套刻误差的测量方法及套刻标记与流程

专利检索2026-08-24  21


本公开实施例涉及半导体,特别涉及一种套刻误差的测量方法及套刻标记。


背景技术:

1、晶圆上专门用来测量套刻误差的图形被称为套刻标记,这些套刻标记在设计掩膜时已经被放在了指定的区域,套刻标记通常包括前层图案与当前图案,通过识别前层图案与当前图案之间的位移来实现套刻误差的测量,进而可以反应不同层之间的对准偏差,有助于及时对工艺进行调整。

2、目前在进行套刻误差的测量时,测量的精确度有待于进一步提高。


技术实现思路

1、本公开实施例提供一种套刻误差的测量方法及套刻标记,至少有利于提高套刻误差的测量精确度。

2、本公开实施例提供一种套刻误差的测量方法,包括:在衬底上形成套刻标记,套刻标记包括前层图案层和当前图案层,前层图案层与当前图案层在衬底上的正投影相互错开,当前图案层与前层图案层均包括:多个间隔排布的主图案以及位于相邻的主图案之间的辅助图案,辅助图案的关键尺寸不大于主图案的关键尺寸;获取前层图案层与当前图案层的波形图,其中,主图案具有第一波形图,辅助图案具有第二波形图;基于第一波形图或者第二波形图中的至少一者获取前层图案层与当前图案层的相对位移,以获取套刻误差。

3、在一些实施例中,所述套刻标记至少包括一组检测组,所述检测组包括间隔排布的所述前层图案层与所述当前图案层,所述前层图案层的主图案与所述当前图案层的主图案沿同一方向排布,所述辅助图案的关键尺寸小于所述主图案的关键尺寸,获取所述波形图的方法包括:沿所述主图案的排布方向,获取所述主图案的第一灰阶信号以及所述辅助图案的第二灰阶信号;基于所述第一灰阶信号获取第一波形图,基于所述第二灰阶信号获取第二波形图,所述第二波形图的峰值小于所述第一波形图的峰值。

4、在一些实施例中,基于所述第一波形图获取所述前层图案层与所述当前图案层的相对位移以获取所述套刻误差,包括:比较所述第一波形图与所述第二波形图的峰值,过滤峰值较低的所述第二波形图;获取所述前层图案层对应的所述第一波形图与所述当前图案层对应的所述第一波形图在沿所述主图案排布方向上的第一偏差值,所述第一偏差值作为所述前层图案层与所述当前图案层在沿所述主图案排布方向上的套刻误差。

5、在一些实施例中,基于所述第二波形图获取所述前层图案层与所述当前图案层的相对位移以获取所述套刻误差,包括:比较所述第一波形图与所述第二波形图的峰值,过滤峰值较低的所述第一波形图;获取所述前层图案层对应的所述第二波形图与所述当前图案层对应的所述第二波形图在沿所述主图案排布方向上的第二偏差值,所述第二偏差值作为所述前层图案层与所述当前图案层在沿所述主图案排布方向上的套刻误差。

6、在一些实施例中,在获取所述前层图案层对应的所述第二波形图与所述当前图案层对应的所述第二波形图在沿所述主图案排布方向上的第二偏差值步骤之前,放大所述第二波形图的尺寸。

7、在一些实施例中,基于所述第一波形图与第二波形图获取所述前层图案层与所述当前图案层的相对位移包括:获取所述前层图案层对应的所述第一波形图与所述当前图案层对应的所述第一波形图在沿所述主图案排布方向上的第一偏差值;获取所述前层图案层对应的所述第二波形图与所述当前图案层对应的所述第二波形图在沿所述主图案排布方向上的第二偏差值;获取所述第一偏差值与所述第二偏差值的平均值作为所述前层图案层与所述当前图案层在沿所述主图案排布方向上的套刻误差。

8、在一些实施例中,所述主图案沿第一方向延伸,所述辅助图案朝第二方向延伸,所述第一方向与所述第二方向不同,且位于相邻的两个主图案之间的辅助图案为多个,位于相邻的两个所述主图案之间的多个所述辅助图案沿所述第一方向排布。

9、在一些实施例中,所述获取所述前层图案层与所述当前图案层的波形图的方法包括:选取基准点,以所述基准点为起始点,沿所述主图案的排列方向依次对所述主图案进行扫描,获取所述主图案的第一波形信号,沿所述主图案的排列方向对所述辅助图案进行扫描,获取所述辅助图案的第二波形信号;基于所述第一波形信号获取第一波形图,基于所述第二波形信号获取第二波形图。

10、在一些实施例中,选取多个所述基准点,多个所述基准点沿所述第一方向间隔排布,以获取多个所述第二波形图,其中,所述前层图案层中的每一基准点与主图案的相对位置与所述当前层图案层中的每一基准点与主图案的相对位置相同,以使所述前层图案层中每一基准点对应的所述第二波形图与所述当前图案层中所述每一基准点对应的所述第二波形图一一对应;基于所述第二波形图获取所述前层图案层与所述当前图案层的相对位移,包括:对所述前层图案层中的每一第二波形图与所述当前图案层中对应的所述第二波形图进行比对,以获取在沿所述主图案排布方向上的多个第二偏差值,对多个所述第二偏差值取平均值作为所述前层图案层与所述当前图案层在沿所述主图案排布方向上的套刻误差。

11、在一些实施例中,所述套刻标记包括四组检测组,其中,四组所述检测组分别位于同一虚拟矩形的四个角处,其中,位于所述虚拟矩形的其中一对角线上的两组所述检测组记为第一检测组,所述第一检测组的所述主图案的排布方向为第三方向,位于所述虚拟矩形的另一对角线上的两组所述检测组记为第二检测组,所述第二检测组中的所述主图案的排布方向为第四方向,所述第三方向垂直所述第四方向;基于所述第一波形图与第二波形图获取所述前层图案层与所述当前图案层的相对位移包括:获取所述第一检测组中,所述前层图案层对应的所述第一波形图与所述当前图案层对应的所述第一波形图在沿所述第三方向上的第三偏差值,所述第三偏差值作为所述前层图案层与所述当前图案层在沿所述第三方向上的套刻误差;获取所述第二检测组中,所述前层图案层对应的所述第二波形图与所述当前图案层对应的所述第二波形图在沿所述第四方向上的第四偏差值,所述第四偏差值作为所述前层图案层与所述当前图案层在沿所述第四方向上的套刻误差。

12、相应地,本公开实施例还提供一种套刻标记,应用于上述任一项所述的套刻误差的测量方法,包括:位于衬底上的前层图案层和当前图案层,所述前层图案层与所述当前图案层在所述衬底上的正投影相互错开,所述当前图案层与所述前层图案层均包括:多个间隔排布的主图案以及位于相邻的主图案之间的辅助图案,所述辅助图案的关键尺寸不大于所述主图案的关键尺寸。

13、在一些实施例中,所述套刻标记至少包括一组检测组,所述检测组包括间隔排布的所述前层图案层与所述当前图案层,所述前层图案层的主图案与所述当前图案层的主图案沿同一方向排布,所述辅助图案的关键尺寸小于所述主图案的关键尺寸。

14、在一些实施例中,所述主图案沿第一方向延伸,所述辅助图案朝第二方向延伸,位于相邻的两个主图案之间的辅助图案为多个,多个所述辅助图案沿所述第一方向排布,所述第一方向与所述第二方向不同。

15、在一些实施例中,所述辅助图案在所述衬底上的正投影形状为矩形或者椭圆形中的任一者。

16、在一些实施例中,所述第一方向垂直于第二方向。

17、本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点:

18、本公开实施例提供的套刻误差的测量方法的技术方案中,当前图案层与前层图案层均包括:多个间隔排布的主图案以及位于相邻的主图案之间的辅助图案,辅助图案的关键尺寸不大于主图案的关键尺寸。在主图案之间增设辅助图案,由于相邻的主图案之间有了辅助图案,使得对相邻的两个主图案之间的刻蚀量减小,进而减小刻蚀速率,防止发生过刻蚀的问题。获取前层图案层与当前图案层的波形图,其中,主图案具有第一波形图,辅助图案具有第二波形图。由于主图案与辅助图案不同,在对前层图案层与当前图案层进行波形图的提取时,增加了数据的多样化,进而可以利用不同数据的组合来获取更精确的套刻误差。


技术特征:

1.一种套刻误差的测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的套刻误差的测量方法,其特征在于,所述套刻标记至少包括一组检测组,所述检测组包括间隔排布的所述前层图案层与所述当前图案层,所述前层图案层的主图案与所述当前图案层的主图案沿同一方向排布,所述辅助图案的关键尺寸小于所述主图案的关键尺寸,获取所述波形图的方法包括:

3.根据权利要求2所述的套刻误差的测量方法,其特征在于,基于所述第一波形图获取所述前层图案层与所述当前图案层的相对位移以获取所述套刻误差,包括:

4.根据权利要求2所述的套刻误差的测量方法,其特征在于,基于所述第二波形图获取所述前层图案层与所述当前图案层的相对位移以获取所述套刻误差:

5.根据权利要求4所述的套刻误差的测量方法,其特征在于,在获取所述前层图案层对应的所述第二波形图与所述当前图案层对应的所述第二波形图在沿所述主图案排布方向上的第二偏差值步骤之前,放大所述第二波形图的尺寸。

6.根据权利要求2所述的套刻误差的测量方法,其特征在于,基于所述第一波形图与第二波形图获取所述前层图案层与所述当前图案层的相对位移包括:

7.根据权利要求3、4或5所述的套刻误差的测量方法,其特征在于,所述主图案沿第一方向延伸,所述辅助图案朝第二方向延伸,所述第一方向与所述第二方向不同,且位于相邻的两个主图案之间的辅助图案为多个,位于相邻的两个所述主图案之间的多个所述辅助图案沿所述第一方向排布。

8.根据权利要求7所述的套刻误差的测量方法,其特征在于,所述获取所述前层图案层与所述当前图案层的波形图的方法包括:

9.根据权利要求8所述的套刻误差的测量方法,其特征在于,选取多个所述基准点,多个所述基准点沿所述第一方向间隔排布,以获取多个所述第二波形图,其中,所述前层图案层中的每一基准点与主图案的相对位置与所述当前层图案层中的每一基准点与主图案的相对位置相同,以使所述前层图案层中每一基准点对应的所述第二波形图与所述当前图案层中所述每一基准点对应的所述第二波形图一一对应;基于所述第二波形图获取所述前层图案层与所述当前图案层的相对位移,包括:

10.根据权利要求2所述的套刻误差的测量方法,其特征在于,所述套刻标记包括四组检测组,其中,四组所述检测组分别位于同一虚拟矩形的四个角处,其中,位于所述虚拟矩形的其中一对角线上的两组所述检测组记为第一检测组,所述第一检测组的所述主图案的排布方向为第三方向,位于所述虚拟矩形的另一对角线上的两组所述检测组记为第二检测组,所述第二检测组中的所述主图案的排布方向为第四方向,所述第三方向垂直所述第四方向;基于所述第一波形图与第二波形图获取所述前层图案层与所述当前图案层的相对位移包括:

11.一种套刻标记,其特征在于,应用于上述权利要求1至10中任一项所述的套刻误差的测量方法,其特征在于,包括:位于衬底上的前层图案层和当前图案层,所述前层图案层与所述当前图案层在所述衬底上的正投影相互错开,所述当前图案层与所述前层图案层均包括:多个间隔排布的主图案以及位于相邻的主图案之间的辅助图案,所述辅助图案的关键尺寸不大于所述主图案的关键尺寸。

12.根据权利要求11所述的套刻标记,其特征在于,所述套刻标记至少包括一组检测组,所述检测组包括间隔排布的所述前层图案层与所述当前图案层,所述前层图案层的主图案与所述当前图案层的主图案沿同一方向排布,所述辅助图案的关键尺寸小于所述主图案的关键尺寸。

13.根据权利要求12所述的套刻标记,其特征在于,所述主图案沿第一方向延伸,所述辅助图案朝第二方向延伸,位于相邻的两个主图案之间的辅助图案为多个,多个所述辅助图案沿所述第一方向排布,所述第一方向与所述第二方向不同。

14.根据权利要求13所述的套刻标记,其特征在于,所述辅助图案在所述衬底上的正投影形状为矩形或者椭圆形中的任一者。

15.根据权利要求13所述的套刻标记,其特征在于,所述第一方向垂直于第二方向。


技术总结
本公开实施例涉及一种套刻误差的测量方法及套刻标记,包括:在衬底上形成套刻标记,套刻标记包括前层图案层和当前图案层,前层图案层与当前图案层在衬底上的正投影相互错开,当前图案层与前层图案层均包括:多个间隔排布的主图案以及位于相邻的主图案之间的辅助图案,辅助图案的关键尺寸不大于主图案的关键尺寸;获取前层图案层与当前图案层的波形图,其中,主图案具有第一波形图,辅助图案具有第二波形图;基于第一波形图或者第二波形图中的至少一者获取前层图案层与当前图案层的相对位移,以获取套刻误差。本公开实施例提供的套刻误差的测量方法至少有利于提高套刻误差的测量精确度。

技术研发人员:王俊雅
受保护的技术使用者:长鑫存储技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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