電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局。
【背景技術(shù)】
[0002]電子束光刻技術(shù)(或稱電子束曝光技術(shù))是一種重要的自上而下的納米加工制造技術(shù)。其傳統(tǒng)應(yīng)用是制造光學(xué)光刻所需的掩模板，而隨著近些年納米科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展，電子束光刻直寫技術(shù)成為制作和實(shí)現(xiàn)納米尺度結(jié)構(gòu)的重要手段。
[0003]電子束光刻過程是一個(gè)串行的過程，所以效率很低。例如，要完全曝光一個(gè)8英寸的晶圓并得到高分辨率高密度結(jié)構(gòu)，在保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下，即使使用現(xiàn)在速度最快的電子束曝光設(shè)備也需要很多天(而光學(xué)光刻一般是每小時(shí)光刻上百片)，這種效率較低的光刻工藝，不但造成成本高，而且電子束曝光設(shè)備本身也無法上時(shí)間的保持穩(wěn)定。為了充分利用電子束光刻精度高的優(yōu)點(diǎn)又彌補(bǔ)其效率低的缺點(diǎn)，可以采用電子束光亥_普通的光學(xué)光刻相結(jié)合的混合光刻技術(shù)。這種混合光刻技術(shù)需要一套容易使用且能滿足對(duì)準(zhǔn)需求的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
[0004]現(xiàn)有的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片和晶圓上的布局如圖1所示。一般在位于晶圓的中間和靠近晶圓邊沿104的芯片上設(shè)置五個(gè)大的十字標(biāo)記作為晶圓標(biāo)記102，為了在對(duì)準(zhǔn)套刻時(shí)方便查找這些晶圓標(biāo)記102，這些晶圓標(biāo)記102通常設(shè)計(jì)的非常大，為了實(shí)現(xiàn)芯片的對(duì)準(zhǔn)套刻，還在每個(gè)芯片103的角落設(shè)置一個(gè)小的芯片標(biāo)記101。
[0005]在現(xiàn)有的這種套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布局存在以下問題:
[0006]第一、晶圓標(biāo)記102很大并且位于芯片103中心區(qū)域，這會(huì)占有較大面積的芯片區(qū)域，降低了芯片的利用率。
[0007]第二、由電子束光刻設(shè)備的電子顯微鏡的視場很小，一般為幾十微米見方，用這么小的視場在一個(gè)幾毫米見方的芯片里找套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記是需要花費(fèi)很長時(shí)間的。
[0008]第三、如圖1所示的現(xiàn)有的電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局，如果使用分步重復(fù)投影光刻機(jī)將需要做兩塊掩模板:一塊晶圓標(biāo)記掩模板和一塊芯片標(biāo)記掩模板，光刻時(shí)還需要更換掩模板，增加了對(duì)準(zhǔn)的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局，以解決上述技術(shù)問題
[0010]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0011]一種電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局，所述芯片包括第一區(qū)域和圍繞所述第一區(qū)域的第二區(qū)域，所述第一區(qū)域包括所述芯片的中心，所述布局設(shè)置在所述第二區(qū)域，其包括，
[0012]設(shè)置在所述第二區(qū)域的若干個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符；
[0013]相鄰兩個(gè)所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符之間設(shè)置有標(biāo)識(shí)線。
[0014]優(yōu)選的，在每根所述標(biāo)識(shí)線上設(shè)置有至少一條與所述標(biāo)識(shí)線垂直交叉的短線，以形成輔助對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符，所述短線的長度至少滿足對(duì)準(zhǔn)掃描的需要。
[0015]優(yōu)選的，所述標(biāo)識(shí)線的寬度既滿足方便套刻對(duì)準(zhǔn)時(shí)查看尋找的要求又滿足不超過電子束光刻設(shè)備的一個(gè)視場。
[0016]優(yōu)選的，所述芯片為四方形，所述第一區(qū)域?yàn)樗鲂酒闹行膮^(qū)域，所述第二區(qū)域?yàn)樗鲂酒倪吔菂^(qū)域，在所述邊角區(qū)域的每個(gè)角落設(shè)置有一個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符；
[0017]其中，所述邊角區(qū)域盡可能地靠近所述芯片的邊緣以便使得芯片的可用面積達(dá)到最大化。
[0018]優(yōu)選的，所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符與所述標(biāo)識(shí)線之間存在間距。
[0019]優(yōu)選的，所述短線的寬度與所述標(biāo)識(shí)線的寬度相同。
[0020]優(yōu)選的，在每根所述標(biāo)識(shí)線上設(shè)置有至少兩條所述短線，相鄰兩條短線之間的間隔在100微米以上。
[0021]優(yōu)選的，在所述芯片上建立直角坐標(biāo)系，所述芯片的中心為所述直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)，所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符分別位于所述直角坐標(biāo)系的第一象限、第二象限、第三象限和第四象限；其中，位于不同象限的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符的中心到橫向坐標(biāo)軸的距離均相等，到豎向坐標(biāo)軸的距離也相等。
[0022]優(yōu)選的，所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符為十字形。
[0023]優(yōu)選的，所述十字形的橫線在水平方向上的長度為100微米、在豎直方向上的高度為10微米，所述十字形的豎線在水平方向上的寬度為10微米，在豎直方向上的高度為100微米。
[0024]本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
[0025]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局設(shè)置在圍繞芯片第一區(qū)域的第二區(qū)域，由于第一區(qū)域包括芯片的中心，所以第二區(qū)域位于芯片中心區(qū)域的外圍，這樣，設(shè)置在芯片外圍區(qū)域的電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記不會(huì)占用芯片的中心區(qū)域，能夠使用戶充分利用芯片的面積，有利于提高芯片的利用率。
[0026]另外，本發(fā)明提供的電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局包括若干個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符以及相鄰兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符之間設(shè)置有標(biāo)識(shí)線，每根標(biāo)識(shí)線的長度與相鄰兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符之間的距離相近，因而，本發(fā)明在做電子束對(duì)準(zhǔn)工藝時(shí)，只需要沿著一個(gè)方向查找，在行程小于芯片的邊長時(shí)就能找到標(biāo)識(shí)線，再沿著標(biāo)識(shí)線就能找到對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符。因而，本發(fā)明提供的電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局節(jié)省了查找光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的時(shí)間，提高了查找光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的效率。
[0027]此外，本發(fā)明提供的電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局，其對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符均位于一個(gè)芯片單元上，既可以用作芯片標(biāo)記，也可以用作晶圓標(biāo)記，所以，在使用分步重復(fù)光刻機(jī)制作對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記時(shí)無需兩塊掩模板，如果使用接觸式光刻機(jī)制作標(biāo)記，在制造掩模板時(shí)也省去了 “插花”工藝；如果使用電子束光刻來制作標(biāo)記也不用使用兩套版圖，減少了誤差。
【附圖說明】
[0028]為了清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面對(duì)描述本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案時(shí)需要用到的附圖進(jìn)行簡要說明。顯而易見地，這些附圖所示的實(shí)施例僅是本發(fā)明的部分實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以獲得其它的附圖。
[0029]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中常用的電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局不意圖；
[0031]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的一種電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局不意圖；
[0032]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二的另一種電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局示意圖；
[0033]圖5是按照本發(fā)明實(shí)施例所述的電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局在晶圓上做重復(fù)分布后的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0035]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0036]如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中常用的電子束光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在芯片上的布局存在以下問題:
[0037]第一、如果使用分布重復(fù)投影光刻機(jī)將需要做兩塊掩模板，一塊晶圓標(biāo)記掩模板和一塊芯片標(biāo)記掩模板，光刻時(shí)還需要更換掩模板，增加了套刻對(duì)準(zhǔn)的誤差。如果將大晶圓標(biāo)記102放入每一個(gè)芯片中雖然解決了兩塊掩模板的問題但是卻擠占了芯片區(qū)域，如果將晶圓標(biāo)記102設(shè)置得小一些卻使得在后續(xù)做電子束對(duì)準(zhǔn)套刻時(shí)尋找對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記變得困難。
[0038]第二、晶圓標(biāo)記102設(shè)置在芯片的中心區(qū)域并且設(shè)計(jì)的非常大，占用了寶貴的芯片區(qū)域，而現(xiàn)在的納米器件研究由于生長材料的限制或者其他方面限制常常需要用到比較小的襯底，比如長寬I厘米左右、2厘米左右甚至不規(guī)則的襯底，采用圖1所示的對(duì)準(zhǔn)套刻標(biāo)記犧牲了較大面積的芯片區(qū)域，降低了芯片的使用率。
[0039]第三、即便使用接觸式光刻設(shè)備來制作對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，這種對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在后續(xù)的電子束套刻對(duì)準(zhǔn)中仍然很難尋找定位，由于晶圓的中心和電子束光刻設(shè)備的版架中心不重合，而且常常偏離的很多，所以做電子束光刻對(duì)準(zhǔn)時(shí)一般是先打開電子顯微鏡功能，利用二次或者背散射電子圖像來尋找晶圓上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，找到對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記后把坐標(biāo)設(shè)置好才能檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)定位。然而電子束光刻設(shè)備的電子顯微鏡的視場很小，一般為幾十微米見方，用這么小的視場在一個(gè)幾毫米見方的芯片里找對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記是件很費(fèi)時(shí)間的事情，如果晶圓的中心和電子束光刻設(shè)備的版架中心偏離數(shù)值大于一個(gè)