[发明专利]一种监测结构及包括监测结构的掩膜版及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光刻工艺领域，特别涉及一种监测结构及包含监测结构的掩膜版及其使用方法。

背景技术

在集成电路制造工艺中要进行多次光刻步骤，光刻质量的好坏直接影响产品合格率。因此，通常需要设置监测结构(Frame Cell)来检测光刻质量。监测结构设置在晶片上芯片产品的周围，待芯片切割封装时一并切割掉。

参照图1，现有的监测结构1包括了关键尺寸条(CD条，criticaldimension bar)3，层对准标记(overlay mark)4和队列对准标记(alignmentmark)5。其中，所述关键尺寸条3，层对准标记4和队列对准标记5沿与监测结构垂直的方向排列。或者，所述所述关键尺寸条3，层对准标记4和队列对准标记5排列在监测结构3的左右两边。

监测结构与产品图形一起被设置在掩膜版上，通过半导体光刻工艺复制到晶圆上，并与产品芯片一起完成后续工艺，待芯片切割封装时需从晶片上切割掉。参照图2，现有的半导体晶片切割道的尺寸通常为80～120um之间，工艺监测模板1通常为宽度小于80um的图形。虽然切割道的宽度也是80μm以上，但实际切割掉的区域宽度2是40um～60um。如图2所示，切割后芯片产品上残留了部分的监测结构，而残留的部分工艺检测的图形中有可能含有金属。

在长期使用或进行老化寿命试验时，这些残留在切割道上的金属会发生电迁移，造成芯片产品上的相邻焊盘之间短路，从而造成芯片的报废。

发明内容

本发明的目的是，提供一种监测结构及包括监测结构的掩膜版及其使用方法，可使切割后的半导体晶片的切割道保持清洁，无金属残留物。

本发明的第一方面，提供了一种用于监测半导体光刻工艺的监测结构，其特征在于，所述监测结构的图案包括以下任多项：

-1个或多个关键尺寸条，

-1个或多个对准标记，

所述监测结构的图案宽度小于等于切割道切割区域的宽度。

本发明的第二方面，提供了一种掩膜版，其特征在于，所述掩膜版包括一个或多个如本发明第一方面所提供的监测结构。

本发明的第三方面，提供了一种监测结构的使用方法，其特征在于包括如下步骤：

c.切割掉复制在晶片上的如本发明第一方面所提供的监测结构。

由于本发明的监测结构宽度小于切割道切割区域，并且切割时所述切割道切割区域覆盖了监测结构，因此能够完全切除监测结构，消除了由监测结构图形切割不完全带来的金属残留问题。

附图说明

通过阅读以下参照附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是对现有监测结构的结构示意图；

图2是切割现有监测结构的示意图；

图3是本发明实施例一的监测结构的结构示意图；

图4是切割本发明实施例一的监测结构的示意图；

图5是本发明实施例二的监测结构的结构示意图；

图6是切割本发明实施例二的监测结构的示意图；

图7是本发明的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

[实施例1]

在本实施例中，切割道切割区域的宽度为45um，监测结构的宽度为40um，即监测结构的宽度小于切割道切割区域的宽度。

本发明的第一方面提供了一种监测结构。参照图3，本发明的监测结构11包括了一个关键尺寸条(CD条，critical dimension bar)3，一个层对准标记(overlay mark)4和一个队列对准标记(alignment mark)5。其中，所述关键尺寸条3，层对准标记4和队列对准标记5沿与监测结构平行的方向排列。

本发明的第二方面提供了一种掩膜版，所述的掩膜版包括一个或多个本发明的第一方面所提供的监测结构。

参照图7，本发明的第三方面提供了一种监测结构的使用方法，包括如下步骤：

在步骤S1中，将监测结构设置在掩膜版上；

在步骤S2中，通过曝光工艺将所述监测结构复制到晶片上；

在步骤S3中，切割掉复制在晶片上的所述监测结构，其中切割道切割区域覆盖所述监测结构。

参照图4，由于在本实施例中，切割道切割区域的宽度为45um，监测结构的宽度为40um。并且，监测结构的关键尺寸条3，层对准标记4和队列对准标记5沿与监测结构平行的方向排列。因此，监测结构完全落在切割道切割区域内，切割后的芯片产品上监测结构残留，不会造成由于金属残留而引起的芯片报废。

[实施例二]