掩膜版、光刻系统以及半导体器件的制作方法技术方案

本公开实施例公开了一种掩膜版、光刻系统以及半导体器件的制作方法。所述掩膜版包括：器件图案，用于在曝光时显影至覆盖半导体结构的光刻胶中；标记图案，用于监测所述器件图案与设计版图之间的偏差，包括：第一子标记图案，用于在所述曝光时显影至覆盖所述半导体结构的所述光刻胶中；其中，所述第一子标记图案与所述器件图案相同；和/或，第二子标记图案，用于在所述曝光时在覆盖所述半导体结构的所述光刻胶中不成像。光刻胶中不成像。光刻胶中不成像。

【技术实现步骤摘要】
掩膜版、光刻系统以及半导体器件的制作方法


[0001]本公开实施例涉及半导体器件的制造领域，尤其涉及一种掩膜版、光刻系统以及半导体器件的制作方法。

技术介绍

[0002]掩膜版是光刻工艺中所使用的图形母版，用于将设计版图转移至半导体结构上，以形成半导体器件。在掩膜版的制作过程中，为了监测掩膜版上的器件图案和设计版图之间的偏差，通常需要在掩膜版上另外增加一些规则的图形，作为对位标记(Registration Mark)来实现这一功能。
[0003]在掩膜版制作完成后，掩膜台(Mask Shop)通过测量可获取该对位标记的中心坐标，根据该中心坐标可确定器件图案的实际坐标，并将器件图案的实际坐标与设计版图的理论坐标进行对比计算，即可得到器件图案和设计版图之间的偏差。然而，利用该掩膜版执行光刻工艺时，增加了在半导体结构中形成缺陷的风险，导致最终形成的半导体器件的良率降低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开实施例提供一种掩膜版、光刻系统以及半导体器件的制作方法。
[0005]根据本公开实施例的第一方面，提供一种掩膜版，包括：
[0006]器件图案，用于在曝光时显影至覆盖半导体结构的光刻胶中；
[0007]标记图案，用于监测所述器件图案与设计版图之间的偏差，包括：
[0008]第一子标记图案，用于在所述曝光时显影至覆盖所述半导体结构的所述光刻胶中；其中，所述第一子标记图案与所述器件图案相同；
[0009]和/或，
[0010]第二子标记图案，用于在所述曝光时在覆盖所述半导体结构的所述光刻胶中不成像。
[0011]在一些实施例中，所述第一子标记图案与所述器件图案相同，包括：
[0012]所述第一子标记图案的特征尺寸与所述器件图案的特征尺寸相同。
[0013]在一些实施例中，在所述器件图案透光时，所述标记图案透光；
[0014]或，
[0015]在所述器件图案不透光时，所述标记图案不透光。
[0016]在一些实施例中，所述第二子标记图案的特征尺寸小于250nm。
[0017]在一些实施例中，所述器件图案的形状包括：圆形或矩形；
[0018]所述第二子标记图案的形状包括：十字型或L型。
[0019]在一些实施例中，所述掩膜版还包括：中心区域和围绕所述中心区域的边缘区域；
[0020]所述器件图案位于所述中心区域；所述标记图案位于所述边缘区域。
[0021]在一些实施例中，所述掩膜版的组成材料包括：铬和玻璃。
[0022]根据本公开实施例的第二方面，提供一种光刻系统，包括：
[0023]上述任一实施例中的掩膜版；
[0024]光刻设备；
[0025]其中，所述器件图案用于通过所述光刻设备显影至覆盖所述半导体结构的所述光刻胶中；
[0026]所述第一子标记图案的特征尺寸大于或等于所述光刻设备的分辨率；
[0027]所述第二子标记图案的特征尺寸小于所述光刻设备的分辨率。
[0028]在一些实施例中，所述光刻设备包括：I线光刻机、KrF光刻机、ArF光刻机或浸没式ArF光刻机。
[0029]根据本公开实施例的第三方面，提供一种半导体器件的制作方法，所述半导体器件应用上述任一实施例中的掩膜版制作而成，包括：
[0030]形成覆盖半导体结构的光刻胶层；
[0031]对准所述器件图案和所述半导体结构上用于形成器件的区域；
[0032]对准所述标记图案和所述半导体结构上用于形成标记的区域；
[0033]执行曝光处理，将所述器件图案和所述第一子标记图案显影至覆盖半导体结构的光刻胶中，以形成图案化的光刻胶层。
[0034]本公开实施例中，通过在掩膜版中设置第一子标记图案，掩膜版中的第一子标记图案不仅可用作对位标记，以监测器件图案与设计版图之间的偏差，而且由于第一子标记图案在曝光时显影至覆盖半导体结构的光刻胶中，可在半导体结构中形成相应地量测结构，由于第一子标记图案与器件图案相同，利用第一子标记图案所形成的量测结构，可反映半导体结构中所形成的功能结构中的缺陷，有利于减小对半导体中功能结构的破坏。和/或，在掩膜版中设置第二子标记图案，由于掩膜版中的第二子标记图案在曝光时在覆盖半导体结构的光刻胶中不成像，在保证第二子标记图案用作对位标记，以监测器件图案与设计版图之间的偏差的同时，减小了在半导体结构中形成与第二子标记图案对应的结构，即减小了在半导体结构中形成缺陷的风险，有利于提高最终形成的半导体器件的良率。
附图说明
[0035]图1是根据相关技术示出的一种设计版图的局部示意图；
[0036]图2是根据相关技术示出的半导体结构扫描电镜图的局部示意图；
[0037]图3a和图3b是根据本公开实施例示出的一种光刻系统的结构示意图；
[0038]图4是根据本公开实施例示出的一种半导体器件的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
[0039]下面将结合附图和实施例对本公开的技术方案进一步详细阐述。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方法，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻的理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0040]在下列段落中参照附图以举例方式更具体的描述本公开。根据下面说明和权利要求书，本公开的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非
精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本公开实施例的目的。
[0041]可以理解的是，本公开的“在
……
上”、“在
……
之上”和“在
……
上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在
……
上”不仅表示其“在”某物“上”且其间没有居间特征或层(即直接在某物上)的含义，而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义。
[0042]在本公开实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0043]在本公开实施例中，术语“层”是指包括具有厚度的区域的材料部分。层可以在下方或上方结构的整体之上延伸，或者可以具有小于下方或上方结构范围的范围。此外，层可以是厚度小于连续结构厚度的均质或非均质连续结构的区域。例如，层可位于连续结构的顶表面和底表面之间，或者层可在连续结构顶表面和底表面处的任何水平面对之间。层可以水平、垂直和/或沿倾斜表面延伸。层可以包括多个子层。
[0044]需要说明的是，本公开实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
[0045]在半导体器件的设计版图(layout)中，一个曝光区域(shot)的图案(frame)通常包括“L”形图形(L mark)、光刻图形(Litho mark)以及键合图形(Bondi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掩膜版，其特征在于，包括：器件图案，用于在曝光时显影至覆盖半导体结构的光刻胶中；标记图案，用于监测所述器件图案与设计版图之间的偏差，包括：第一子标记图案，用于在所述曝光时显影至覆盖所述半导体结构的所述光刻胶中；其中，所述第一子标记图案与所述器件图案相同；和/或，第二子标记图案，用于在所述曝光时在覆盖所述半导体结构的所述光刻胶中不成像。2.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述第一子标记图案与所述器件图案相同，包括：所述第一子标记图案的特征尺寸与所述器件图案的特征尺寸相同。3.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，在所述器件图案透光时，所述标记图案透光；或，在所述器件图案不透光时，所述标记图案不透光。4.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述第二子标记图案的特征尺寸小于250nm。5.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述器件图案的形状包括：圆形或矩形；所述第二子标记图案的形状包括：十字型或L型。6.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版还包括：中心区域和围绕所述中心区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翩，谭锦丹，孙畅，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：