專利名稱：一種兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，尤其涉及一種能夠兼容多種光刻機(jī)的掩膜版基準(zhǔn)標(biāo)記新型設(shè)計。
背景技術(shù)：
光刻技術(shù)是集成電路制造中利用光學(xué)-化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法，將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上，形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)；光刻工藝是集成電路制造技術(shù)最核心的工序之一。隨著集成電路制造往更小尺寸延伸，光刻技術(shù)已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、X射線、微離子束、激光等新技術(shù)；使用波長已從4000埃擴(kuò)展到0.1埃數(shù)量級范圍。光刻技術(shù)已經(jīng)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)，并逐漸成為引領(lǐng)整個行業(yè)走向的風(fēng)向標(biāo)。正因為如此，光刻相關(guān)各個環(huán)節(jié)的技術(shù)研發(fā)也是各大公司關(guān)注的重點(diǎn)，尤其對于晶圓制造廠而言，光刻機(jī)和光刻掩膜版是光刻工藝中最重要的兩個部分，也是主要投資方向?；A(chǔ)電路的版圖是由設(shè)計工程師在工作站完成，最終得到的是關(guān)于版圖的圖像或數(shù)據(jù)，然后再交付給集成電路制造商，而制造商將版圖的圖形轉(zhuǎn)移到晶圓片上的過程中，需要制作相應(yīng)的光刻掩膜版，芯片制造過程中需要十幾次乃至幾十次光刻，每次光刻都需要一塊光刻掩膜版，因此，光刻掩膜版需求量巨大，SEMI研究報告顯不,2010年全球半導(dǎo)體光刻掩膜版市場達(dá)到了 30億美元規(guī)模，預(yù)估2012年這一數(shù)字可達(dá)32億美元。通常，一種光刻機(jī)只能對應(yīng)使用自己的掩膜版設(shè)計，同一塊掩膜版無法在不同廠商生產(chǎn)的光刻機(jī)上應(yīng)用，對于大規(guī)模量產(chǎn)的工廠，出于技術(shù)要求，一個晶圓廠可能會有不同類型光刻機(jī)(制造商不同)，但是現(xiàn)在光刻機(jī)基本上都是從國外進(jìn)口，價格高的幾千萬美元，每天折舊費(fèi)高的幾十萬人民幣，而每塊光刻掩膜版價格也高達(dá)幾萬美元，這將意味需要增加額外的掩膜版成本和相應(yīng)的光刻機(jī)維護(hù)成本，同時也會大大降低生產(chǎn)效率和產(chǎn)能利用率。[0005]因此，有效地利用這些光刻機(jī)使其能相互支援替換，充分利用產(chǎn)能和增加生產(chǎn)效率，是降低成本增加競爭力的有效途徑。

實用新型內(nèi)容針對目前光刻掩膜版只能用于特定光刻機(jī)，而導(dǎo)致的成本高和生產(chǎn)效率低的問題，本實用新型提供了一種能夠兼容多種光刻機(jī)的掩膜版基準(zhǔn)標(biāo)記新型設(shè)計版圖，使掩膜版能有效地安全的在兩種光刻機(jī)上使用，有效地利用這些光刻機(jī)使其能相互支援替換，充分利用產(chǎn)能和增加生產(chǎn)效率，降低成本以增加核心競爭力。因此，本實用新型的目的是提供一種兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，包括多種光刻對準(zhǔn)標(biāo)記和條形碼。具體地，本實用新型所述兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，包括主圖形區(qū)、環(huán)繞包圍所述主圖形區(qū)的遮光帶之外的光刻對準(zhǔn)標(biāo)記和條形碼。在遮光帶的外部環(huán)繞分布有第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記(TIS-RSC)。其中，所述主圖形區(qū)最大面積優(yōu)選為104mmX 132mm ;位于遮光帶頂部邊的第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記之間的間距(中心之間的距離)優(yōu)選為21.8mm,側(cè)邊的第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記之間的間距(中心之間的距離)優(yōu)選為21.8mm。所述遮光帶側(cè)邊寬度優(yōu)選為2mm，頂部邊寬度優(yōu)選為2.5mm。本實用新型所述兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，還包括包圍所述主圖形區(qū)和第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的防護(hù)薄膜框架(pellicle frame)，所述防護(hù)薄膜框架包括外框和內(nèi)框，沿防護(hù)薄膜側(cè)邊設(shè)有第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記(VRA)。其中，所述防護(hù)薄膜框架的外框尺寸優(yōu)選為122mmX 149mmX5mm、內(nèi)框尺寸優(yōu)選為118mmX145mmX5mmη第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記優(yōu)選為14個，對稱分布在防護(hù)薄膜和主圖形區(qū)兩側(cè)，其中一側(cè)的7個第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記中，有一個位于中心位置，另外六個平均分布在兩端，其中一段3個第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記與中心位置的第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的距離(中心之間的距離)分別為55±0.0001mm、59±0.0001mm、65±0.0001mm，另一端3個第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記與中心位置的第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的距離(中心之間的距離)分別為55±0.0001mm、61±0.0001mm、65±0.0001mm。本實用新型所述兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，在靠近兩側(cè)邊的位置分別設(shè)有針對不同光刻機(jī)類型的條形碼，至少包括第一條形碼和第二條形碼。其中，優(yōu)選地，第一條形碼寬度為9mm，與版圖縱向中軸距離為69mm。第二條形碼為兩部分組成，兩部分第二條形碼間距為20mm，第二條形碼長度為49.16mm，寬度為3.5mm,與版圖縱向中軸距離為72±0.01mm。
本實用新型所述兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，還包括兩個第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記(MA)，兩個第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記對稱地位于防護(hù)薄膜框架側(cè)邊與版圖側(cè)邊之間，并優(yōu)選位于版圖的中間。兩個第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記間距優(yōu)選為131 ±0.00015mm，面積優(yōu)選為8mmX8mm。本實用新型所述兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，在頂端還可以包括預(yù)對準(zhǔn)標(biāo)記(PA)。優(yōu)選地，包括對稱設(shè)置的兩個預(yù)對準(zhǔn)標(biāo)記，兩個預(yù)對準(zhǔn)標(biāo)記的距離(中心之間的距離)優(yōu)選為 135.5±0.001mm。所述預(yù)對準(zhǔn)標(biāo)記與第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記間距(中心之間的距離)優(yōu)選為69.5±0.00015mm。本實用新型上述內(nèi)容中，均以短邊為頂部邊，長邊為側(cè)邊；以靠近版圖中央?yún)^(qū)域為內(nèi)部，靠近版圖邊緣區(qū)域為外部；所述縱向中心軸指的是平行于側(cè)邊的中心軸。本實用新型提供的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，可用于NIKON S6XX系列以下的所有的4X的st印per和scanner光刻機(jī)，如S2XX、S3XX、SF15X等系列，以及ASML所有的4Xscanner光刻機(jī)，使得一種光刻掩膜版用于多種光刻機(jī)，無需在為不同掩膜版購買專門的光刻機(jī)、或為不同光刻機(jī)購買專門的掩膜版，大大降低掩膜版購買成本和相應(yīng)設(shè)備的維護(hù)成本。

圖1為本實用新型兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖2為遮光帶頂部邊第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為遮光帶側(cè)邊第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記正視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供了一種兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，包括多種光刻對準(zhǔn)標(biāo)記，中央位置為主圖形區(qū)，主圖形區(qū)外部環(huán)繞包圍有遮光帶，光刻對準(zhǔn)標(biāo)記均設(shè)置在遮光帶的外部；在靠近版圖兩側(cè)邊的位置還設(shè)有多種條形碼。本實用新型兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖糅合了多種掩膜版的設(shè)計細(xì)節(jié)，使掩膜版能有效地安全的在多種光刻機(jī)上使用。下面參照附圖，對本實用新型兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的介紹和描述，以使更好的理解本實用新型，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，下述實施例并不限制本實用新型范圍。參照圖1，本實用新型兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖的中央部分為主圖形區(qū)1，遮光帶10包圍環(huán)繞主圖形區(qū)I。主圖形區(qū)I的最大面積為104mmX 132mm ;以長邊為側(cè)邊，短邊為頂部邊，同樣地，下述實施例中，其它環(huán)形結(jié)構(gòu)與主圖形區(qū)I的長邊對應(yīng)的邊為側(cè)邊，與主圖形區(qū)I的短邊對應(yīng)的邊為頂部邊。遮光帶10的側(cè)邊寬度為2mm，頂部邊寬度為2.5mm。
·[0029]遮光帶10的外部環(huán)繞有防護(hù)薄膜框架2，防護(hù)薄膜框架2由內(nèi)框和外框組成，外框尺寸為122mmX 149mmX 5mm ；內(nèi)框尺寸為118mmX 145mmX 5mm。防護(hù)薄膜框架2的頂部邊與版圖頂部邊相鄰。在遮光帶10和防護(hù)薄膜框架2之間還設(shè)有第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記42,第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記42選擇用ASML光刻機(jī)類型光罩對準(zhǔn)標(biāo)記版圖的RSC對準(zhǔn)標(biāo)記，包括對準(zhǔn)中心420。第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記42環(huán)繞遮光帶10外邊緣分布(可以與外邊緣遮光帶10接觸，或不接觸)，沿遮光帶10每個邊均分布有5個。其中，沿每個頂部邊分布的第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記42中心之間的距離為21.8_，等同于ASML光刻機(jī)類型光罩對準(zhǔn)標(biāo)記版圖的21.8_。沿一個側(cè)邊分布的5個第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記42中，中間的第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記一端與版圖橫向中心線(本實用新型指的是平行于頂部邊的中心線)對齊；沿另一側(cè)邊分布的5個第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記42中，其中一個與沿頂部邊分布的第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記內(nèi)邊緣平行，對準(zhǔn)中心與橫向中軸線的距離分別為 8mm、22mm、38mm、52mm、68mm。版圖縱向中心線(本實用新型指的是平行于側(cè)邊的中心線)與距離沿端部邊分布的第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記中心68.588mm,距離沿側(cè)邊分布的第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記中心54.088mm。沿防護(hù)薄膜框架2側(cè)邊外邊緣分布有第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記41，第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記41選用NIKON光刻機(jī)類型光罩對準(zhǔn)標(biāo)記版圖中的VRA對準(zhǔn)標(biāo)記(但不設(shè)有位于頂部邊的AIS-RA對準(zhǔn)標(biāo)記)，第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記41共14個，對稱分布在兩個側(cè)邊。每側(cè)邊分布的7個第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記41中，中間的一個中心位于橫向中軸線，其中一個側(cè)邊處，其它的第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記以與該中間的第二光刻標(biāo)記中心間距分別為55±0.0001mm、59±0.0001mm、65±0.0OOlmm的距離對稱分布,靠近該部分第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記對應(yīng)的版圖側(cè)邊處設(shè)有第二條形碼31 ;另一個側(cè)邊處，其它的第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記以與該中間的第二光刻標(biāo)記中心間距分別為55±0.0001mm、61±0.0001mm、65±0.0OOlmm的距離對稱分布，靠近該部分第二光
刻對準(zhǔn)標(biāo)記對應(yīng)的版圖側(cè)邊處設(shè)有第一條形碼32。第二條形碼31選用NIKON光刻機(jī)類型光罩對準(zhǔn)標(biāo)記版圖條形碼，數(shù)量為兩個，長度均為49.16mm,寬度均為3.5mm,與版圖中軸距離均為72±0.0lmm,兩個第二條形碼31以橫向中心軸對稱分布，間距為20mm ;第一條形碼選用ASML光刻機(jī)類型光罩對準(zhǔn)標(biāo)記版圖條形碼，數(shù)量為一個，寬度均為9mm,與版圖中軸距離均為69mm。在防護(hù)薄膜保護(hù)框架2側(cè)邊與版圖邊緣之間還可以設(shè)有、數(shù)量共為2個的第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記44，兩個第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記44選用ASML光刻機(jī)類型光罩對準(zhǔn)標(biāo)記版圖MA對準(zhǔn)標(biāo)記，以縱向中心軸對稱分布，中心位于橫向中心軸上。兩個第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記44中心間距為 131 ±0.0001 5mm ;總面積為 8mmX8mm。在版圖的一端還可以設(shè)有以縱向中心軸對稱分布的預(yù)對準(zhǔn)標(biāo)記43，預(yù)對準(zhǔn)標(biāo)記43選用ASML光刻機(jī)類型光罩對準(zhǔn)標(biāo)記版圖的PA標(biāo)記，中心距尚為135.5±0.001mm。每一側(cè)的第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記44與預(yù)對準(zhǔn)標(biāo)記43中心之間連線平行于縱向中心軸，中心間距為69.5±0.00015mm。通過上述的設(shè)計，去除NIKON光刻機(jī)類型光罩對準(zhǔn)標(biāo)記版圖的AIS-RA標(biāo)記，保留了 NIKON和ASML光刻機(jī)類型光罩對準(zhǔn)標(biāo)記版圖的條形碼、和其它光刻對準(zhǔn)標(biāo)記，并且防護(hù)薄膜框架尺寸遵循NIKON光刻機(jī)類型光罩對準(zhǔn)標(biāo)記版圖要求，但對光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的排布進(jìn)行了調(diào)整。
因此，本實用新型設(shè)計的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖可應(yīng)用于NIKON S6XX系列以下所有的4X的st印per和scanner光刻機(jī)，如S2XX/S3XX/SF15X等系列(不包含NIKONS6XX系列)、以及ASML所有的4X scanner光刻機(jī)，但是對于ASML1700及其以下機(jī)型，光罩載物臺(reticle stage)需要改造以適用寬的防護(hù)薄膜框架,而ASML1900及其以上機(jī)型則不需要改造。因此，實現(xiàn)了一種掩膜版適用于多種光刻劑型的目的。以上對本實用新型的具體實施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本實用新型并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本實用新型進(jìn)行的等同修改和替代也都在本實用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實用新型的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，其特征在于，包括主圖形區(qū)、環(huán)繞包圍所述主圖形區(qū)的遮光帶外的光刻對準(zhǔn)標(biāo)記和條形碼，在遮光帶的外部環(huán)繞分布有第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記； 還包括包圍所述主圖形區(qū)和第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的防護(hù)薄膜框架，所述防護(hù)薄膜框架包括外框和內(nèi)框，沿防護(hù)薄膜側(cè)邊設(shè)有第二光刻對準(zhǔn)標(biāo)記； 在靠近兩側(cè)邊的位置分別設(shè)有第一條形碼和第二條形碼； 還包括兩個第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記，兩個第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記對稱地位于防護(hù)薄膜框架側(cè)邊與版圖側(cè)邊之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，其特征在于，在版圖一端還可以包括預(yù)對準(zhǔn)標(biāo)記。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，其特征在于，包括對稱設(shè)置的兩個預(yù)對準(zhǔn)標(biāo)記，兩個預(yù)對準(zhǔn)標(biāo)記的中 心相距距離為135.5±0.001mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，其特征在于，第一條形碼寬度為9mm,與版圖縱向中軸距離為69mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，其特征在于，第二條形碼為兩個，兩個第二條形碼間距為20mm,第二條形碼長度為49.16mm,寬度為3.5mm,與版圖縱向中軸距離為72±0.01mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，其特征在于，兩個第三光刻對準(zhǔn)標(biāo)記間距為131±0.00015mm,面積為8_X8mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，其特征在于，所述防護(hù)薄膜框架外框尺寸為122mmX 149mmX 5mm ;內(nèi)框尺寸為118mmX 145mmX 5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，其特征在于，所述遮光帶側(cè)邊寬度為2mm,頂部邊寬度為2.5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，其特征在于，所述主圖形區(qū)最大面積為104mmX 132mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，其特征在于，位于遮光帶頂部邊的第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記中心之間的間距為21.8mm ;側(cè)邊的第一光刻對準(zhǔn)標(biāo)記中心之間的間距為21.8臟。
專利摘要本實用新型提供了一種兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖，包括多種光刻對準(zhǔn)標(biāo)記，中央位置為主圖形區(qū)，主圖形區(qū)外部環(huán)繞包圍有遮光帶，光刻對準(zhǔn)標(biāo)記均設(shè)置在遮光帶的外部；在靠近版圖兩側(cè)邊的位置還設(shè)有多種條形碼。本實用新型兼容型掩膜版基準(zhǔn)設(shè)計版圖糅合了多種掩膜版的設(shè)計細(xì)節(jié)，使掩膜版能有效地安全的在多種光刻機(jī)上使用。
文檔編號G03F1/48GK203117634SQ201220022228
公開日2013年8月7日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者何偉明, 朱駿 申請人:上海華力微電子有限公司