光刻机检测用掩膜版的制作方法

本发明涉及半导体器件制造领域，特别是指一种用于光刻机检测的多用途掩膜版的设计。

背景技术：

在半导体制造领域，光刻机是半导体集成电路制造过程中最为昂贵和必不可少的设备，光刻机的性能直接关系到工艺的能力，工艺的能力直接关系到半导体公司的制造能力。通常制造部门为了检测光刻机的稳定性，需要做很多测试，比如晶圆的CDU(晶圆面内的尺寸均匀性),shot CDU(掩膜版映射下的尺寸均匀性)，E-chuck ADI check(曝光工作台缺陷检测)，Focus check(聚焦检测),OVL Matching(层间套刻偏差)等，这些测试项目都需要相应的掩膜版和平坦洁净的晶圆才能制作检查的样本，以判断光刻机当前的性能表现。于是，在检测期间，需要频繁地使用、更换这些光刻掩膜版，这样不仅浪费时间，还有可能因为用错掩膜版而造成安全事故。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种光刻机检测用掩膜版，一块掩膜版即能实现多种检测功能。

为解决上述问题，本发明所述的光刻机检测用掩膜版，包含有主图形区及划片区；

所述的主图形区为一种或多种尺寸图形的重复规则排列后而组成的图形区域，该区域覆盖至少90％面积的整块掩膜版；所述的划片区，即把主图形区均匀分割开的区域。划片区内包含有9个相同的CD Bar标记，所述9个CD Bar标记均匀分布在划片区上；划片区还包含两套OVL对准标记：其中一套为OVL自对准标记，包含4个OVL自对准标记，其位置放置在划片区的外围区域；另一套为OVL外对准标记，包含4个OVL外对准标记，其位置也放置在划片区的外围区域。

进一步地，所述主图形区的组成的图形，可以是一种尺寸图形，如全部是单一尺寸正方形的规格排列；也可以是不同尺寸同种图形组合而成，如几个不同尺寸大小的正方形的组合排列；还可以是不同尺寸不同图形组合而成，如几个不同尺寸大小的正方形和几个不同尺寸大小的圆形的组合排列。

进一步地，所述划片区，是指可以把主图形区均匀分割开的区域，根据需要可以把主图形区均匀分割成若干区域，本发明中仅分割成2×2的区域；且所述划片区的宽度不小于20微米。

进一步地，所述9个CD Bar标记，每一个CD Bar标记可以只是一种CD Bar标记图形，也可以是多种尺寸或多种类型CD Bar标记图形的排列组合。

进一步地，所述9个CD Bar标记，是放置在划片区的，且一般是均匀分布在划片区上，如果有CD Bar标记需要放偏，放偏位置不要超过原位置的200微米。这9个CD Bar标记可用于检测光刻机的shot CDU和晶圆CDU的表现。

进一步地，所述的4个OVL自对准标记，每一个OVL自对准标记可以只是一种OVL对准标记图形，也可以是多种尺寸、多种类型OVL对准标记图形的排列组合。

进一步地，所述的4个OVL自对准标记，都是放置在划片区外围的，且必须按照左右和上下对称放置的；左右的两个OVL自对准标记分别是两个大小不一的OVL对准标记，可以通过两者的套刻偏移检测光刻机自身的曝光偏移精度，上下的两个OVL自对准标记亦是这样。

进一步地，所述的4个OVL外对准标记，每一个OVL自对准标记可以只是一种OVL对准标记图形，也可以是多种尺寸、多种类型OVL对准标记图形的排列组合。

进一步地，所述的4个OVL外对准标记，都是放置在划片区外围的，且是按照中心轴对称放置的，如果有OVL外对准标记需要放偏，放偏位置不要超过原位置的200微米。

进一步地，所述的4个OVL外对准标记，通过与晶圆上已有的OVL套刻标记的结合，可以检测不同光刻机之间的套刻差异。

本发明所述的光刻机检测用掩膜版，采用主图形区与划片区组合形成，主图形区采用一种或多种尺寸图形重复规则排列组成，该掩膜版能通过一块掩膜版就能实现光刻机多项的检测项目。

附图说明

图1是本发明掩膜版图形。

图2是主图形区的放大图，图中每一个正方形代表一种单一图形。

图3是CD Bar标记的图形。

图4是OVL自对准标记的两种大小图形。

图5是OVL外对准标记的图形。

具体实施方式

本发明所述的光刻机检测用多用途掩膜版可分为主图形区和划片区，所述的主图形区为一种或多种尺寸图形的重复规则排列组成，该区域覆盖至少90％面积的掩膜版；划片区按照阵列的方式分割开主图形区。图1所示的为本实施例采用的2×2布局，划片区分隔开主图形区形成的田字格。

所述的划片区，即按照阵列的方式分割开主图形区时的区域，如图1所示的外框及中间十字线区域，划片区内包含有9个相同的CD Bar标记，所述9个CD Bar标记一般均匀放置在划片区，如图1中所示的小的实心正方形；所述划片区还包含两套OVL对准标记，其中一套为OVL自对准标记，为4个，其位于划片区的外围，必须左右和上下对称放置，即图1中所示的实心三角形；另一套为OVL外对准标记，同样为4个，其位于划片区的外围，一般按照中心轴对称放置，即图1中所示的实心圆形。(以上所述的实心矩形、实心三角形及实心圆形仅用以说明区别标记的位置，并不表示实际的掩膜图案)。

所述主图形区的组成的图形，可以是一种尺寸图形，如全部是单一尺寸正方形的规格排列；也可以是不同尺寸同种图形组合而成，如几个不同尺寸大小的正方形的组合排列；还可以是不同尺寸不同图形组合而成，如几个不同尺寸大小的正方形和几个不同尺寸大小的圆形的组合排列。

所述划片区，是指可以把主图形区均匀分割开的区域，根据需要可以把主图形区均匀分割成若干区域，本发明实施例中仅分割成2×2的区域；且所述划片区的宽度不小于20微米。

所述9个CD Bar标记，每一个CD Bar标记可以只是一种CD Bar标记图形，也可以是多种尺寸或多种类型CD Bar标记图形的排列组合。

所述9个CD Bar标记，是放置在划片区的，且一般是均匀分布在划片区上，如果有CD Bar标记需要放偏，放偏位置不要超过原位置的200微米。这9个CD Bar标记可用于检测光刻机的shot CDU和晶圆CDU的表现。

所述的4个OVL自对准标记，每一个OVL自对准标记可以只是一种OVL对准标记图形，也可以是多种尺寸、多种类型OVL对准标记图形的排列组合。

所述的4个OVL自对准标记，都是放置在划片区外围的，且必须按照左右和上下对称放置的；左右的两个OVL自对准标记分别是两个大小不一的OVL对准标记，可以通过两者的套刻偏移检测光刻机自身的曝光偏移精度，上下的两个OVL自对准标记亦是这样。

所述的4个OVL外对准标记，每一个OVL自对准标记可以只是一种OVL对准标记图形，也可以是多种尺寸、多种类型OVL对准标记图形的排列组合。

所述的4个OVL外对准标记，都是放置在划片区外围的，且是按照中心轴对称放置的，如果有OVL外对准标记需要放偏，放偏位置不要超过原位置的200微米。

所述的4个OVL外对准标记，通过与晶圆上已有的OVL套刻标记的结合，可以检测不同光刻机之间的套刻差异。

本发明中所述的多用途掩膜版，其尺寸大小必须介于适用该型光刻机的掩膜版所允许的上限和下限之中。

本发明所述的掩膜版的图形按照重复规则排列，是指图形及其间隔的排列需要有规则，比如1：1。

本发明所述的主图形区，其功能是可以检测E-chuck的状态，检测方式如晶圆表面是否有色差等。

本发明所述OVL自对准标记，是指通过事先准确设定两个大小不一的OVL对准标记的套刻组合(如左右或上下两个OVL对准标记)，在光刻机曝光后，可以检测shot to shot的套刻精度，即得到光刻机本身的曝光偏移精度。

本发明所述OVL外对准标记，是指可以通过事先准确设定在晶圆上已有的OVL套刻标记的组合，在光刻机曝光后，可以检测光刻机之间的套刻差异。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。