一种光罩的制作方法

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种光罩。

背景技术：

随着半导体技术的发展，芯片在各个领域发挥出更广泛的作用，在一些新产品和新领域中需要用到大尺寸的芯片，而这些大尺寸的芯片由于已经超过光刻机的像场，单次曝光最大尺寸为26*33毫米，因此在制造过程中，需要使用拼接技术。顾名思义就是在芯片的制造过程中，通过一张或者多张光罩的多次或者依次曝光，最终拼接成一个大尺寸的图形。

用于拼接工艺生产的大尺寸的光罩，需要包含当层精度对准图形和前层精度对准图形，而当层对准精度对于大尺寸图形的拼接显得尤为重要。对于当层对准精度图形在光罩中的设计，会极大影响该光罩在大尺寸拼接曝光应用中的多样性。

技术实现要素：

基于以上所述的问题，本发明的目的在于提供一种光罩，可用于异形大尺寸芯片拼接精度的测量，且具有较高的有效面积。

为实现上述目的，本发明提供一种光罩，包括：有效区域与边缘区域，所述边缘区域位于所述有效区域部分侧边的边缘，在所述边缘区域与未设置所述边缘区域的有效区域内均设置有相间隔的当层对准精度图形，以用于量测相邻所述光罩的对准精度。

可选的，在所述光罩结构中，所述当层对准精度图形为组合式图形，由多个子对准精度图形组合而成。

可选的，在所述光罩结构中，所述当层对准精度图形包含两个子对准精度图形，两个所述子对准精度图形存在区别，且不同位置处的所述当层对准精度图形中的两个所述子对精度准图形的相对位置并不相同。

可选的，在所述光罩结构中，所述光罩呈正方形、长方形或菱形。

可选的，在所述光罩结构中，所述边缘区域位于所述有效区域的一相邻侧边的边缘。

可选的，在所述光罩结构中，所述光罩形成有四组当层对准精度图形，且四组所述当层对准精度图形位于所述光罩的四角。

可选的，在所述光罩结构中，两个所述子对准精度图形的形状或/和尺寸不同。

可选的，在所述光罩结构中，两个所述子对准精度图形均呈正方形，其尺寸不同。

可选的，在所述光罩结构中，相邻所述当层对准精度图形中的两个所述子对准精度图形的相对位置呈顺时针方向或逆时针方向移动90度。

可选的，在所述光罩结构中，所述当层对准精度图形所在区域的面积相同，将所述当层对准精度图形所在区域呈“田”字型均匀划分为四份，两个所述子对准精度图形仅占其中任意相邻的两份。

与现有技术相比，本发明提供的光罩中，包括有效区域与边缘区域，所述边缘区域位于所述有效区域部分侧边的边缘，在所述边缘区域以及未设置所述边缘区域的有效区域内均设置有相间隔的当层对准精度图形，以用于量测相邻所述光罩的对准精度，使用该光罩，可以通过重复曝光，拼接成各种重复单元的超大尺寸图形，同时可以通过当层对准精度图形来量测每次曝光过程中相邻的光罩的位置对准精度，即提高了光罩在大尺寸工艺中的多样性，且可用于异形大尺寸芯片拼接精度测量。同时，由于边缘区域仅位于有效区域的部分侧边的边缘，减小了边缘区域在光罩中的使用面积，提高了光罩中的有效面积。

附图说明

图1为本发明实施例一所提供的光罩的示意图。

图2为本发明实施例一所提供的相邻光罩的当层对准精度图形的示意图。

图3为本发明实施例一所提供的相邻光罩进行曝光时的当层对准精度图形的示意图。

图4a～4f为本发明实施例一所提供的光罩通过曝光拼接而成的超大尺寸图形示意图。

图5为本发明实施例二所提供的光罩的示意图。

图6为本发明实施例二所提供的光罩通过曝光拼接而成的超大尺寸图形示意图。

具体实施方式

基于上述问题，本发明提供一种光罩，包括：有效区域与边缘区域，所述边缘区域位于所述有效区域部分侧边的边缘，在所述边缘区域与未设置所述边缘区域的有效区域内均设置有相间隔的当层对准精度图形，以用于量测相邻所述光罩的对准精度。

在本发明提供的光罩中，包括有效区域与边缘区域，所述边缘区域位于所述有效区域部分侧边的边缘，在所述边缘区域以及未设置所述边缘区域的有效区域内均设置有相间隔的当层对准精度图形，以用于量测相邻所述光罩的对准精度，使用该光罩，可以通过重复曝光，拼接成各种重复单元的超大尺寸图形，同时可以通过当层对准精度图形来量测每次曝光过程中相邻的光罩的位置对准精度，即提高了光罩在大尺寸工艺中的多样性，且可用于异形大尺寸芯片拼接精度测量。同时，由于边缘区域仅位于有效区域的部分侧边的边缘，减小了边缘区域在光罩中的使用面积，提高了光罩中的有效面积。

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容做进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应对此作为本发明的限定。

本发明提供一种光罩，用于完成超大尺寸芯片的曝光，包括有效区域与边缘区域，所述边缘区域位于所述有效区域部分侧边的边缘，所述有效区域对应于所述芯片的部分器件区域，用于形成曝光图形对芯片进行曝光，所述边缘区域对应于所述芯片的部分切割道区域，多个光罩拼接则可以形成与所述芯片相对应的超大尺寸图形，相邻光罩进行曝光时，其中一个光罩的有效区域可以与相邻光罩的边缘区域重叠在一起，边缘区域不会对有效区域的曝光造成影响，而位于边缘的光罩的边缘区域则与芯片的切割道区域相重叠。在所述边缘区域以及未设置边缘区域的有效区域内均设置有相间隔的当层对准精度图形，以用于量测相邻所述光罩的对准精度，即相邻光罩进行拼接时，通过两个光罩中的当层对准精度图形的重叠程度来量测两次曝光的对准精度。

所述当层对准精度图形为组合式图形，可以由两个或多个子对准精度图形组合而成。本发明实施例中，所述当层对准精度图形包含两个子对准精度图形，两个所述子对准精度图形存在区别，且不同位置处的所述当层对准图形中的两个所述子对准精度图形的相对位置并不相同。

本发明所提供的光罩，可以通过重复曝光，拼接成各种重复单元的超大尺寸图形，同时可以通过当层对准精度图形来量测每次曝光过程中相邻的光罩的位置对准精度，即提高了光罩在大尺寸工艺中的多样性，且可用于异形大尺寸芯片拼接精度测量。同时，由于边缘区域仅位于有效区域的部分侧边的边缘，减小了边缘区域在光罩中的使用面积，提高了光罩中的有效面积。

本发明实施例中，所述光罩呈正方形、长方形或菱形。当然，在其他实施例中，所述光罩还可以呈本领域技术人员所知的任意形状，本发明对此不作限定。以下以所述光罩为长方形、菱形为例进行说明。

【实施例一】

图1为本发明实施例一所提供的光罩的示意图。如图1所示，所述光罩10呈长方形，包含有效区域11与边缘区域12，所述边缘区域12位于所述有效区域11一相邻两侧边的边缘，所述有效区域11用于形成曝光用的图形，所述边缘区域12对应于芯片的切割道区域，在所述边缘区域12以及未设置所述边缘区域12的有效区域11内均设置有相间隔的当层对准精度图形13。本实施例中，所述光罩10形成有四组所述当层对准精度图形13，且四组所述当层对准精度图形13位于所述光罩10的四角。

所述当层对准精度图形13为组合式图形，由子对准精度图形组合而成。本发明实施例中，所述当层对准精度图形13包含两个子对准精度图形，两个所述子对准精度图形存在区别，且不同位置处的所述当层对准精度图形13中的两个所述子对精度准图形的相对位置并不相同。具体的，两个所述子对准精度图形的形状或/和尺寸不同，即形状或者尺寸不同，或形状与尺寸均不同。本实施例中，两个所述子对准精度图形均呈正方形，其尺寸不同，如图1中的第一子对准精度图形131与第二子对准精度图形132，均为正方形，且所述第一子对准精度图形131的尺寸大于所述第二子对准精度图形132。

相邻所述当层对准精度图形13中的两个所述子对准精度图形的位置呈顺时针方向或逆时针方向移动90度。请参考图1所述，顺时针方向上的四个所述当层对准精度图形13中，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132的位置呈顺时针方向移动90度，例如在所述光罩10的左上角，所述第二子对准精度图形132位于所述第一子对准精度图形131的右侧，在所述光罩10的右上角，所述第二子对准精度图形132则相对于所述第一子对准精度图形131顺时针移动了90度，位于所述第一子对准精度图形131的下侧，在所述光罩10的右下角，所述第二子对准精度图形132位于所述第一子对准精度图形131的左侧，在所述光罩10的左下角，所述第二子对准精度图形132位于所述第一子对准精度图形131的上侧。在其他实施例中，所述第二子对准精度图形132也可以相对于所述第一子对准精度图形131进行逆时针方向移动。当然，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132还可以存在其他的位置关系以及移动关系，本发明对此不作限定。

在本实施例中，所述当层对准精度图形13所在区域的面积相同，即所述光罩10四个角上用于形成所述当层对准精度图形13的区域的面积相同，例如均呈正方形。将所述当层对准精度图形13所在区域呈“田”字型平均划分为四份，即将正方形相对的两个中点连接成线，两条线相交将正方形划分为四个小的正方形，两个所述子对准精度图形仅占其中任意相邻的两份，即两个所述自对准精度图形位于相邻的两个小的正方形内。具体的，请参考图1所示，将所述当层对准精度图形13所在区域平均划分为四份，按顺时针方向定义为第一份、第二份、第三份与第四份，在所述光罩10的左上角，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132位于第一份与第二份，即位于上半部分。在所述光罩10的右上角，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132位于第二份与第三份，即位于右半部分。在所述光罩10的右下角，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132位于第三份与第四份，即位于下半部分。在所述光罩10的左下角，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132位于第四份与第一份，即位于左半部分。这样，在相邻所述光罩10进行曝光时，方便对四个所述光罩10中的八个所述子对准精度图形的位置关系进行量测，如图2与图3所示，图2为本发明实施例一所提供的相邻光罩的当层对准精度图形的示意图，图3为本发明实施例一所提供的相邻光罩进行曝光时的当层对准精度图形的示意图，对图3中的八个所述子对准精度图形的位置进行量测，则可以得知四个相邻所述光罩10进行曝光时的位置对准精度，即可以反映每次曝光过程中相邻曝光的位置对准精度。

本发明提供的光罩，可以通过重复曝光，拼接成各种重复单元的超大尺寸图形，如图4a～4f所示。在图4a中，通过三张所述光罩10依次曝光或通过一张所述光罩10的三次曝光，形成如图4a所示的图形，两张所述光罩10在左侧，一张所述光罩10在右侧，且与左边下侧的所述光罩10对齐。在图4b中，通过四张所述光罩10依次曝光形成该图所示的图形，当然，也可以通过一张所述光罩10的多次曝光，两张所述光罩10的两次曝光形成，当然，也可以是其他的组合方式。形成两排两列的大尺寸图形。在图4c中，在竖直方向上各有两张所述光罩10，且两张所述光罩10在左侧，两张所述光罩10在右侧，且右侧的所述光罩10相对于左侧的所述光罩10下移一个所述光罩的距离。在图4d中，两张所述光罩10在竖直方向上排列。在图4e中，三张所述光罩10在水平方向上排列。在图4f中，在水平方向与竖直方向上均有三张所述光罩10，形成三排三列的结构。当然，在图4a～图4f中仅列出了几种排列结构，当然，在其他实施例中，还存在多种组合，并且本实施例中，所述光罩10为长方形，在其他实施例中，所述光罩10可以为其他本领域技术人员已知的各种形状，则可以有多种多样的组合，由此可以形成异形大尺寸图形。

并且，在所述光罩10中，所述边缘区域12位于所述有效区域11的部分侧边的边缘，在本实施例中，仅在所述光罩10的一相邻侧边上形成有所述边缘区域12。在相邻所述光罩10进行曝光时，一个所述光罩10的边缘区域12可以与相邻的另一所述光罩11的有效区域11进行重叠，请参照图4a～图4f所述，重叠的所述边缘区域12并不会对所述有效区域11造成影响，而位于边缘的所述光罩10的边缘区域12则对应于芯片的切割道区域，因此，对于单个的所述光罩10而言，其省略了部分边缘区域12，由此减小了所述边缘区域12在所述光罩10中的使用面积，提高了所述光罩10中的有效面积。

本发明提供的光罩，包括有效区域与边缘区域，所述边缘区域位于所述有效区域部分侧边的边缘，在所述边缘区域以及未设置所述边缘区域的有效区域内均设置有相间隔的当层对准精度图形，以用于量测相邻所述光罩的对准精度，使用该光罩，可以通过重复曝光，拼接成各种重复单元的超大尺寸图形，同时可以通过当层对准精度图形来量测每次曝光过程中相邻的光罩的位置对准精度，即提高了光罩在大尺寸工艺中的多样性，且可用于异形大尺寸芯片拼接精度测量。同时，由于边缘区域仅位于有效区域的部分侧边的边缘，减小了边缘区域在光罩中的使用面积，提高了光罩中的有效面积。

【实施例二】

图5为本发明实施例二所提供的光罩的示意图。如图5所示，所述光罩10呈菱形，包含有效区域11与边缘区域12，所述边缘区域12位于所述有效区域11一相邻两侧边的边缘，所述有效区域11用于形成曝光用的图形，所述边缘区域12对应于芯片的切割道区域，在所述边缘区域12以及未设置所述边缘区域12的有效区域11内均设置有相间隔的当层对准精度图形13。本实施例中，所述光罩10形成有四组所述当层对准精度图形13，且四组所述当层对准精度图形13位于所述光罩10的四角。

所述当层对准精度图形13为组合式图形，由子对准精度图形组合而成。本发明实施例中，所述当层对准精度图形13包含两个子对准精度图形，两个所述子对准精度图形存在区别，且不同位置处的所述当层对准精度图形13中的两个所述子对精度准图形的相对位置并不相同。具体的，两个所述子对准精度图形的形状或/和尺寸不同，即形状或者尺寸不同，或形状与尺寸均不同。本实施例中，两个所述子对准精度图形均呈正方形，其尺寸不同，如图5中的第一子对准精度图形131与第二子对准精度图形132，均为正方形，且所述第一子对准精度图形131的尺寸大于所述第二子对准精度图形132。

相邻所述当层对准精度图形13中的两个所述子对准精度图形的位置呈顺时针方向或逆时针方向移动90度。请参考图5所述，顺时针方向上的四个所述当层对准精度图形13中，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132的位置呈顺时针方向移动90度，例如在所述光罩10的左上角，所述第二子对准精度图形132位于所述第一子对准精度图形131的右侧，在所述光罩10的右上角，所述第二子对准精度图形132则相对于所述第一子对准精度图形131顺时针移动了90度，位于所述第一子对准精度图形131的下侧，在所述光罩10的右下角，所述第二子对准精度图形132位于所述第一子对准精度图形131的左侧，在所述光罩10的左下角，所述第二子对准精度图形132位于所述第一子对准精度图形131的上侧。在其他实施例中，所述第二子对准精度图形132也可以相对于所述第一子对准精度图形131进行逆时针方向移动。当然，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132还可以存在其他的位置关系以及移动关系，本发明对此不作限定。

在本实施例中，所述当层对准精度图形13所在区域的面积相同，即所述光罩10四个角上用于形成所述当层对准精度图形13的区域的面积相同，例如均呈菱形。将所述当层对准精度图形13所在区域呈“田”字型平均划分为四份，即将菱形相对的两个中点连接成线，两条线相交将菱形划分为四个小的菱形，两个所述子对准精度图形仅占其中任意相邻的两份，即位于相邻的两个小的菱形内。具体的，请参考图5所示，将所述当层对准精度图形13所在的位置平均划分为四份，按顺时针方向定义为第一份、第二份、第三份与第四份，在所述光罩10的左上角，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132位于第一份与第二份，即位于上半部分。在所述光罩10的右上角，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132位于第二份与第三份，即位于右半部分。在所述光罩10的右下角，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132位于第三份与第四份，即位于下半部分。在所述光罩10的左下角，所述第一子对准精度图形131与所述第二子对准精度图形132位于第四份与第一份，即位于左半部分。这样，在相邻所述光罩10进行曝光时，方便对四个所述光罩10中的八个所述子对准精度图形的位置关系进行量测。

本发明提供的光罩，可以通过重复曝光，拼接成各种重复单元的超大尺寸图形，如图6所示。在图6中，通过两张所述光罩10依次曝光或通过一张所述光罩10的两次曝光，形成如图6所示的图形，两张光罩10在竖直方向上排列。当然，在其他实施例中，还存在多种组合，并且本实施例中，所述光罩10为菱形，在其他实施例中，所述光罩10可以为其他本领域技术人员已知的各种形状，则可以有多种多样的组合，由此可以形成异形大尺寸图形。

并且，在所述光罩10中，所述边缘区域12位于所述有效区域11的部分侧边的边缘，在本实施例中，仅在所述光罩10的一相邻侧边上形成有所述边缘区域12。在相邻所述光罩10进行曝光时，一个所述光罩10的边缘区域12可以与相邻的另一所述光罩11的有效区域11进行重叠，请参照图4a～图4f所述，重叠的所述边缘区域12并不会对所述有效区域11造成影响，而位于边缘的所述光罩10的边缘区域12则对应于芯片的切割道区域，因此，对于单个的所述光罩10而言，其省略了部分边缘区域12，由此减小了所述边缘区域12在所述光罩10中的使用面积，提高了所述光罩10中的有效面积。

本发明提供的光罩，包括有效区域与边缘区域，所述边缘区域位于所述有效区域部分侧边的边缘，在所述边缘区域以及未设置所述边缘区域的有效区域内均设置有相间隔的当层对准精度图形，以用于量测相邻所述光罩的对准精度，使用该光罩，可以通过重复曝光，拼接成各种重复单元的超大尺寸图形，同时可以通过当层对准精度图形来量测每次曝光过程中相邻的光罩的位置对准精度，即提高了光罩在大尺寸工艺中的多样性，且可用于异形大尺寸芯片拼接精度测量。同时，由于边缘区域仅位于有效区域的部分侧边的边缘，减小了边缘区域在光罩中的使用面积，提高了光罩中的有效面积。

综上所述，本发明提供的光罩中，包括有效区域与边缘区域，所述边缘区域位于所述有效区域部分侧边的边缘，在所述边缘区域以及未设置所述边缘区域的有效区域内均设置有相间隔的当层对准精度图形，以用于量测相邻所述光罩的对准精度，使用该光罩，可以通过重复曝光，拼接成各种重复单元的超大尺寸图形，同时可以通过当层对准精度图形来量测每次曝光过程中相邻的光罩的位置对准精度，即提高了光罩在大尺寸工艺中的多样性，且可用于异形大尺寸芯片拼接精度测量。同时，由于边缘区域仅位于有效区域的部分侧边的边缘，减小了边缘区域在光罩中的使用面积，提高了光罩中的有效面积。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。