【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体工艺制造领域，尤其涉及一种大尺寸拼接产品的光罩及在线量测定位的方法。
技术介绍
1、在芯片制造过程中，在线(inline)实时对关键尺寸(cd，critical dimension)、层间对准(ovl，overlay)、膜层厚度(thk，thickness)等工艺参数进行检测，能有效确保芯片制造的准确性和稳定性，实现芯片预期的器件特性，而在在线量测中需设计锁定角图案(locking corner)作为对准(alignment)的基准点。
2、随着芯片应用需求多样化，大尺寸产品的需求出现，如图像传感器向着更大的像素尺寸和像素阵列发展，器件尺寸超过光刻、量测等机台尺寸上限，因此一维和二维拼接(stitching)光刻工艺应运而生,通过将光罩(mask)按照功能和需求划分成不同的曝光单元区，通过对不同曝光单元区分别曝光最终拼在一起，在晶圆(wafer)表面形成一个完整的曝光区域(shot)。
3、基于量测需求，在切割道(scribe lane)交叉的位置设置锁定角图案，但根据锁定角图案的位置划分的shot大小依然超过量测机台的尺寸上限。为了解决大尺寸拼接产品的在线量测问题，目前的做法是在晶圆的部分晶粒(wafer partial die)区域进行特殊图形设计，将有锁定角图案的图像区域重复曝光形成量测单元。但是，锁定角图案划分的量测单元只能在晶圆的边缘(edge)区域，无法监控晶圆水平(wafer level)上的工艺差异，可能导致晶圆中间(center)和边缘的器件性能差异较大。
>技术实现思路
1、本申请要解决的技术问题是大尺寸拼接产品的在线量测范围小，无法监控晶圆水平上的工艺差异。
2、为解决上述技术问题，本申请提供了一种大尺寸拼接产品的光罩，包括：至少两个功能不同但尺寸相同的曝光单元区；每个所述曝光单元区的四个角上均设置有镜像对称的锁定角图案，且所述锁定角图案位于所述曝光单元区的芯片区；采用所述光罩在晶圆上进行拼接光刻工艺时，所述锁定角图案在所述晶圆上拼接形成十字标识，且所述十字标识将所述晶圆的整个芯片区划分成若干大小相等的量测单元，其中每个量测单元对应一个所述曝光单元区。
3、在本申请的一些实施例中，所述曝光单元区为方形。
4、在本申请的一些实施例中，所述锁定角图案为所述十字标识的四分之一图案。
5、在本申请的一些实施例中，所述锁定角图案的尺寸为30×30μm2～45×45μm2。
6、在本申请的一些实施例中，所述十字标识的尺寸为60×60μm2～90×90μm2。
7、本申请还提供一种在线量测定位的方法，包括：将上述任一项所述的大尺寸拼接产品的光罩通过拼接光刻工艺在晶圆上形成十字标识；通过所述十字标识在所述晶圆上形成晶圆量测单元图；以所述晶圆量测单元图中的任意一个曝光单元区的十字标识的几何中心为坐标原点，根据待量测点的坐标进行定位。
8、在本申请的一些实施例中，形成晶圆量测单元图的方法包括：在所述晶圆上任意选择处于对角位置的两个十字标识，并框定一个量测单元；根据所述量测单元的重复单元生成晶圆量测单元图。
9、在本申请的一些实施例中，形成晶圆量测单元图的方法还包括：对所述晶圆量测单元图进行校验，并根据是否可以在所述晶圆的边缘区域找到一组处于对角位置的两个十字标识来判断校验是否成功。
10、在本申请的一些实施例中，若在所述晶圆的边缘区域找到至少一组处于对角位置的两个十字标识，则判断所述晶圆量测单元图校验成功。
11、在本申请的一些实施例中，若在所述晶圆的边缘区域未找到一组处于对角位置的两个十字标识，则判断所述晶圆量测单元图未校验成功。
12、与现有技术相比，本申请技术方案的大尺寸拼接产品的光罩及在线量测定位的方法具有如下有益效果：
13、所述大尺寸拼接产品的光罩通过使曝光单元区的尺寸完全相同，并在每个曝光单元区的四个角上均设置镜像对称的锁定角图案，进而使光罩在晶圆上进行拼接光刻工艺时，在晶圆上拼接形成十字标识，且该十字标识将晶圆的整个芯片区划分成若干大小相等的量测单元，该量测单元的大小完全满足量测机台的检测要求，并且打破了现有技术的量测范围小、且量测区域只能位于晶圆边缘的局限性，进而可以监控晶圆水平上的工艺差异。
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1.一种大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，所述曝光单元区为方形。
3.根据权利要求1所述的大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，所述锁定角图案为所述十字标识的四分之一图案。
4.根据权利要求1所述的大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，所述锁定角图案的尺寸为30×30μm2～45×45μm2。
5.根据权利要求1所述的大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，所述十字标识的尺寸为60×60μm2～90×90μm2。
6.根据权利要求1所述的大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，在所述曝光单元区中，所述锁定角图案与其他图案的间距不小于50μm。
7.一种在线量测定位的方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的在线量测定位的方法，其特征在于，形成晶圆量测单元图的方法包括：
9.根据权利要求8所述的在线量测定位的方法，其特征在于，形成晶圆量测单元图的方法还包括：对所述晶圆量测单元图进行校验，并根据是否可以在所述晶圆的边缘区域找到一组处于对
10.根据权利要求9所述的在线量测定位的方法，其特征在于，若在所述晶圆的边缘区域找到至少一组处于对角位置的两个十字标识，则判断所述晶圆量测单元图校验成功。
11.根据权利要求9所述的在线量测定位的方法，其特征在于，若在所述晶圆的边缘区域未找到一组处于对角位置的两个十字标识，则判断所述晶圆量测单元图未校验成功。
...【技术特征摘要】
1.一种大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，所述曝光单元区为方形。
3.根据权利要求1所述的大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，所述锁定角图案为所述十字标识的四分之一图案。
4.根据权利要求1所述的大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，所述锁定角图案的尺寸为30×30μm2～45×45μm2。
5.根据权利要求1所述的大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，所述十字标识的尺寸为60×60μm2～90×90μm2。
6.根据权利要求1所述的大尺寸拼接产品的光罩，其特征在于，在所述曝光单元区中，所述锁定角图案与其他图案的间距不小于50μm。
7.一种在线量测定...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘红敏，阎大勇，高长城，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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