重叠结构制造技术

本发明专利技术涉及重叠结构。本公开通常涉及半导体结构，更特别地，涉及重叠结构和制造方法。该方法包括：将第一多个偏移虚设特征定位在第一层中；将第二多个偏移虚设特征定位在第二层中；测量所述第一多个偏移虚设特征与所述第二多个偏移虚设特征之间的距离；以及基于所述测量确定所述第一层或所述第二层相对于彼此移位。

Overlapping structure

【技术实现步骤摘要】
重叠结构
本公开通常涉及半导体结构，更特别地，涉及重叠结构和制造方法。
技术介绍
随着器件缩小，准确地重叠层以满足器件要求变得更加困难。重叠问题可能由层的移位(shift)引起，这可能导致器件中的缺陷。例如，移位的层将导致整个层的不对齐的特征。为了调整这些问题，需要对移位进行测量以确定移位的量，使得可以发生适当的校正。也可能由移位本身的测量引起问题。作为示例，测量噪声可能是由实施测量技术的差异造成的。例如，由于光学重叠测量技术中的差异，测量噪声可能发生，该光学重叠测量技术通过从顶层向下到底层(即，在y轴上)查看来测量移位。制造期间的工艺变化也会导致测量噪音，导致进一步的不准确的测量。以此方式，测量噪声可以显著影响移位的校正并具有重叠误差。
技术实现思路
在本公开的一方面，一种方法包括：将第一多个偏移虚设(dummy)特征定位在第一层中；将第二多个偏移虚设特征定位在第二层中；测量所述第一多个偏移虚设特征与所述第二多个偏移虚设特征之间的距离；以及基于所述测量确定所述第一层或所述第二层相对于彼此移位。在本公开的一方面，一种方法包括：确定层堆叠中的至少一个层被移位；测量位于所述至少一个层中的虚设特征之间的距离；以及基于所述测量验证所述至少一个层被移位。在本公开的一方面，一种结构包括：位于第一层中的第一多个偏移虚设特征；以及位于第二层中的第二多个偏移虚设特征。附图说明通过本公开的示例性实施例的非限制性实例并参考所述多个附图，在以下详细描述中描述本公开。图1A和1B示出了根据本公开的方面的除了其他特征之外的结构以及相应的制造方法。图2示出了根据本公开的方面的除了其他特征之外的虚设特征以及相应的制造方法。图3A-3C示出了根据本公开的方面的除了其他特征之外的虚设特征及其相应的偏移以及相应的制造方法。图4A-4C示出了根据本公开的方面的除了其他特征之外的偏移测量以及相应的制造方法。图5A和5B示出了根据本公开的方面的除了其他特征之外的虚设特征的测量以及相应的制造方法。图6示出了根据本专利技术的方面的用于实施偏移测量和分析的示例性基础结构。具体实施方式本公开通常涉及半导体结构，更特别地，涉及重叠结构和制造方法。在实施例中，本文描述的结构和方法允许位于构建结构中的层的精确地重叠。通过已精确地布置重叠层，使贯穿不同层的特征相对于彼此对齐，由此防止缺陷。在半导体制造方法中，在结构的不同层的铺设(laying)期间可能发生移位。需要确定移位量和哪些层移位，以防止结构中的缺陷。为了解决这些问题，本文描述的结构和方法在构建结构中的每个层中实施虚设特征以确定层的移位。在实施例中，当确定移位时，本文描述的方法可以确定哪些层引起移位，即，哪些层在构建结构中已移位。例如，在实施例中，虚设特征被设置为特定移位值，而不同层中的另一虚设特征被设置为另一特定移位值。以此方式，每个虚设特征可以用作参考点以确定层重叠中的移位。实施测量技术以测量不同层中的虚设特征之间的偏移，该测量技术例如扫描电子显微镜重叠(SEM-OVL)技术。在实施例中，测量基于例如kpf的特定的校准因子，以计算虚设特征之间的偏移以判定是否发生了移位。在实现本文描述的方法时，可以基于测量和后续的计算来作出是否有任何层已移位的判定。在实施例中，在被怀疑移位的每个层中执行测量。具体地，被怀疑移位的层的虚设特征相对于彼此被测量。然后，将该测量与预期值进行比较以判定正在测量的特定层中是否存在移位。例如，在实施例中，如果测量等于期望值，则作出不存在层移位的判定。可选地，如果测量不等于期望值，则作出至少一个层已移位的判定。一旦作出存在移位的判定，由于比较计算与预期值，用户可以确定哪些层被怀疑移位。以此方式，本文描述的结构和方法允许关于移位以及哪些特定层正在引起移位的判定，从而可以实施适当的校正。图1A和1B示出了由堆叠的层105、110、115、120构成的结构200。虽然在此描述了四个层，但本领域普通技术人员应该理解，根据本文描述的方法，关于重叠结构中的移位，可以分析任何数量的层。结构200表示晶片上的芯片或场内(intra-field)，其中部分100表示芯片的一部分。在实施例中，结构200可以具有高达26mm×33mm的尺寸，而部分100可以具有6μm×12μm的尺寸；尽管在此考虑其他尺寸。层105、110、115、120每一个可以具有各种特征。作为示例，第一层105和第三层115可以由布线结构构成，而第二层110和第四层120例如由栅极结构构成。理想地，第一层105、第二层110、第三层115和第四层120的特征应该相对于彼此对齐，使得结构200是可操作的。在结构200的制造期间，实施各种步骤以形成相应层的特征。例如，第二层110可以被图案化并被掺杂以形成用于相应栅极结构的源极和漏极区域。然而，进行制造过程可能导致第二层110移位，从而防止第二层110中的特征与第一层105的特征对齐，并且还防止与位于第二层110之上的后续层中的任何特征对齐，即，防止与第三层115和第四层120对齐。因此，需要确定层105、110、115、120的重叠中的移位。图2示出了具有在每个层内实施的多个虚设特征125的结构200，该每个层即，第一层105、第二层110、第三层115和第四层120。在实施例中，虚设特征125可以是通过堆叠层105、110、115、120可见的各种结构。例如，除了其他示例之外，虚设特征125可以是延伸穿过层105、110、115、120的虚设互连结构。在实施例中，虚设特征125被实施在每个层中的未使用的空间中。例如，除了其他示例之外，虚设特征125可以被实施在布线结构之间的未使用的空间中。在一个优选的实施方式中，虚设特征125应当被保护，使得它们在切割过程期间不会被损坏。如图2所示，多个虚设特征125可以存在于结构200中。例如，除了其他示例之外，总共59个虚设特征125可以被实施在结构200中。图3A-3C示出了在管芯内自校准重叠期间的各种虚设特征125及其相应的偏移。如图3A所示，第一层105包含虚设特征125’，第二层110包含虚设特征125”，第三层115包含虚设特征125”’，以及第四层120包含虚设特征125””。在每个层105、110、115、120中提供虚设特征125’、125”、125”’、125””，以用作在其内实施上述虚设特征的各个层的参考点。在实施例中，可以在堆叠的层105、110、115、120中的未使用的空间130中实施虚设特征125’、125”、125”’、125””。除了其他示例之外，未使用的空间130的示例包括位于布线结构之间的空间。在其他实施例中，虚设特征125’、125”、125”’、125””可以是位于层105、110、115、120中的至少一层或层105、110、115、120中的全部层中的未使用的空间130中的虚设互连结构。以此方式，未使用的空间130可以维持层105、110、115、120中的虚设特征125’、125”、125”’、125””的完整性。作为示例，在切割过程期间，第一层105中的未使用的空间130和第二层110中的未使用的空间130维持第一多个偏移虚设特征125’和第二多个偏移虚设特征125”的完整性。如图3B所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：将第一多个偏移虚设特征定位在第一层中；将第二多个偏移虚设特征定位在第二层中；测量所述第一多个偏移虚设特征与所述第二多个偏移虚设特征之间的距离；以及基于所述测量确定所述第一层或所述第二层相对于彼此移位。

【技术特征摘要】
2018.01.03 US 15/8607751.一种方法，包括：将第一多个偏移虚设特征定位在第一层中；将第二多个偏移虚设特征定位在第二层中；测量所述第一多个偏移虚设特征与所述第二多个偏移虚设特征之间的距离；以及基于所述测量确定所述第一层或所述第二层相对于彼此移位。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个偏移虚设特征和所述第二多个偏移虚设特征是虚设互连结构。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个偏移虚设特征与所述第二多个偏移虚设特征在x方向上偏移。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个偏移虚设特征与所述第二多个偏移虚设特征在y方向上偏移。5.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述距离包括跨所述第二层的表面进行测量。6.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第一层或所述第二层移位包括将所述测量与已知值进行比较。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个偏移虚设特征和所述第二多个偏移虚设特征位于所述第一层和所述第二层中的未使用的空间中。8.根据权利要求7所述的方法，其中在切割过程期间，所述第一层中的所述未使用的空间和所述第二层中的所述未使用的空间维持所述第一多个偏移虚设特征和所述第二多个偏移虚设特征的完整性。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴鑫托，朴东锡，宁国翔，M·卡拉科伊，
申请(专利权)人：格芯公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY