第一區(qū)域內形成主管芯411。具體地，在曝光過程中可以使用遮擋裝置(例如，擋板)遮擋部分曝光光源，以使曝光光束僅通過光刻版300上的主管芯區(qū)310 (如圖3所示)，進而在第一區(qū)域內僅形成主管芯411。如圖6所示，第二區(qū)域曝光步驟包括分別對主管芯區(qū)和附加管芯區(qū)進行曝光，以使第二區(qū)域420內的主 管芯區(qū)421和附加管芯區(qū)422接合。具體地，使用遮擋裝置遮擋部分曝光光源，以使曝光光束僅通過光刻版上的主管芯區(qū)，進而在第二區(qū)域420的主管芯區(qū)421內形成主管芯423 ;使用遮擋裝置遮擋部分曝光光源，以使曝光光束僅通過光刻版上的附加管芯區(qū)，進而在第二區(qū)域420的附加管芯區(qū)422內形成附加管芯424和對位標記425。需要說明的是，經(jīng)曝光工藝后第二區(qū)域420內的主管芯區(qū)421和附加管芯區(qū)422接合，以避免半導體晶片的有效面積減少。應當說明的是，步驟二中的第一區(qū)域曝光步驟和第二區(qū)域曝光步驟無次序，本領域的技術人員可以在半導體晶片上進行步進式曝光，也可以首先對第一區(qū)域或者第二區(qū)域進行曝光。根據(jù)本發(fā)明的光刻版將曝光區(qū)域設置為包括主管芯區(qū)和附加管芯區(qū)，并且在附加管芯區(qū)內通過犧牲附加管芯的位置來設置對位標記，因此可以在保證對位標記的尺寸的前提下，減小劃片槽的寬度，增大曝光區(qū)域內有效管芯的數(shù)量。此外，通過在半導體晶片上僅設置若干個對位標記就可以完成整個半導體晶片的對準，因此可以增大整個半導體晶片的有效面積。本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。
權利要求
1.一種光刻版，其特征在于，所述光刻版包括主管芯區(qū)、附加管芯區(qū)以及兩者之間的禁止區(qū)域，所述主管芯區(qū)內包括以矩陣式排列的多個主管芯，所述附加管芯區(qū)內包括以矩陣式排列的多個附加管芯和至少一個對位標記，所述附加管芯和所述對位標記與所述主管芯對齊。
2.根據(jù)權利要求1所述的光刻版，其特征在于，所述附加管芯區(qū)內僅包括設置成一排的所述附加管芯和所述對位標記。
3.根據(jù)權利要求2所述的光刻版，其特征在于，所述對位標記的數(shù)量為一個。
4.根據(jù)權利要求1所述的光刻版，其特征在于，所述禁止區(qū)域的寬度為1500-4000μ m。
5.根據(jù)權利要求1所述的光刻版，其特征在于，所述主管芯區(qū)和所述附加管芯區(qū)內的劃片槽的寬度為40-50 μ m。
6.—種如權利要求1所述的光刻版的曝光方法，其特征在于，包括: a)將半導體晶片劃分為用于曝光所述主管芯區(qū)的第一區(qū)域和用于曝光所述主管芯區(qū)和所述附加管芯區(qū)的第二區(qū)域，所述第二區(qū)域在所述半導體晶片上均勻地分布； b)第一區(qū)域曝光步驟，其中，在所述第一區(qū)域曝光所述主管芯區(qū)，以在所述第一區(qū)域內形成所述主管芯；以及第二區(qū)域曝光步驟，其中，在所述第二區(qū)域曝光所述主管芯區(qū)和所述附加管芯區(qū)，以在所述第二區(qū)域形成所述主管芯、所述附加管芯和所述對位標記。
7.根據(jù)權利要求6所述的曝光方法，其特征在于，步驟b)中，所述第二區(qū)域曝光步驟包括分別對所述主管芯區(qū)和所述附加管芯區(qū)進行曝光，以使所述第二區(qū)域內的所述主管芯區(qū)和所述附加管芯區(qū)接合。
8.根據(jù)權利要求6所述的曝光方法，其特征在于，所述第二區(qū)域位于距所述半導體晶片的中心為其半徑的 二分之一到五分之二的位置處。
9.根據(jù)權利要求8所述的曝光方法，其特征在于，所述第二區(qū)域位于距所述半導體晶片的中心為其半徑的三分之二的位置處。
10.根據(jù)權利要求6所述的曝光方法，其特征在于，所述半導體晶片上包含8-10個所述第二區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光刻版以及該光刻版的曝光方法。所述光刻版包括主管芯區(qū)、附加管芯區(qū)以及兩者之間的禁止區(qū)域，所述主管芯區(qū)內包括以矩陣式排列的多個主管芯，所述附加管芯區(qū)內包括以矩陣式排列的多個附加管芯和至少一個對位標記，所述附加管芯和所述對位標記與所述主管芯對齊。根據(jù)本發(fā)明的光刻版將曝光區(qū)域設置為包括主管芯區(qū)和附加管芯區(qū)，并且在附加管芯區(qū)內通過犧牲附加管芯的位置來設置對位標記，因此可以在保證對位標記的尺寸的前提下，減小劃片槽的寬度，增大曝光區(qū)域內有效管芯的數(shù)量。此外，通過在半導體晶片上僅設置若干個對位標記就可以完成整個半導體晶片的對準，因此可以增大整個半導體晶片的有效面積。
文檔編號G03F1/42GK103246155SQ20121002766
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權日2012年2月9日
發(fā)明者黃瑋 申請人:無錫華潤上華科技有限公司