【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，特别涉及一种半导体器件的光学量测结构及其量测方法。
技术介绍
1、在半导体制造的光刻制程中，要求硅片表面的图案与掩模版上的图形准确对准，这种特性指标就是套准精度。当图形的形成要多次用到掩模版时，套准精度过差会影响硅片表面上不同图案间的总布局宽容度。并且套准精度过差时，金属接触结构（contact，ct）可能会被连接到错误的位置上，致使半导体产品的性能不过关，或是出现短路和断路等问题，影响半导体制造的良率。
2、在半导体制程中，同一个晶圆上的芯片可以是不同的产品。而不同产品的边缘形貌不同，晶圆切割道尺寸的不同，导致套刻（overlay，ovl）量测机台测出的套准精度误差过大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种半导体器件的光学量测结构及其量测方法，能够提升半导体器件的制造良率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术提供一种半导体器件的光学量测结构，所述半导体器件上设置切割道，所述光学量测结构至少包括：
4、多个参照标记，设置在所述切割道中，且所述参照标记位于所述半导体器件的前层堆叠层中；
5、辅助量测图案，设置在所述半导体器件的当层堆叠层中，所述辅助量测图案位于所述切割道中，且所述辅助量测图案和切割道侧壁的距离大于等于安全阈值；以及
6、主体量测图案，设置在所述半导体器件的当层堆叠层中，所述主体量测图案位于所述切割道中，且所述主体量测图
7、在本专利技术一实施例中，所述主体量测图案和所述辅助量测图案在所述切割道上的正投影位于所述参照标记内。
8、在本专利技术一实施例中，所述光学量测结构包括：
9、多个辅助对准区域，设置在所述前层堆叠层的所述切割道中，所述辅助对准区域的宽度大于等于安全阈值；以及
10、多个主体对准区域，设置在所述前层堆叠层的所述切割道中，所述主体对准区域的宽度小于所述安全阈值。
11、在本专利技术一实施例中，所述参照标记位于所述辅助对准区域和所述主体对准区域。
12、本专利技术提供了一种半导体器件的光学量测方法，基于如上所述的一种半导体器件的光学量测结构，至少包括以下步骤：
13、模拟所述半导体器件的表面图形分布图，根据所述表面图形分布图，在所述半导体器件上设置参照标记、辅助量测图案和主体量测图案；
14、对比所述辅助量测图案和所述参照标记，调整所述辅助量测图案的倾斜度并获得所述辅助量测图案调整后的量测参数；
15、对比所述主体量测图案和所述参照标记，并根据所述量测参数，获取所述主体量测图案的倾斜度；以及
16、根据所述主体量测图案的倾斜度，以及所述主体量测图案与所述参照标记的距离，获取所述主体量测图案的套准精度。
17、在本专利技术一实施例中，设置所述辅助量测图案和所述主体量测图案的步骤包括：
18、在切割道中设置辅助对准区域和主体对准区域；
19、提供一掩模版，在所述掩模版上设置所述辅助量测图案和所述主体量测图案；以及
20、以所述掩模版为掩模，对所述半导体器件的当层堆叠层进行光刻处理，将所述辅助量测图案和所述主体量测图案转移至所述当层堆叠层中。
21、在本专利技术一实施例中，对比所述辅助量测图案和所述参照标记的步骤包括：
22、设置所述辅助量测图案的量测参数，对所述辅助量测图案和所述参照标记发射测试光线；
23、收集所述辅助量测图案的光线反射信号，并根据所述光线反射信号，建立参照波长图；
24、设置预设波长图，获取所述参照波长图中和所述预设波长图不同的波形，作为第一待测波形；以及
25、根据所述第一待测波形的斜率，获取所述辅助量测图案的倾斜度。
26、在本专利技术一实施例中，调整所述辅助量测图案的倾斜度的步骤包括：
27、设置调整阈值；以及
28、当所述辅助量测图案的倾斜度大于所述调整阈值，调整所述量测参数并重新获取所述光线反射信号，直到所述辅助量测图案的倾斜度小于等于所述调整阈值。
29、在本专利技术一实施例中，对比所述主体量测图案和所述参照标记的步骤包括：
30、根据所述辅助量测图案的所述量测参数，对所述主体量测图案和所述参照标记发射测试光线；
31、并获取所述主体量测图案的光学反射信号，建立量测波长图；以及
32、获取所述量测波长图中和所述预设波长图不同的波形，作为第二待测波形；以及
33、根据所述第二待测波形的斜率，获取所述主体量测图案的倾斜度。
34、在本专利技术一实施例中，获取所述述主体量测图案的倾斜度的步骤包括：
35、获取所述主体量测图案的侧壁和所述参照标记的边线的最大距离，作为粗套准精度；以及
36、根据所述粗套准精度和所述主体量测图案的倾斜度，获得精套准精度的范围。
37、如上所述，本专利技术提供了一种半导体器件的光学量测结构及其量测方法，本专利技术意想不到的技术效果是能够精准地量测出半导体器件的套准精度，从而提升半导体器件的制造良率。并且，根据本专利技术提供的光学量测结构及其量测方法，能够弥补切割道形状不规则导致的量测误差，从而提升多种芯片产品同步制造的半导体制程良率。根据本专利技术提供的光学量测结构及其量测方法，可以容忍对准标记的不对称性，准确测出当层堆叠层的套准精度，在提升半导体器件的制造良率上，能够达到意想不到的技术效果。
38、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种半导体器件的光学量测结构，其特征在于，所述半导体器件上设置切割道，所述光学量测结构至少包括：
2.根据权利要求1所述的一种半导体器件的光学量测结构，其特征在于，所述主体量测图案和所述辅助量测图案在所述切割道上的正投影位于所述参照标记内。
3. 根据权利要求1所述的一种半导体器件的光学量测结构，其特征在于，所述光学量测结构包括：
4.根据权利要求3所述的一种半导体器件的光学量测结构，其特征在于，所述参照标记位于所述辅助对准区域和所述主体对准区域。
5.一种半导体器件的光学量测方法，基于如权利要求1所述的一种半导体器件的光学量测结构，其特征在于，至少包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种半导体器件的光学量测方法，其特征在于，设置所述辅助量测图案和所述主体量测图案的步骤包括：
7.根据权利要求5所述的一种半导体器件的光学量测方法，其特征在于，对比所述辅助量测图案和所述参照标记的步骤包括：
8. 根据权利要求7所述的一种半导体器件的光学量测方法，其特征在于，调整所述辅助量测图案的倾斜度的步骤
9.根据权利要求8所述的一种半导体器件的光学量测方法，其特征在于，对比所述主体量测图案和所述参照标记的步骤包括：
10. 根据权利要求5所述的一种半导体器件的光学量测方法，其特征在于，获取所述述主体量测图案的倾斜度的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的光学量测结构，其特征在于，所述半导体器件上设置切割道，所述光学量测结构至少包括：
2.根据权利要求1所述的一种半导体器件的光学量测结构，其特征在于，所述主体量测图案和所述辅助量测图案在所述切割道上的正投影位于所述参照标记内。
3. 根据权利要求1所述的一种半导体器件的光学量测结构，其特征在于，所述光学量测结构包括：
4.根据权利要求3所述的一种半导体器件的光学量测结构，其特征在于，所述参照标记位于所述辅助对准区域和所述主体对准区域。
5.一种半导体器件的光学量测方法，基于如权利要求1所述的一种半导体器件的光学量测结构，其特征在于，至少包括以下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：李海峰，张祥平，古哲安，吴建宏，林士程，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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