套刻标记结构及套刻偏移检测方法技术

本发明专利技术涉及集成电路技术领域，提供一种套刻标记结构及套刻偏移检测方法。呈三角形结构的第一套刻标记图形和第二套刻标记图形；第一套刻标记图形和第二套刻标记图形形成在晶圆衬底的不同层，且，所述第一套刻标记图形的投影面积位于所述第二套刻标记图形投影的投影面积的范围内。可以通过量侧所述第一套刻标记和所述第二套刻标记图形的中心在X、Y、Z三个方向的偏移量得出套刻补偿数据，并根据该补偿数据对曝光机台进行补偿。本发明专利技术在套刻标记图形一个方向的图像存在损伤时，也不影响对偏差的判断，进而提高套刻标记图形的可靠性。进而提高套刻标记图形的可靠性。进而提高套刻标记图形的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
套刻标记结构及套刻偏移检测方法


[0001]本专利技术涉及集成电路
，具体涉及一种套刻标记结构及套刻偏移测量方法。

技术介绍

[0002]在现有半导体加工工艺中，需要经过多次的光刻掩膜过程。为保证产品性能，各层掩膜图形要精确对准，即套刻对准。为解决这一问题，在光刻工艺中通常会设置对准图形，通过对对准图形进行光学对准以实现层与层之间的对准。
[0003]现有技术中对准图形的结构参考图1a至图1d，分别对应AIM、Box in BOx、Bar in Bar、Bar in Box几种图形类型。现有技术中对准图形的共同点在于，均是采用方形定位图形的组合，通过X/Y两个维度方向的偏移量来进行偏移量的检测，计算Overlay误差值，从而对光刻图像对准进行补偿。
[0004]现有技术中的技术方案存在以下不足:
[0005]1、在光刻工艺中，定位对准图像一定概率上存在被破坏的可能性。如果一个方向的图案存在损伤，则对偏移量的定位效果会变差，从而误导补偿值。
[0006]2、图形整体尺寸大，占用空间大。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种套刻标记结构及套刻偏移测量方法，改进套刻标记结构的图形，以期降低图形损伤对套刻偏移误差检测的影响，实现更可靠、更准确的套刻偏移检测效果。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术一些实施例中，提供如下技术方案：
[0009]套刻标记结构，包括：
[0010]呈三角形结构的第一套刻标记图形和第二套刻标记图形；
[0011]所述第一套刻标记图形和所述第二套刻标记图形形成在晶圆衬底的不同层，且，所述第一套刻标记图形的投影面积位于所述第二套刻标记图形投影的投影面积的范围内；
[0012]通过量侧所述第一套刻标记和所述第二套刻标记图形的中心在X、Y、Z三个方向的偏移量得出套刻补偿数据，并根据该补偿数据对曝光机台进行补偿。
[0013]本专利技术一些实施例中，所述第一套刻标记图形和所述第二套刻标记图形均呈正三角形结构。
[0014]本专利技术一些实施例中，所述第一套刻标记图像和所述第二套刻标记图形的位置被配置为：套刻对准时，第一套刻标记图形的中心和所述第二套刻标记图形的中心对齐，且两个套刻标记图形呈平行设置。
[0015]本专利技术一些实施例中，第一套刻标记图形相对第二套刻标记图形呈比例缩小，且，第一套刻标记图形的外边沿分别与第二套刻标记图形的外边沿平行。
[0016]本专利技术一些实施例中，套刻偏移检测结构进一步包括：
[0017]图像采集机构：用于采集第一套刻标记图形的图像，以及，第二套刻标记图形的图像；
[0018]处理器：获取第一套刻标记图形的图像并定位第一套刻标记图形图像的中心，获取第二套刻标记图形的图像并定位第二套刻标记图形图像的中心，分析第一套刻标记图形中心和第二套刻标记图形中心在X、Y、Z三个方向的偏移量得出套刻补偿数据，并根据该补偿数据生成对曝光机台的补偿数据。
[0019]本专利技术一些实施例中，所述第一套刻标记图形和所述第二套刻标记图形呈：Box in Box、Bar in Bar、Bar in Box结构设置。
[0020]本专利技术第二实施例进一步提供一种套刻偏移检测方法，采用以上所述的套刻标记结构进行套刻偏移的检测，包括以下步骤：
[0021]检测第一套刻标记图形的中心；
[0022]检测第二套刻标记图形的中心；
[0023]量侧所述第一套刻标记和所述第二套刻标记图形的中心在X、Y、Z三个方向的偏移量得出套刻补偿数据，并根据该补偿数据对曝光机台进行补偿。
[0024]较现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果在于：
[0025]1、将套刻标记图形设计为三角形，可通过三角形两个方向的边定位三角形的中心，根据两个套刻标记图形中心的偏差定位套刻偏差，生成补偿数据。即使套刻标记图形一个方向的图像存在损伤时，也不影响对偏差的判断，进而提高套刻标记图形的可靠性。
[0026]2、相比方形标记图形，三角形的标记图形占用空间更小，可降低对光刻工艺的影响。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1a为现有技术中套刻图案第一种实施结构示意图；
[0029]图1b为现有技术中套刻图案第二种实施结构示意图；
[0030]图1c为现有技术中套刻图案第三种实施结构示意图；
[0031]图1d为现有技术中套刻图案第四种实施结构示意图；
[0032]图2a为本专利技术套刻图案第一种实施结构对准状态示意图；
[0033]图2b为本专利技术套刻图案第二种实施结构对准状态示意图；
[0034]图2c为本专利技术套刻图案第三种实施结构对准状态示意图；
[0035]图2d为本专利技术套刻图案第四种实施结构对准状态示意图；
[0036]图3a为本专利技术套刻图案第一种实施结构偏移状态示意图；
[0037]图3b为本专利技术套刻图案第二种实施结构偏移状态示意图；
[0038]图3c为本专利技术套刻图案第三种实施结构偏移状态示意图；
[0039]图3d为本专利技术套刻图案第四种实施结构偏移状态示意图；
[0040]图4为现有技术与本专利技术套刻偏差检测状态对比图；
[0041]以上各图中：
[0042]1‑
第一套刻标记图形；
[0043]2‑
第二套刻标记图形。
具体实施方式
[0044]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0045]本专利技术第一实施例提供一种套刻标记结构，用于解决光刻工艺中套刻对准的问题。
[0046]本专利技术提供的套刻标记结构参考图2a至图2d，具体结构如下。
[0047]套刻标记结构包括呈三角形结构的第一套刻标记图形1和第二套刻标记图形2；第一套刻标记图形1和第二套刻标记图形2形成在晶圆衬底的不同层，通常被加工在相邻的两层。
[0048]第一套刻标记图形1和第二套刻标记图形2均形成三角形投影，且两个标记图形的位置被配置为：第一套刻标记图形1的投影面积位于第二套刻标记图形2投影的投影面积的范围内。
[0049]具体的说，第一套刻标记图形1的面积可以小于第二套刻标记图形2的面积，使第一套刻标记图形1完全位于第二套刻标记图形2的范围内；或者，也可以是第一套刻标记图形1和第二套刻标记图形2采用相同的图形，二者在不同层的位置相同，使形成后两个图形的位置重合。
[0050]或者是，本专利技术一些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.套刻标记结构，其特征在于，包括：呈三角形结构的第一套刻标记图形和第二套刻标记图形；所述第一套刻标记图形和所述第二套刻标记图形形成在晶圆衬底的不同层，且，所述第一套刻标记图形的投影面积位于所述第二套刻标记图形投影的投影面积的范围内；通过量侧所述第一套刻标记图形和所述第二套刻标记图形的中心在X、Y、Z三个方向的偏移量得出套刻补偿数据，并根据该补偿数据对曝光机台进行补偿。2.如权利要求1所述的套刻标记结构，其特征在于，所述第一套刻标记图形和所述第二套刻标记图形均呈正三角形结构。3.如权利要求2所述的套刻标记结构，其特征在于，所述第一套刻标记图像和所述第二套刻标记图形的位置被配置为：套刻对准时，第一套刻标记图形的中心和所述第二套刻标记图形的中心对齐，且两个套刻标记图形呈平行设置。4.如权利要求1所述的套刻标记结构，其特征在于，第一套刻标记图形相对第二套刻标记图形呈比例缩小，且，第一套刻标记图形的外边沿分别与第二套刻标记图形的外边沿平行。5.如权利要求1所述的套刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈呈，邱杰振，颜天才，
申请(专利权)人：青岛物元技术有限公司，
类型：发明
国别省市：