專利名稱：具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有對準(zhǔn)圖案的掩膜，特別涉及一種具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜。
背景技術(shù)：
一般而言，現(xiàn)今半導(dǎo)體工藝為配合芯片上線路設(shè)計的日趨超微精密度化，一般均預(yù)先將所需線路圖案(Pattern)放大于曝光用掩膜(Photo Mask)上，然后再利用微影技術(shù)(Photolithography)，將圖案以特定倍率縮小后，再投影在待曝光芯片表面的特定位置上。
但是，隨著微影技術(shù)的日益進步，與所需線路圖案的復(fù)雜化，一般均采用步進機進行掩膜圖案的轉(zhuǎn)移，以此獲得較佳的分辨率與較佳的微粒容忍度。但是此種方式最主要的問題系將需將一芯片采分區(qū)曝光方式，來完成單一層圖案化的制作，因此需要進行數(shù)十次的曝光，才能完成一晶圓上的單一光阻層的工藝，因此為了讓各層掩膜的間的圖案的疊放(overlay)能夠準(zhǔn)確無誤，進行曝光步驟之前，都必須對曝光機臺進行曝光區(qū)域?qū)?zhǔn)確認(rèn)。
通常曝光機臺使用單方向性對準(zhǔn)記號(alignment mark)來進行對準(zhǔn)，然而，如果一個曝光區(qū)域只使用一次性對準(zhǔn)，則只能獲得精確的芯片資料(wafer information)，而漏失曝光區(qū)域如照射射域(exposure shot)等各項對準(zhǔn)參數(shù)(shot alignment parameter)，所以為了彌補所述項缺點，而現(xiàn)今的技術(shù)發(fā)展出如圖1所示的對準(zhǔn)圖案，來進行多重對準(zhǔn)(multiple alignment)，但此種對準(zhǔn)圖案進行對準(zhǔn)檢測時，傳感器需先進行X方向掃描對準(zhǔn)圖案10以獲得Y方向的對準(zhǔn)量測值，再進行Y方向掃描對準(zhǔn)圖案12以獲得X方向的對準(zhǔn)量測值，通過兩次偵測才能獲得一組向量(Vector)訊息，如此冗長的對準(zhǔn)時間造成產(chǎn)能上的負(fù)擔(dān)，且其較大的對準(zhǔn)圖案空間相對于芯片街道的空間也是一大負(fù)荷。
因此，本發(fā)明針對上述問題，提出一種雙向?qū)?zhǔn)圖案來解決通常進行雙重對準(zhǔn)時，傳感器需進行兩次偵測才能獲得一組向量訊息的缺點，且更大大縮小了對準(zhǔn)圖案所占據(jù)的芯片街道(scribe line)對準(zhǔn)記號的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，而其對準(zhǔn)圖案由數(shù)個水平圖案組與數(shù)個垂直圖案組所交錯排列而成。
本發(fā)明的另一目的，在于提供一種具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，使曝光機進行校準(zhǔn)時能于偵測單一對準(zhǔn)圖案即獲得一組向量位，解決通常工藝?yán)锸褂秒p向?qū)?zhǔn)圖案時，需進行兩次偵測才能獲得一組向量訊息的缺點。
本發(fā)明的再一目的，在于提供一種具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，其達成大幅度的縮小對準(zhǔn)圖案占據(jù)芯片街道的空間的目的。
本發(fā)明的又一目的，在于提供一種具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，其可在較短時間內(nèi)達成校準(zhǔn)的目的，以縮短通常校準(zhǔn)量測需先進行X方向掃描垂直方向的對準(zhǔn)圖案以獲得Y方向的對準(zhǔn)量測值，再進行Y方向掃描水平方向?qū)?zhǔn)圖案以獲得X方向的對準(zhǔn)量測值的冗長校準(zhǔn)時間。
本發(fā)明的又一目的，在于提供一種具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，其能夠提高芯片街道上對準(zhǔn)記號的可使用空間。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，其包括有一布局圖案區(qū)，以及一位于布局圖案區(qū)外圍的外部圖案區(qū)，其中外部圖案區(qū)上具有數(shù)個由數(shù)個水平圖案組與數(shù)個垂直圖案組交錯排列而成的雙向?qū)?zhǔn)圖案。
本發(fā)明的有益效果是通過雙向?qū)?zhǔn)圖案，不但克服了通常進行雙重對準(zhǔn)時傳感器需進行兩次偵測才能獲得一組向量訊息的缺點，而且大大縮小了對準(zhǔn)圖案所占據(jù)的芯片街道(scribeline)對準(zhǔn)記號的空間。


圖1為通常具有雙向?qū)?zhǔn)記號的掩膜的對準(zhǔn)圖案型態(tài)。
圖2是本發(fā)明的一較佳實施例的示意圖。
標(biāo)號說明10對準(zhǔn)圖案12對準(zhǔn)圖案14矩形掩膜16布局圖案區(qū)18外部圖案區(qū)20雙向?qū)?zhǔn)圖案22垂直圖案組24水平圖案組26雙向?qū)?zhǔn)圖案
28雙向?qū)?zhǔn)圖案30雙向?qū)?zhǔn)圖案具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例進一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及其有益效果。
在此，為更明確解釋本發(fā)明的技術(shù)特征，以二個具有垂直圖案組與一個水平圖案組交錯排列的雙向?qū)?zhǔn)圖案，且單一垂直圖案組由三條并排的垂直線條所構(gòu)成，水平圖案組由六條并列的水平線條所構(gòu)成來說明本發(fā)明，通常此領(lǐng)域的人士應(yīng)有的認(rèn)知是許多的步驟可以改變，如垂直圖案組與水平圖案組的個數(shù)，交錯排列方式，單一垂直圖案組內(nèi)的垂直線條數(shù)等，這些一般的替換均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
圖2為本發(fā)明的一較佳實施例，其具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜示意圖。
如圖2所示的矩形掩膜14中包括有一布局圖案區(qū)16與一位于布局圖案區(qū)外圍的外部圖案區(qū)18，而在外部圖案區(qū)18的水平方向區(qū)域且相互斜向?qū)?yīng)的雙向?qū)?zhǔn)圖案20與26，系由二個垂直圖案組22與一個水平圖案組24交錯排列而成，其中單一垂直圖案組22由三條并排的垂直線條所構(gòu)成，而水平圖案組24由六條并列的水平線條所構(gòu)成，而在外部圖案區(qū)18的垂直方向區(qū)域且相互斜向?qū)?yīng)的雙向?qū)?zhǔn)圖案28與30的線條圖形為對準(zhǔn)圖案20旋轉(zhuǎn)90°后所呈的態(tài)樣，但是雙向?qū)?zhǔn)圖案20、26、28與30的配置與數(shù)量均可根據(jù)需要進行增減，不局限于本圖所示。
當(dāng)進行微影曝光時，首先進行光源條件(recipe)設(shè)定，如光源強度、聚焦、影像對比等，將芯片(wafer)置入曝光設(shè)備中，然后，進行初步定位，也就是傳感器會先搜尋芯片中的平邊位置，再進行大區(qū)域芯片對準(zhǔn)以及晶粒對準(zhǔn)(wafer die alignment)等兩個動作。
此時，當(dāng)進行對準(zhǔn)時，傳感器(sensor)可以通過感測雙向?qū)?zhǔn)圖案20、26、28與30中任一一個雙向?qū)?zhǔn)圖案，就可以同時獲得X方向及Y方向的對準(zhǔn)量測值，而通過中央處理如計算機換算，來同時獲得精確的芯片與射域參數(shù)，而擺脫了使用如圖1所示的通常的對準(zhǔn)圖案時，傳感器需要先進行X方向掃描以獲得Y方向的對準(zhǔn)量測值，再進行Y方向掃描以獲得X方向的對準(zhǔn)量測值，再進行校準(zhǔn)換算，才能獲得一組向量的缺點，與造成產(chǎn)能量降低的缺陷，且本發(fā)明的雙向?qū)?zhǔn)圖案大大節(jié)省了傳統(tǒng)雙向?qū)?zhǔn)圖案所占據(jù)芯片街道對準(zhǔn)記號空間。
權(quán)利要求
1.一種具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，其特征在于包括有一布局圖案區(qū)，以及位于所述布局圖案區(qū)外圍的一外部圖案區(qū)，且所述外部圖案區(qū)上具有數(shù)個對稱的雙向?qū)?zhǔn)圖案，而所述雙向?qū)?zhǔn)圖案由一數(shù)個水平圖案組與數(shù)個垂直圖案組交錯排列而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，其特征在于所述雙向?qū)?zhǔn)圖案由兩個垂直圖案組包夾一水平圖案組的交錯排列方式排列而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，其特征在于當(dāng)所述掩膜的形狀為矩形時，所述雙向?qū)?zhǔn)圖案系分別位于外部圖案區(qū)的四個邊上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，其特征在于當(dāng)進行對準(zhǔn)時，傳感器可通過偵測所述雙線對準(zhǔn)記號而獲得一組向量信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有雙向?qū)?zhǔn)圖案的掩膜，其包括一布局圖案區(qū)，一位于布局圖案區(qū)外圍的外部圖案區(qū)，其中外部圖案區(qū)上具有復(fù)數(shù)個由數(shù)個水平圖案組與數(shù)個垂直圖案組交錯排列所構(gòu)成的雙向?qū)?zhǔn)圖案，所述雙向?qū)?zhǔn)圖案在進行多重對準(zhǔn)時，不但可以提高對準(zhǔn)的對準(zhǔn)角度，減低因使用多重對準(zhǔn)所損失產(chǎn)能的效應(yīng)并可以節(jié)省芯片街道對準(zhǔn)記號的空間。
文檔編號H01L21/02GK1677616SQ20041001740
公開日2005年10月5日 申請日期2004年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月1日
發(fā)明者張慶祥, 鄭銘仁 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司