切割道标记及光刻掩膜版版图的设计方法、设计装置与流程

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种切割道标记及光刻掩膜版版图的设计方法、设计装置。

背景技术：

在半导体制造过程中，光刻工艺处于中心的地位，是集成电路生产中最重要的工艺步骤。半导体芯片的制作通常分为多层，且每一层的制作都需要进行图形限定，以形成特定结构，如，形成接触孔或金属连线等。这些特定结构的图形限定通常是由光刻工艺实现，而光刻是一个利用光刻掩膜版将设计的结构图形转移到晶片上的工艺过程。

在芯片制造前，先根据芯片上每一层的器件、金属线、连接等的布局，设计制作一个或多个光刻掩膜版，然后，再利用光刻工艺将该光刻掩膜版上的图形转移到晶片上。其中，如何将设计的图案准确地反映于光刻掩膜版上，再转移至半导体晶片上，是半导体制作中关注的重点问题之一。

光刻掩膜版(mask)，也称为掩模版或者光罩，是一种对于曝光光线具有透光性的平板，其上具有对于曝光光线具有遮光性的至少一个几何图形，可实现有选择地遮挡照射到晶片表面光刻胶上的光，并最终在晶片表面的光刻胶上形成相应的图案。

光刻掩膜版(mask)也是通过一定制作工艺制作形成，进行光刻掩膜版制作之前需要先进行光刻掩膜版版图的设计，光刻掩膜版版图设计时需要进行各种切割道标记的设计，但是现有的个别切割道标记的设计过程较为复杂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是怎样提高切割道标记的设计效率。

本发明提供了一种切割道标记的设计方法，包括：

提供第一切割道标记，所述第一切割道标记包括透光的第一部分和不透光的第二部分；

对所述第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记，所述反相处理包括将所述第一切割道标记中至少部分透光的第一部分转化为不透光的第三部分，将所述第一切割道标记中至少部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分。

可选的，所述反相处理的过程：将所述第一切割道标记作为第一图层；在第一图层上覆盖第二图层，所述第二图层对应第一切割道标记中需要进行反相处理的大小范围；对重叠部分的第一图层和第二图层进行图层运算，将所述重叠部分中透光的第一部分转化为不透光的第三部分，将所述重叠部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分。

可选的，所述图层运算包括布尔运算。

可选的，所述布尔运算包括是非运算。

可选的，所述反相处理的过程：选中第一切割道标记中需要进行反相处理的大小范围；对所述选中的大小范围内的第一切割道标记进行非运算，将所述选中的第一切割道标记中透光的第一部分转化为不透光的第三部分，不透光的第二部分转化为透光的第四部分。

可选的，对全部所述第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记。

可选的，对部分所述第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记。

可选的，所述第一切割道标记和第二切割道标记的作用相同或不同。

本发明还提供了一种光刻掩膜版版图的设计方法，包括：

提供光刻掩膜版版图，所述光刻掩膜版版图包括若干芯片区域和位于芯片区域之间的切割道区域，所述切割道区域中具有若干第一切割道标记，所述第一切割道标记包括透光的第一部分和不透光的第二部分；

对所述若干第一切割道标记进行反相处理，在所述若干第一切割道标记所在的位置对应形成若干第二切割道标记，所述反相处理包括将所述第一切割道标记中至少部分透光的第一部分转化为不透光的第三部分，将所述第一切割道标记中至少部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分。

可选的，对所述若干第一切割道标记一起进行反相处理，在所述若干第一切割道标记所在的位置对应形成若干第二切割道标记。

可选的，所述若干第一切割道标记为不同作用和/或者不同尺寸的切割道标记。

可选的，所述切割道区域中还具有若干第三切割道标记，所述第三切割道标记为不需要进行反相处理的切割道标记。

可选的，通过屏蔽图层覆盖住所述芯片区域和所述若干第三切割道标记，暴露出若干第一切割道标记，对所述暴露的若干第一切割道标记进行反相处理。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：

本发明的切割道标记的设计方法，提供第一切割道标记，所述第一切割道标记包括透光的第一部分和不透光的第二部分；对所述第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记，所述反相处理包括将所述第一切割道标记中至少部分透光的第一部分转化为不透光的第三部分，将所述第一切割道标记中至少部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分。本发明在设计新的切割道标记时，对已有的第一切割道标记进行反相处理既可获得，无需进行繁琐的构图设计和尺寸设计等，极大的简化的设计流程，提高了设计的效率，并且形成的第二切割道标记可以直接用于掩膜板的设计中。

进一步，在进行反相处理时，可以对全部的第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记，因而可以简便的形成与第一切割道标记的尺寸相同作用也相同的第二切割道标记的尺寸。

进一步，在进行反相处理时，可以对部分的第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记，因而可以简便的形成与第一切割道标记的尺寸不同作用相同的第二切割道标记的尺寸，或者可以形成与第一切割道标记的尺寸不同作用也相同的第二切割道标记的尺寸。

本发明的光刻掩膜版版图的设计方法，提供光刻掩膜版版图，所述光刻掩膜版版图包括若干芯片区域和位于芯片区域之间的切割道区域，所述切割道区域中具有若干第一切割道标记，所述第一切割道标记包括透光的第一部分和不透光的第二部分；对所述若干第一切割道标记进行反相处理，在所述若干第一切割道标记所在的位置对应形成若干第二切割道标记，所述反相处理包括将所述第一切割道标记中至少部分透光的第一部分转化为不透光的第三部分，将所述第一切割道标记中至少部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分。本申请中在进行光刻掩膜版版图的设计时，对已有光刻掩膜版版图上的沟道区域的第一切割道标记进行反相处理，在所述第一切割道标记所在的位置对应形成新的第二切割道标记，所述第二切割道标记作为新的光刻掩膜版版图的沟道区域的切割道标记，因而在进行掩膜板的设计时，无需重新对切割道区域中的切割道标记进行复杂的设计(无需进行图形的重新设计以及无需进行位置和布局的重新设计)，因而极大的简化了光刻掩膜版版图的设计流程，提高了设计的效率。

附图说明

图1-7为本发明一实施例切割道标记的设计过程的结构示意图；

图8-图10为本发明另一实施例光刻掩膜版版图的设计过程的结构示意图；

图11本发明一实施例切割道标记设计装置的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所言，现有的个别切割道标记的设计过程较为复杂。

研究发现，现有在进行光刻掩膜版版图的设计时，每个切割道标记都要单独进行设计，由于切割道中会设计很多的切割道标记，并且切割道标记种类也很多，这就使得设计过程较为复杂，耗费大量的时间。

为此，本发明提供了一种切割道标记及光刻掩膜版版图的设计方法、设计装置，其中所述切割道标记的设计方法，提供第一切割道标记，所述第一切割道标记包括透光的第一部分和不透光的第二部分；对所述第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记，所述反相处理包括将所述第一切割道标记中至少部分透光的第一部分转化为不透光的第三部分，将所述第一切割道标记中至少部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分。本发明在设计新的切割道标记时，对已有的第一切割道标记进行反相处理既可获得，无需进行繁琐的构图设计和尺寸设计等，极大的简化的设计流程，提高了设计的效率，并且形成的第二切割道标记可以直接用于掩膜板的设计中。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在详述本发明实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明的保护范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

图1-7为本发明一实施例切割道标记的设计过程的结构示意图。

参考图1，提供第一切割道标记203，所述第一切割道标记203包括透光的第一部分201和不透光的第二部分202。

所述第一切割道标记203为光刻掩膜版版图的设计过程中需要放置在光刻掩膜版版图的切割道区域的标记，光刻掩膜版版图设计好后，会根据光刻掩膜版版图制作光刻掩膜版，然后使用制作好的光刻掩膜版进行光刻工艺，将光刻掩膜板上的第一切割道标记转移到晶圆的切割道上形成对应的切割道标记。需要说明的是，本实施例中切割道标记的设计过程和后续实施例中光刻掩膜版版图的设计过程均是在用于集成电路制作的eda设计软件上进行，所述eda设计包括virtuoso软件。

所述第一切割道标记203为已存在或者已经设计好的标记。所述第一切割道标记203可以为集成电路制作中具有不同作用或特定作用的标记，在一具体的实施例中，所述第一切割道标记203可以为用于套刻测量的套刻标记，用于对准的对准标记或用于电学测量的测量标记。在其他实施例中，所述第一切割道标记还可以为集成电路制作中用于其他作用的标记。本实施例和后续实施例中，以所述第一切割道标记203为用于套刻测量的套刻标记作为实例进行说明。

所述第一切割道标记203包括透光的第一部分201和不透光的第二部分202，透光第一部分201表示将第一切割道标记203制作在光刻掩膜板后，曝光光源发出的光能透过光刻掩膜板上的第一切割道标记203的第一部分201照射到晶圆表面的光刻胶中，不透光的第二部分202表示将第一切割道标记203制作在光刻掩膜板后，曝光光源发出的光能不能透过光刻掩膜板上的第一切割道标记203的第二部分202，即对光进行了遮挡。

所述第一切割道标记203的透光的第一部分201和不透光的第二部分202的具体形状和/或尺寸根据不同的需要设计切割道标记的种类和工艺要求而不同。本实施例中，所述第一切割道标记203包括四个的透光的第一部分201，四个的透光的第一部分201相互之间不连接，呈正方形排布，四个的透光的第一部分201中间和周围为不透光的第二部分202。

在具体进行设计时，在一实施例中，为了便于进行后续的图层计算，将所述第一切割道标记203用第一图层表示或者作为第一图层，在第一图层中透光的第一部分201和不透光的第二部分202采用不同的填充图案进行表示(比如图1中白色条状区表示透光的第一部分201，斜线填充图表示不透光的第二部分202)，并且透光的第一部分201被标记为透光属性，不透光的第二部分202被标记不透光属性。在一具体的实例中，所述透光属性用“1”或者“透光”进行表示，即用比如用“1”或者“透光”标记第一部分201为透光属性，所述不透光属性可以用“0”或“不透光”进行表示，即用“0”或“不透光”标记第二部分202为不透光属性。在其他实施例中，所述透光属性和不透光属性可以采用其他的表示方式。

参考图2和图3，对所述第一切割道标记203进行反相处理，形成第二切割道标记207，所述反相处理包括将所述第一切割道标记203中至少部分透光的第一部分201转化为不透光的第三部分205，将所述第一切割道标记203中至少部分不透光的第二部分202转化为透光的第四部分206。

本申请中在设计新的切割道标记时，对已有的第一切割道标记203进行反相处理既可获得，无需进行繁琐的构图设计和尺寸设计等，极大的简化的设计流程，提高了设计的效率，并且形成的第二切割道标记207可以直接用于掩膜板的设计中。

本实施例中，在进行反相处理时，可以对全部的第一切割道标记203进行反相处理，形成第二切割道标记207，因而可以简便的形成与第一切割道标记203的尺寸相同作用也相同的第二切割道标记207的尺寸(比如都是用于套刻测量)。

在一实施例中，所述反相处理的过程：将所述第一切割道标记203作为第一图层；在第一图层上覆盖第二图层204，所述第二图层204对应第一切割道标记中需要进行反相处理的大小范围，本实施例中，所述第二图层204完全覆盖所述第一切割道标记203；对重叠部分的第一图层和第二图层进行图层运算，将所述重叠部分中透光的第一部分转化为不透光的第三部分205，将所述重叠部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分206，形成第二切割道标记207。前述过程使得反相处理的过程较为简便。

所述第二图层204为全部不透光或全部透光，且第二图层204被全部标记不透光属性或透光属性(比如用“1”或者“透光”标记第二图层全部为透光属性，用“0”或“不透光”标记第二图层全部为不透光属性)，且关联有进行图层运算时的图层运算规则(将第二图层204覆盖第一图层时，进行图层运算，调用相应的图层运算规则)。

所述图层运算包括布尔运算，在一实施例中所述布尔运算包括是非运算，即将第一图层和第二图层重叠部分对应的标记属性进行是非运算，比如重叠部分为透光属性与透光属性，则输出为不透光，若重叠部分为不透光属性和透光属性，则输出为透光，即对应的将第一图层和第二图层的重叠部分中透光的第一部分转化为不透光的第三部分205，将第一图层和第二图层的重叠部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分206，如图2和图3所示，图2中第一切割道标记203中透光的第一部分201转化为图3中不透光的第三部分205，图2中所述第一切割道标记203中不透光的第二部分202转化为图3中透光的第四部分206，不透光的第三部分205和透光的第四部分206构成新的第二切割道标记207。

在另一实施例中，所述反相处理的过程：选中第一切割道标记中需要进行反相处理的大小范围；对所述选中的大小范围内的第一切割道标记进行非运算，将所述选中的第一切割道标记中透光的第一部分转化为不透光的第三部分，不透光的第二部分转化为透光的第四部分，具体的直接对选中的第一切割道标记。前述过程使得反相处理的过程较为简便。

在其他实施例中，对部分所述第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记。在一实施例中，参考图4和图5所述第二图层204仅覆盖部分的第一切割道标记203，在进行反相处理时，仅对被第二图层覆盖的这一部分第一切割道标记203进行反相处理(具体反相处理的过程请参考前述相应部分的描述，在此不再赘述)，形成第二切割道标记207。在一具体实施例中，所述第二图层204仅覆盖中间部分的第一切割道标记203，而暴露出边缘部分的第一切割道标记203，对中间部分的第一切割道标记203进行反相处理，形成图5所示的第二切割道标记207，图5中第二切割道标记207与图4中第一切割道标记203的区别在于，图5中第二切割道标记207尺寸小于图4中第一切割道标记203，即通过反相处理可以形成与第一切割道标记203尺寸不同的第二切割道标记207，第一切割道标记203和第二切割道标记207的作用可以相同(比如都是用于套刻测量)。

在另一实施例中，参考图6和图7，第二图层204也仅覆盖部分的第一切割道标记203，与前一实施例的区别在于，所述第二图层204的覆盖第一切割道标记203的位置不同，本实施例中，所述第二图层204仅覆盖上部分的第一切割道标记203(参考图6)，其他部分的第一切割道标记203未被覆盖，在进行反相处理时，仅对被第二图层覆盖的这一部分第一切割道标记203进行反相处理(具体反相处理的过程请参考前述相应部分的描述，在此不再赘述)，形成第二切割道标记207(参考图7)，即通过反相处理可以形成与第一切割道标记203尺寸不同的第二切割道标记207，且第一切割道标记203和第二切割道标记207的作用也不相同(比如第一切割道标记203用于套刻测量，第二切割道标记207是用于对准或电学测量)。需要说明的是，在其他实施例中，所述第二图层204还可以仅覆盖所述第一切割道标记203的下部分、左部分、右部分或者其他的覆盖方式(比如覆盖上下部分，但暴露出中间部分)。

在一实施例中，在所述反相处理之前，对所述第一切割道标记的范围进行扩大处理，进行扩大处理后，对所述经过扩大处理后的第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记，因而可以形成相对于第一切割道标记203尺寸变大的第二切割道标记207，形成的第二切割道标记207的作用可以与第一切割道标记203的作用相同或相同。所述扩大处理包括对所述第一切割道标记的尺寸的扩大。

本发明另一实施例还提供了一种由前述切割道标记的设计方法形成的切割道标记。

本发明另一实施例还提供了一种光刻掩膜版版图的设计方法，请参考图8-图10。

首先，参考图8，提供光刻掩膜版版图100，所述光刻掩膜版版图100包括若干芯片区域102和位于芯片区域102之间的切割道区域101，所述切割道区域101中具有若干第一切割道标记203，所述第一切割道标记103包括透光的第一部分和不透光的第二部分。

光刻掩膜板版图用于制作光刻掩膜版。光刻掩膜版版图100的芯片区域102与晶圆上的芯片区域对应，切割道区域101与晶圆上的切割道区域对应，芯片区域是用于形成芯片或集成电路的区域，切割道区域是在集成电路制作完成后用于芯片的切割。所述提供的光刻掩膜版版图100为已有的或者初始的光刻掩膜版版图，光刻掩膜版版图100的切割道区域101中具有若干第一切割道标记203，所述若干第一切割道标记203均为需要进行反相处理的切割道标记。

在一实施例中，所述若干第一切割道标记207为不同作用和/或者不同尺寸的切割道标记。

在一实施例中，所述切割道区域101中还具有若干第三切割道标记210，所述第三切割道标记210为不需要进行反相处理的切割道标记。

参考图9和图10，对所述若干第一切割道标记203进行反相处理，在所述若干第一切割道标记203所在的位置对应形成若干第二切割道标记207，所述反相处理包括将所述第一切割道标记中至少部分透光的第一部分转化为不透光的第三部分，将所述第一切割道标记中至少部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分。

本申请中在进行光刻掩膜版版图的设计时，对已有光刻掩膜版版图上的沟道区域的第一切割道标记203进行反相处理，在所述第一切割道标记203所在的位置对应形成新的第二切割道标记207，所述第二切割道标记207作为新的光刻掩膜版版图的沟道区域的切割道标记，因而在进行掩膜板的设计时，无需重新对切割道区域中的切割道标记进行复杂的设计(无需进行图形的重新设计以及无需进行位置和布局的重新设计)，因而极大的简化了光刻掩膜版版图的设计流程，提高了设计的效率。

在一实施例中，对所述若干第一切割道标记203一起进行反相处理，在所述若干第一切割道标记所在的位置对应形成若干第二切割道标记，以进一步提高设计的效率。具体过程包括：通过屏蔽图层211覆盖住所述芯片区域102和所述若干第三切割道标记210，暴露出若干第一切割道标记103，对所述暴露的若干第一切割道标记103进行反相处理(具体反相处理的过程请参考前述相应部分的描述，在此不再赘述)。

本发明另一实施例还提供了了一种切割道标记设计装置，参考图11，包括：

切割道标记提供单元301，用于提供第一切割道标记，所述第一切割道标记包括透光的第一部分和不透光的第二部分；

反相处理单元302，用于对所述第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记，所述反相处理包括将所述第一切割道标记中至少部分透光的第一部分转化为不透光的第三部分，将所述第一切割道标记中至少部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分。

在一实施例中，所述反相处理单元302进行反相处理的过程包括：将所述第一切割道标记作为第一图层；在第一图层上覆盖第二图层，所述第二图层对应第一切割道标记中需要进行反相处理的大小范围；对重叠部分的第一图层和第二图层进行图层运算，将所述重叠部分中透光的第一部分转化为不透光的第三部分，将所述重叠部分不透光的第二部分转化为透光的第四部分。

在一实施例中，所述图层运算包括布尔运算，所述布尔运算包括是非运算。

在另一实施例中，所述反相处理单元302进行反相处理的过程包括：选中第一切割道标记中需要进行反相处理的大小范围；对所述选中的大小范围内的第一切割道标记进行非运算，将所述选中的第一切割道标记中透光的第一部分转化为不透光的第三部分，不透光的第二部分转化为透光的第四部分。

在一实施例中，所述反相处理单元部分或全部所述第一切割道标记进行反相处理，形成第二切割道标记。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。