套刻量测方法、半导体器件的制作方法技术

本发明专利技术提供一种套刻量测方法、半导体器件的制作方法，包括：采用同一光罩，在第一层光刻工艺中在晶圆上形成阵列布置的多个第一标记，在第二层光刻工艺中在所述晶圆上形成阵列布置的多个第二标记，且所述第一标记与相对应的所述第二标记相互嵌套，通过获取相互嵌套的所述第一标记和所述第二标记的偏差值，以得到第一层和第二层的对准偏差。本发明专利技术针对第一层和第二层的结构相同的刻蚀工艺，采用相同的光罩，并分别在第一层和第二层刻蚀工艺依次在晶圆上形成多个第一标记和多个第二标记，利用第一标记和第二标记的相互嵌套，实现第一层和第二层对准的量测，解决了跨层的套刻量测问题，实现跨层光刻使用同一光罩，降低了光罩成本。降低了光罩成本。降低了光罩成本。

【技术实现步骤摘要】
套刻量测方法、半导体器件的制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种套刻测量方法、半导体器件的制作方法。

技术介绍

[0002]光刻是通过对准、曝光等一系列步骤将光罩上的掩膜图形转移到晶圆上的工艺过程，在半导体芯片的制造过程中，要通过多层光刻工艺才能完成整个制造过程。随着半导体制造技术的发展以及集成电路设计及制造的发展，光刻成像技术随之发展，半导体器件的特征尺寸也不断缩小。为了实现良好的产品性能以及高产率，如何控制当层光刻图形(晶圆上的图形)与前层光刻图形(晶圆上的图形)的位置对准，以满足套刻精度(overlay)的要求是多层光刻工艺中至关重要的步骤，套刻精度是指晶圆的层与层的光刻图形的位置对准误差，套刻精度将会严重影响产品的良率和性能，且提高光刻胶的套刻精度，也是决定最小单元尺寸的关键。故而，现有的半导体器件在制作过程中，有必要提供一种套刻量测方法来提高套刻测量精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种套刻量测方法、光刻方法，以解决跨层的套刻量测问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供一种套刻量测方法，包括：
[0005]在第一层光刻工艺中采用光罩在晶圆上形成阵列布置的多个第一标记；
[0006]在第二层光刻工艺中采用所述光罩在所述晶圆上形成阵列布置的多个第二标记；且所述第一标记与相对应的所述第二标记相互嵌套；
[0007]获取相互嵌套的所述第一标记和所述第二标记的偏差值，以得到第一层和第二层的对准偏差。
[0008]可选的，所述第一标记与相对应的所述第二标记的嵌套方式包括：
[0009]位于所述第一层的第一标记与位于所述第二层的相应的第二标记左右相互嵌套；其中，所述光罩包括左右对称设置的第一套刻标记和第二套刻标记。
[0010]可选的，所述第一标记与相对应的所述第二标记的嵌套方式包括：
[0011]位于所述第一层的第一标记与位于所述第二层的相应的第二标记上下相互嵌套；其中，所述光罩包括上下对称设置的第一套刻标记和第二套刻标记。
[0012]可选的，所述获取相互嵌套的所述第一标记和所述第二标记的偏差值的步骤包括：
[0013]按照预设规律获取多个相互嵌套的第一标记和第二标记的偏差值。
[0014]可选的，所述第一层光刻工艺还包括：采用所述光罩在所述晶圆上形成阵列布置的多个第一单元阵列，且每个所述第一单元阵列的一侧边对应形成有所述第一标记；
[0015]所述第二层光刻工艺还包括：采用所述光罩在所述晶圆上形成阵列布置的多个第
二单元阵列，且每个所述第二单元阵列的一侧边对应形成有所述第二标记；
[0016]其中，所述光罩还包括单元阵列图形，且所述单元阵列图形的左右两侧对称设置第一套刻标记和第二套刻标记，和/或所述单元阵列图形的上下两侧对称设置第一套刻标记和第二套刻标记。
[0017]可选的，所述第一套刻标记的中心线至所述单元阵列图形的距离，与所述第二套刻标记的中心线至所述单元阵列图形的距离相同。
[0018]可选的，所述第一套刻标记和所第二套刻标记布置在所述单元阵列图形四周的切割道内。
[0019]可选的，所述第一标记和所第二标记的形状包括方形，所述第二标记嵌套在相对应的所述第一标记内。
[0020]可选的，所述第一标记和所第二标记包括呈扇状排列的条型阵列，所述第一标记和所述第二标记均包括四个套刻区域，其中，
[0021]所述第一标记内每一套刻区域均包括平行设置的多个第一条形部，且相邻两个所述套刻区域中的多个第一条形部的延伸方向相互垂直；
[0022]所述第二标记内每一套刻区域均包括平行设置的多个第二条形部，且相邻两个所述套刻区域中的多个第二条形部的延伸方向相互垂直；
[0023]所述第二标记嵌套在相对应的所述第一标记内，且每一所述套刻区域内，平行设置的多个第一条形部和平行设置的多个第二条形部的延伸方向相同，且多个所述第一条形部和多个所述第二条形部在所述延伸方向上一一对应设置。
[0024]本专利技术还提供一种半导体器件的制作方法，采用如上所述的任一项所述的套刻量测方法进行第一层和第二层对准的量测。
[0025]综上，本专利技术提供一种套刻量测方法、半导体器件的制作方法，包括：采用同一光罩，在第一层光刻工艺中在晶圆上形成阵列布置的多个第一标记，在第二层光刻工艺中在所述晶圆上形成阵列布置的多个第二标记，且所述第一标记与相对应的所述第二标记相互嵌套，通过获取相互嵌套的所述第一标记和所述第二标记的偏差值，以得到第一层和第二层的对准偏差。本专利技术针对第一层和第二层的结构相同的刻蚀工艺，采用相同的光罩，并分别在第一层和第二层刻蚀工艺依次在晶圆上形成多个第一标记和多个第二标记，利用第一标记和第二标记的相互嵌套，实现第一层和第二层对准的量测，解决了跨层的套刻量测问题，实现跨层光刻使用同一光罩，降低了光罩成本。
附图说明
[0026]图1为一光罩的结构示意图；
[0027]图2为第一层光刻工艺和第二层光刻工艺在晶圆上形成套刻量测标记的过程的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术实施例一提供的套刻量测方法的流程图；
[0029]图4为本专利技术实施例一提供的套刻量测方法中使用的光罩的结构示意图；
[0030]图5A为本专利技术实施例一提供的套刻量测方法中遮挡第二套刻标记进行第一层光刻工艺的光罩的结构示意图；
[0031]图5B为本专利技术实施例一提供的套刻量测方法中遮挡第一套刻标记进行第二层光
刻工艺的光罩的结构示意图；
[0032]图6为本专利技术实施例一提供的套刻量测方法中第一层光刻工艺和第二层光刻工艺在晶圆上形成套刻量测标记的过程的结构示意图；
[0033]图7为本专利技术实施例一提供的套刻量测方法中第一层光刻工艺和第二层光刻工艺后在晶圆上形成的套刻量测标记的结构示意图；
[0034]图8为本专利技术实施例一提供的套刻量测方法中第一层光刻工艺和第二层光刻工艺后在晶圆上形成的另一种套刻量测标记的结构示意图；
[0035]图9为本专利技术实施例二提供的套刻量测方法中使用的光罩的结构示意图；
[0036]图10为本专利技术实施例二提供的套刻量测方法中第一层光刻工艺和第二层光刻工艺在晶圆上形成套刻量测标记的过程的结构示意图；
[0037]图11为本专利技术实施例三提供的套刻量测方法中使用的光罩的结构示意图；
[0038]图12为本专利技术实施例三提供的套刻量测方法中第一层光刻工艺和第二层光刻工艺在晶圆上形成套刻量测标记的过程的结构示意图；
[0039]图13为本专利技术实施例三提供的套刻量测方法中第一层光刻工艺和第二层光刻工艺后在晶圆上形成的套刻量测标记的结构示意图。
[0040]其中，附图标记为：
[0041]10、100、300
‑
光罩；11、110、110
′
、310
‑
单元阵列图形；1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种套刻量测方法，其特征在于，包括：在第一层光刻工艺中采用光罩在晶圆上形成阵列布置的多个第一标记；在第二层光刻工艺中采用所述光罩在所述晶圆上形成阵列布置的多个第二标记；且所述第一标记与相对应的所述第二标记相互嵌套；获取相互嵌套的所述第一标记和所述第二标记的偏差值，以得到第一层和第二层的对准偏差。2.根据权利要求1所述的套刻量测方法，其特征在于，所述第一标记与相对应的所述第二标记的嵌套方式包括：位于所述第一层的第一标记与位于所述第二层的相应的第二标记左右相互嵌套；其中，所述光罩包括左右对称设置的第一套刻标记和第二套刻标记。3.根据权利要求1所述的套刻量测方法，其特征在于，所述第一标记与相对应的所述第二标记的嵌套方式包括：位于所述第一层的第一标记与位于所述第二层的相应的第二标记上下相互嵌套；其中，所述光罩包括上下对称设置的第一套刻标记和第二套刻标记。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的套刻量测方法，其特征在于，所述获取相互嵌套的所述第一标记和所述第二标记的偏差值的步骤包括：按照预设规律获取多个相互嵌套的第一标记和第二标记的偏差值。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的套刻量测方法，其特征在于，所述第一层光刻工艺还包括：采用所述光罩在所述晶圆上形成阵列布置的多个第一单元阵列，且每个所述第一单元阵列的一侧边对应形成有所述第一标记；所述第二层光刻工艺还包括：采用所述光罩在所述晶圆上形成阵列布置的多个第二单元阵列，且每个所述第二单元阵列的一侧边对应形成有所述第二标记；其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海平，陈营，
申请(专利权)人：长江先进存储产业创新中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：