CN103713467A - 一种掩膜板组及应用掩膜板组检测套刻精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掩膜板组及应用掩膜板组检测套刻精度的方法，用以提供一种新型的掩模板组以及利用该掩模板组检测套刻精度的方法。所述掩膜板组包括：第一掩模板和至少一个第二掩模板；所述第二掩模板上包括一个或多个用于检测套刻精度的点位；所述第一掩模板上与所述点位对应的区域设置有至少一个第一套刻标记，所述第一套刻标记为设定长度的线段；所述第二掩模板上与所述点位对应的区域设置有与所述第一套刻标记一一对应的第二套刻标记，所述第二套刻标记设定长度的线段；所述第一套刻标记和第二套刻标记在第一掩模板上的投影相交且具有设定夹角。

Description

一种掩膜板组及应用掩膜板组检测套刻精度的方法

技术领域

本发明涉及光刻工艺技术领域，尤其涉及一种掩膜板组及应用掩膜板组检测套刻精度的方法。

背景技术

光刻(photolithography)是半导体领域制造工艺中的一个重要步骤。光刻是通过对准、曝光和显影等步骤将掩模板（Mask）上的图形转移到目标基板上的工艺过程。一个产品一般包括多层功能膜层，需要进行多层光刻工艺才能完成整个产品的制作过程。当前功能膜层的光刻图形与前一层功能膜层的光刻图形的位置对准尤为重要。套刻精度（Overlay Accuracy）就是指不同功能膜层之间光刻图形的位置对准偏差，套刻精度的大小反映不同功能膜层之间光刻图形的位置对准偏差的大小。

现有技术测量套刻精度通过在测试设备上建立坐标系，在不同的掩模板上设置套刻标记（Overlay Mark），确定不同掩模板上的套刻标记之间的对准偏差。

现有技术测量套刻精度的方法存在以下不足：

（1）当无法在测试设备上建立测量坐标系时，无法检测套刻精度。

（2）当Overlay Mark部分缺失时，无法准确检测套刻精度。

（3）当在后的掩模板相对于在前的掩模板出现旋转情况时，无法检测出掩模板出现旋转，相应地无法检测出掩模板的偏移量。

（4）通过测试程序（也称测试recipe）确定每一个测试点位的套刻标记之间的对准偏差，在测试设备和测试点位确定时，测试recipe也确定，如果想要测试更多点位时，还需要重新编写测试程序，工作效率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种掩膜板组及应用掩膜板组检测套刻精度的方法，用以提供一种新型的掩模板组以及利用该掩模板组检测套刻精度的方法。

为实现上述目的，本发明实施例提供的掩膜板组包括：包括第一掩模板和至少一个第二掩模板；所述第二掩模板上包括一个或多个用于检测套刻精度的点位；

所述第一掩模板上与所述点位对应的区域设置有至少一个第一套刻标记，所述第一套刻标记为设定长度的线段；

所述第二掩模板上点位所在区域设置有与所述第一套刻标记一一对应的第二套刻标记，所述第二套刻标记为设定长度的线段；

同一点位对应的第一套刻标记和第二套刻标记在第一掩模板上的投影相交且具有设定夹角。第一套刻标记和第二套刻标记为设定长度的线段，为第一套刻标记和第二套刻标记设定一个初始位置，该初始位置对应光刻无套刻偏差时的对准位置。通过微观设备（例如显微镜等）检测第二套刻标记相对于第一套刻标记是否偏离了初始位置，如果是则存在套刻偏差，否则不存在套刻偏差（即套刻精度为零）。上述检测套刻偏差的方法无需在微观设备上建立坐标系，当无法在微观设备上建立测量坐标系时仍然可以检测套刻精度。

较佳地，所述同一点位对应的第一套刻标记和第二套刻标记在第一掩模板上的投影图案相互垂直相交。

较佳地，所述第一掩模板上与所述点位对应的区域设置有四个第一套刻标记，各第一套刻标记中心的连线构成一个正方形。

较佳地，所述第一套刻标记与第二套刻标记相互垂直，至少一个第一套刻标记沿第一方向延伸，至少一个第二套刻标记沿第二方向延伸。

较佳地，所述第一掩模板上与所述点位对应的区域还设置有第三套刻标记，所述第三套刻标记的形状为正方形；所述第二掩模板上点位所在区域还设置有第四套刻标记，所述第四套刻标记的形状为正方形；

所述第三套刻标记的面积小于第四套刻标记的面积，在同一坐标系中，所述第三套刻标记的中心和第四套刻标记的中心的坐标相同。

较佳地，所述第一套刻标记与所述正方形的一边平行，所述第二套刻标记与所述正方形的一边平行。

较佳地，与同一点位对应的第一套刻标记和第二套刻标记在第一掩模板上的投影位于对应的第三套刻标记在第一掩模板上的投影和第四套刻标记在第一掩模板上的投影之间，各第一套刻标记关于第三套刻标记的中心两两对称；各第二套刻标记关于第四套刻标记的中心两两对称。

较佳地，所述第一套刻标记上设置有刻度线；所述第二套刻标记上设置有刻度线，第一套刻标记上的刻度线和第二套刻标记上的刻度线的最小刻度值相等。

较佳地，所述第一套刻标记上的中点为0刻度，所述第二套刻标记上的刻度线的中点为0刻度。

本发明实施例提供一种应用所述掩膜板组检测套刻精度的方法，包括以下步骤：

通过曝光工艺将第一掩膜板上的第一套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上形成所述第一套刻标记，所述第一套刻标记为设定长度的线段；

通过曝光工艺将第二掩膜板的第二套刻标记转移到目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上形成与所述第一套刻标记相对应的第二套刻标记，所述第二套刻标记为设定长度的线段；

至少根据所述第一套刻标记和第二套刻标记的位置确定当前光刻的套刻精度。

较佳地，所述同一点位对应的第一套刻标记和第二套刻标记在第一掩模板上的投影图案相互垂直相交；所述第一套刻标记上设置有刻度线；所述第二套刻标记上设置有刻度线，第一套刻标记上的刻度线和第二套刻标记上的刻度线的最小刻度值相等；

根据所述第一套刻标记和第二套刻标记的位置确定当前光刻的套刻精度，具体为：

确定所述第二套刻标记的中心相对于所述第一套刻标记的中心的偏移方向和各偏移方向上的偏移量，该偏移量为当前光刻的套刻精度。

较佳地，在所述通过曝光工艺将第一掩膜板上的第一套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上时，还包括：将第一掩模板上的第三套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上，形成所述第三套刻标记，所述第三套刻标记的形状为正方形；

在通过曝光将第二掩膜板的第二套刻标记转移到目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上时，还包括：将第二掩模板上的第四套刻标记转移至目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上，形成所述第四套刻标记，所述第四套刻标记的形状为正方形。

较佳地，根据所述第一套刻标记、第二套刻标记、第三套刻标记和第四套刻标记的位置确定当前光刻的套刻精度，具体地，确定所述第二套刻标记的中心相对于所述第一套刻标记的中心的偏移方向和各偏移方向上的偏移量，该偏移量为当前光刻的第一套刻精度；

确定所述第四套刻标记的中心相对于所述第三套刻标记的中心的偏移位移，该偏移位移为当前光刻的第二套刻精度；

选择所述第一套刻精度或第二套刻精度为当前光刻的套刻精度。

较佳地，所述方法还包括：

当确定第一套刻标记与对应的第二套刻标记相互垂直，且第一套刻标记的中点与第二套刻标记的中点重叠时，第一套刻精度为零；

当确定第一套刻标记与对应的第二套刻标记相互垂直，且第一套刻标记的中点与第二套刻标记的中点不重叠时，确定第二套刻标记的中心相对于第一套刻标记的中点的偏移位于，偏移位移为第一套刻精度；

当确定第一套刻标记与对应的第二套刻标记相互垂直，且确定相邻两个第二套刻标记分别相对于对应的第一套刻标记的偏移位移，偏移位移为第一套刻精度；

当确定所述第三套刻标记的中心与所述第四套刻标记的中心的偏移位移为零时，第二套刻精度为零。

综上所述，本发明实施例提供一种新型的掩模板组，包括：第一掩模板和至少一个第二掩模板；在第一掩模板上设置第一套刻标记，在第二掩模板上设置第二套刻标记，第一套刻标记和第二套刻标记为设定长度的线段，为第一套刻标记和第二套刻标记设定一个初始位置，该初始位置对应光刻无套刻偏差时的对准位置。通过微观设备（例如显微镜等）检测第二套刻标记相对于第一套刻标记是否偏离了初始位置，如果是则存在套刻偏差，否则不存在套刻偏差（即套刻精度为零）。上述检测套刻偏差的方法无需在微观设备上建立坐标系，当无法在微观设备上建立测量坐标系时仍然可以检测套刻精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的第一掩模板俯视示意图之一；

图2为本发明实施例提供的第二掩模板俯视示意图之一；

图3为本发明实施例提供的掩模板组对位后的俯视示意图之一；

图4为本发明实施例提供的第二套刻标记相对于第一套刻标记发生平移或旋转的示意图；

图5为本发明实施例提供的具有刻度线的第一套刻标记和第二套刻标记的俯视示意图；

图6为本发明实施例提供的掩模板组的局部示意图；

图7为本发明实施例提供的第一掩模板俯视示意图之二；

图8为本发明实施例提供的第二掩模板俯视示意图之二；

图9为本发明实施例提供的掩模板组对位后的俯视示意图之二；

图10为本发明实施例提供的应用掩膜板组检测套刻精度的方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种掩膜板组及应用掩膜板组检测套刻精度的方法，用以提供一种新型的掩模板组以及利用该掩模板组检测套刻精度的方法。

本发明实施例提供一种新型的掩模板组，包括：第一掩模板和至少一个第二掩模板；在第一掩模板上设置第一套刻标记，在第二掩模板上设置第二套刻标记，第一套刻标记和第二套刻标记为设定长度的线段，为第一套刻标记和第二套刻标记设定一个初始位置，该初始位置对应光刻无套刻偏差时的对准位置。通过微观设备（例如显微镜等）检测第二套刻标记相对于第一套刻标记是否偏离了初始位置，如果是则存在套刻偏差，否则不存在套刻偏差（即套刻精度为零）。上述检测套刻偏差的方法无需在微观设备上建立坐标系，当无法在微观设备上建立测量坐标系时仍然可以检测套刻精度。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1至图3，图1和图2为本发明实施例提供的第一掩模板和第二掩模板俯视示意图；图3为图1和图2所示的掩模板组对位后的俯视示意图。

掩模板组包括：图1所示的第一掩模板1和图2所示的至少一个第二掩模板2；第二掩模板2上包括一个或多个用于检测套刻精度的点位（如图2中虚线框围设的区域所示）；第一掩模板1上与第二掩模板2上的点位对应的区域（如图1中虚线框围设的区域所示）设置有至少一个第一套刻标记11，第一套刻标记11为设定长度的线段；第二掩模板2上设置有与第一套刻标记11一一对应的第二套刻标记21，参见图3，对位后的第一掩模板1和第二掩模板2，同一点位对应的第一套刻标记11和第二套刻标记21在第一掩模板1上的投影相交，设无套刻偏差时，所述投影相交的夹角为α，相交的交点为O点。

优选地，所述第一套刻标记的中点和第二套刻标记的中点与交点O点重叠。图3中黑色小圆点代表交点O点。

本发明所述“线段”由直线上两点之间的部分组成。

图1至图3所示的第二掩模板2上设置点位的个数不限，可以为一个或多个，具体实施时可以根据实际需求而定。第二掩模板2的个数不限，具体实施时可以根据实际需求而定。

本发明利用上述实施例提供的掩模板组检测套刻精度的方法简单介绍如下：

通过曝光工艺将第一掩膜板上的第一套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上形成所述第一套刻标记，通过曝光工艺将第二掩膜板上的第二套刻标记转移到目标基板上形成与所述第一套刻标记相对应的第二套刻标记；根据所述第二套刻标记和第一套刻标记相对于初始位置的位移，确定套刻精度的大小。

如果第一掩模板和第二掩模板上与每一个点位对应的区域分别设置一个第一套刻标记和对应一个第二套刻标记。如图3所示，当通过微观设备（如显微镜）确定第一套刻标记11和第二套刻标记21之间的位置相比较初始位置无相对位移时，即第二套刻标记21相对于第一套刻标记11在初始位置的基础上无平移和/或无旋转时，则套刻精度为零。如图4所示，若第二套刻标记21相对于第一套刻标记11平移或旋转，则套刻精度不为零。图4所示的第二套刻标记21相对于第一套刻标记11向下偏移。

如果第一掩模板和第二掩模板上与每一个点位对应的区域分别设置多个第一套刻标记和第二套刻标记，则根据上述方法分别确定每一第一套刻标记和与其对应的第二套刻标记之间是否存在套刻偏差。

本发明上述实施例提供的掩模板组，通过微观设备确定光刻图形的位置是否存在偏差，无需在微观设备上建立坐标系，当无法在微观设备上建立测量坐标系时，仍然可以检测套刻精度。

优选地，图3所示的第一套刻标记11和第二套刻标记21无套刻偏差时，同一点位对应的第一套刻标记11和第二套刻标记21在第一掩模板1上的投影相互垂直，即第一套刻标记11和第二套刻标记21在第一掩模板1上的投影之间的夹角α为90°。

第一掩模板1上与所述点位对应的区域设置一个或多个第一套刻标记11，其中一种较佳的实施方式为，第一掩模板1上设置四个第一套刻标记11。

较佳地，各第一套刻标记11中心的连线构成一个正方形。

也就是说，各第一套刻标记11两两对称设置，即第一套刻标记11中心的连线构成一个正方形。

由于第一套刻标记11与第二套刻标记21一一对应，参见图2，各第二套刻标21记两两对称设置，即第二套刻标记21中心的连线构成一个正方形。

较佳地，第一套刻标记11与第二套刻标记21相互垂直，至少一个第一套刻标记11沿第一方向延伸，至少一个第二套刻标记21沿第二方向延伸。

优选地，各第一套刻标记11沿第一方向延伸，各第二套刻标记21沿第二方向延伸。

参见图3，相邻两个第一套刻标记之间的距离根据实际需求而定，一般地，相邻两个第一套刻标记的中点之间相距W，W可以为10μm左右。

较佳地，各第一套刻标记11沿同一方向延伸，各第二套刻标记21沿同一方向延伸。由于第一套刻标记为线段，各第一套刻标记相互平行。参见图3，第一套刻标记11沿垂直方向延伸，第一套刻标记11为竖线，第二套刻标记21沿水平方向延伸，第二套刻标记21为水平线。

参见图5为本发明提供的在图3所示的掩模板组的基础上更加优选的实施例，图5所示的掩模板组为图3所示的掩模板组的一个点位的局部放大图。

在图3所示的掩模板组的基础上，优选地，第一套刻标记11上设置有刻度线；第二套刻标记21上设置有刻度线；第一套刻标记11上的刻度线和第二套刻标记21上的刻度线的最小刻度值相等。每一刻度值的大小可以根据实际需求而定，例如可以设置每一刻度值的大小为1μm左右。

优选地，相对设置的两个第一套刻标记11上的刻度线镜像对称，相对设置的两个第二套刻标记21上的每一刻度线镜像对称。

优选地，参见图5，当第一套刻标记11的中点对应交点O点，第二套刻标记21的中点对应交点O点，则第一套刻标记11上的中点为0刻度，第二套刻标记21上的刻度线的中点为0刻度。

图6所示的掩模板组的局部示意图，在具体实施时，当第二套刻标记21相对于第一套刻标记11以0刻度为轴偏移时，可以通过第二套刻标记21和第一套刻标记11上的刻度确定偏移量。从而确定套刻精度的大小（也称套刻精度的范围）。本发明不仅可以确定第一套刻标记和第二套刻标记相对于初始位置存在旋转，还可以确定旋转位移。图6所示的掩模板组的局部示意图，当相邻两个第一套刻标记11之间的距离a确定时，读取第一套刻标记11和第二套刻标记21的交点M偏离第二套刻标记21上的0刻度的距离b，a和b的值已知，根据关系式Tanα=b/a确定偏离角度α。

在图3或图5所示的掩模板组的基础上，本发明还提供另一种更加优选的实施方式，参见图7至图9，图7和图8为本发明实施例提供的第一掩模板和第二掩模板俯视示意图；图9为图7和图8所示的掩模板组对位后的俯视示意图。

参见图7，在图3或图5所示的掩模板组的基础上，第一掩模板1上与所述点位对应的区域还设置有第三套刻标记13，第三套刻标记13的形状为正方形；

参见图8，第二掩模板2上点位所在区域还设置有第四套刻标记24，第四套刻标记24的形状为正方形；

第三套刻标记13的面积小于第四套刻标记24的面积，优选地，正方形状的第四套刻标记24的边长约等于正方形状的第三套刻标记13的边长的二倍。在同一坐标系中，第三套刻标记13的中心和第四套刻标记24的中心的坐标相同。

优选地，参见图9，第一套刻标记11与所述正方形的一边（如A边）平行，第二套刻标记21与所述正方形的另一边（如B边）平行。

优选地，参见图9，与同一点位对应的第一套刻标记11和第二套刻标记21位于对应的第三套刻标记13和第四套刻标记24之间，各第一套刻标记11关于第三套刻标记13的中心O’两两对称；各第二套刻标记21关于第四套刻标记24的中心O’两两对称。

本发明上述实施例提供的掩模板组，检测套刻精度的方法，简单介绍如下：

通过第一套刻标记和第二套刻标记确定当前光刻的套刻精度，该套刻精度为第一套刻精度；或者通过第三套刻标记和第四套刻标记确定当前光刻的套刻精度，该套刻精度为第二套刻精度；或者根据所述第一套刻精度和第二套刻精度的平均值确定当前光刻的套刻精度。通过第一套刻标记和第二套刻标记确定套刻精度的方法与采用图3所示的掩模板组检测套刻精度的方法相同。

以下将介绍通过第三套刻标记和第四套刻标记确定套刻精度的方法。

在所述通过曝光工艺将第一掩膜板上的第一套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上时，还包括：将第一掩模板上的第三套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上，形成所述第三套刻标记，所述第三套刻标记的形状为正方形；在通过曝光将第二掩膜板的第二套刻标记转移到目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上时，还包括：将第二掩模板上的第四套刻标记转移至目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上，形成所述第四套刻标记，所述第四套刻标记的形状为正方形。预先在测试设备上建立坐标系，通过测试设备（如CD机）测试当前第三套刻标记和第四套刻标记的中心的实际坐标值，将该坐标值与原始设置的第三套刻标记和第四套刻标记的中心的基准坐标值进行比较，确定第二套刻精度。

当在测试设备上无法建立坐标系或者第三套刻标记和第四套刻标记部分缺失，无法通过第三套刻标记和第四套刻标记确定套刻精度时，可以通过第一套刻标记和第二套刻标记确定套刻精度。

正方形状的第四套刻标记和第三套刻标记的中心和对角线不重叠时，则认为第四套刻标记相对于第三套刻标记发生旋转，通过第三套刻标记和第四套刻标记中心坐标的变化无法测试出第四套刻标记相对于第三套刻标记发生旋转，无法准确对套刻精度进行判断。此时，可以通过第一套刻标记和第二套刻标记确定第四套刻标记相对于第三套刻标记发生旋转，以及旋转位移量，从而确定套刻精度的大小。

第三套刻标记和第四套刻标记的初始位置对应原始数据（测试recipe）。在测试设备和测试点位确定时，如果通过第三套刻标记和第四套刻标记确定更多的点位时，还需要对测试recipe进行重新编写。本发明通过第一套刻标记和第二套刻标记无需建立坐标系，无需编写测试recipe，当需要通过第一套刻标记和第二套刻标记确定更多的点位时，无需编写测试recipe，可以方便快捷地测试出套刻精度的大小。

也可以通过第一套刻标记和第二套刻标记的测试结果和第三套刻标记和第四套刻标记的测试结果，综合评估光刻的套刻精度的大小，使得套刻精度的准确度更高，减小了因套刻精度的不准确带来的不良产品的几率。

本发明实施例还提供一种利用上述任一方式的掩模板组检测套刻精度的方法。

针对图3所示的掩模板组（包括第一套刻标记和第二套刻标记），参见图10，套刻精度的检测方法主要包括以下步骤：

S11、通过曝光工艺将第一掩膜板上的第一套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上形成所述第一套刻标记，所述第一套刻标记为设定长度的线段；

S12、通过曝光工艺将第二掩膜板的第二套刻标记转移到目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上形成与所述第一套刻标记相对应的第二套刻标记，所述第二套刻标记为设定长度的线段；

S13、至少根据所述第一套刻标记和第二套刻标记的位置确定当前光刻的套刻精度。

所述同一点位对应的第一套刻标记和第二套刻标记在第一掩模板上的投影图案相互垂直相交；所述第一套刻标记上设置有刻度线；所述第二套刻标记上设置有刻度线，第一套刻标记上的刻度线和第二套刻标记上的刻度线的最小刻度值相等；

步骤S13针对图3所示的掩模板组，其中一种实施方式为：根据所述第一套刻标记和第二套刻标记的位置确定当前光刻的套刻精度，具体为：

确定所述第二套刻标记的中心相对于所述第一套刻标记的中心的偏移方向和各偏移方向上的偏移量，该偏移量为当前光刻的套刻精度。

针对图9所示的掩模板组（在图3所示的掩模板组的基础上进一步包括第三套刻标记和第四套刻标记），套刻精度的检测方法在上述步骤S11至步骤S13的基础上，还包括如下步骤：

在步骤S11通过曝光工艺将第一掩膜板上的第一套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上时，还包括：将第一掩模板上的第三套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上，形成所述第三套刻标记，所述第三套刻标记的形状为正方形；即第一套刻标记和第三套刻标记同时形成，这样有利于简化工艺流程。

在步骤S12通过曝光将第二掩膜板的第二套刻标记转移到目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上时，还包括：将第二掩模板上的第四套刻标记转移至目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上，形成第四套刻标记，所述第四套刻标记的形状为正方形。即第二套刻标记和第四套刻标记同时形成，这样有利于简化工艺流程。

步骤S13针对图9所示的掩模板组，另一种实施方式为：根据所述第一套刻标记、第二套刻标记、第三套刻标记和第四套刻标记的位置确定当前光刻的套刻精度，具体地，确定所述第二套刻标记的中心相对于所述第一套刻标记的中心的偏移方向和各偏移方向上的偏移量，该偏移量为当前光刻的第一套刻精度；

确定所述第四套刻标记的中心相对于所述第三套刻标记的中心的偏移位移，该偏移位移为当前光刻的第二套刻精度；

选择所述第一套刻精度或第二套刻精度为当前光刻的套刻精度。

在具体实施过程中，可以选择第一套刻精度或第二套刻精度作为当前光刻的套刻精度的大小，也可以将第一套刻精度和第二套刻精度取平均值作为当前光刻的套刻精度的大小。

较佳地，针对所述第一套刻标记上设置有刻度线；所述第二套刻标记上设置有刻度线，第一套刻标记上的刻度线和第二套刻标记上的刻度线的最小刻度值相等的掩模板组；步骤S13根据所述第一套刻标记和第二套刻标记的位置确定当前光刻的第一套刻精度，具体为：确定所述第二套刻标记的中心相对于所述第一套刻标记的中心的偏移方向和各偏移方向上的偏移量，该偏移量为当前光刻的第一套刻精度。

较佳地，当确定第一套刻标记与对应的第二套刻标记相互垂直，且第一套刻标记的中点与第二套刻标记的中点重叠时，第一套刻精度为零；

当确定第一套刻标记与对应的第二套刻标记相互垂直，且第一套刻标记的中点与第二套刻标记的中点不重叠时，确定第二套刻标记的中心相对于第一套刻标记的中点的偏移方向和偏移量，偏移方向上的偏移量为第一套刻精度；

当确定第一套刻标记与对应的第二套刻标记相互垂直，且确定相邻两个第二套刻标记分别相对于对应的第一套刻标记的偏移方向和偏移量，偏移方向上的偏移量为第一套刻精度；

当确定所述第三套刻标记的中心与所述第四套刻标记的中心的在各方向上的偏移量为零时，第二套刻精度为零。

综上所述，本发明实施例提供一种新型的掩模板组，包括：第一掩模板和至少一个第二掩模板；在第一掩模板上设置第一套刻标记，在第二掩模板上设置第二套刻标记，第一套刻标记和第二套刻标记为设定长度的线段，为第一套刻标记和第二套刻标记设定一个初始位置，该初始位置对应光刻无套刻偏差时的对准位置。通过微观设备检测第二套刻标记相对于第一套刻标记是否偏离了初始位置，如果是则存在套刻偏差，否则不存在套刻偏差。上述检测套刻偏差的方法无需在微观设备上建立坐标系，当无法在微观设备上建立测量坐标系时仍然可以检测套刻精度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种掩膜板组，其特征在于，包括第一掩模板和至少一个第二掩模板；所述第二掩模板上包括一个或多个用于检测套刻精度的点位；

所述第一掩模板上与所述点位对应的区域设置有至少一个第一套刻标记，所述第一套刻标记为设定长度的线段；

所述第二掩模板上点位所在区域设置有与所述第一套刻标记一一对应的第二套刻标记，所述第二套刻标记为设定长度的线段；

同一点位对应的第一套刻标记和第二套刻标记在第一掩模板上的投影相交且具有设定夹角。

2.根据权利要求1所述的掩模板组，其特征在于，所述同一点位对应的第一套刻标记和第二套刻标记在第一掩模板上的投影图案相互垂直相交。

3.根据权利要求2所述的掩模板组，其特征在于，所述第一掩模板上与所述点位对应的区域设置有四个第一套刻标记，各第一套刻标记中心的连线构成一个正方形。

4.根据权利要求3所述的掩模板组，其特征在于，所述第一套刻标记与第二套刻标记相互垂直，至少一个第一套刻标记沿第一方向延伸，至少一个第二套刻标记沿第二方向延伸。

5.根据权利要求4所述的掩模板组，其特征在于，所述第一掩模板上与所述点位对应的区域还设置有第三套刻标记，所述第三套刻标记的形状为正方形；所述第二掩模板上点位所在区域还设置有第四套刻标记，所述第四套刻标记的形状为正方形；

所述第三套刻标记的面积小于第四套刻标记的面积，在同一坐标系中，所述第三套刻标记的中心和第四套刻标记的中心的坐标相同。

6.根据权利要求5所述的掩模板组，其特征在于，所述第一套刻标记与所述正方形的一边平行，所述第二套刻标记与所述正方形的一边平行。

7.根据权利要求6所述的掩模板组，其特征在于，

与同一点位对应的第一套刻标记和第二套刻标记在第一掩模板上的投影位于对应的第三套刻标记在第一掩模板上的投影和第四套刻标记在第一掩模板上的投影之间，各第一套刻标记关于第三套刻标记的中心两两对称；各第二套刻标记关于第四套刻标记的中心两两对称。

8.根据权利要求1-7任一权项所述的掩模板组，其特征在于，所述第一套刻标记上设置有刻度线；所述第二套刻标记上设置有刻度线，第一套刻标记上的刻度线和第二套刻标记上的刻度线的最小刻度值相等。

9.根据权利要求8所述的掩模板组，其特征在于，所述第一套刻标记上的中点为0刻度，所述第二套刻标记上的刻度线的中点为0刻度。

10.一种应用权利要求1所述的掩膜板组检测套刻精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过曝光工艺将第一掩膜板上的第一套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上形成所述第一套刻标记，所述第一套刻标记为设定长度的线段；

通过曝光工艺将第二掩膜板的第二套刻标记转移到目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上形成与所述第一套刻标记相对应的第二套刻标记，所述第二套刻标记为设定长度的线段；

至少根据所述第一套刻标记和第二套刻标记的位置确定当前光刻的套刻精度。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述同一点位对应的第一套刻标记和第二套刻标记在第一掩模板上的投影图案相互垂直相交；所述第一套刻标记上设置有刻度线；所述第二套刻标记上设置有刻度线，第一套刻标记上的刻度线和第二套刻标记上的刻度线的最小刻度值相等；

根据所述第一套刻标记和第二套刻标记的位置确定当前光刻的套刻精度，具体为：

确定所述第二套刻标记的中心相对于所述第一套刻标记的中心的偏移方向和各偏移方向上的偏移量，该偏移量为当前光刻的套刻精度。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述通过曝光工艺将第一掩膜板上的第一套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上时，还包括：将第一掩模板上的第三套刻标记转移至目标基板上需要对位的第一功能膜层上的各点位上，形成所述第三套刻标记，所述第三套刻标记的形状为正方形；

在通过曝光将第二掩膜板的第二套刻标记转移到目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上时，还包括：将第二掩模板上的第四套刻标记转移至目标基板上需要对位的当前功能膜层上的各点位上，形成所述第四套刻标记，所述第四套刻标记的形状为正方形。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据所述第一套刻标记、第二套刻标记、第三套刻标记和第四套刻标记的位置确定当前光刻的套刻精度，具体地，确定所述第二套刻标记的中心相对于所述第一套刻标记的中心的偏移方向和各偏移方向上的偏移量，该偏移量为当前光刻的第一套刻精度；

确定所述第四套刻标记的中心相对于所述第三套刻标记的中心的偏移位移，该偏移位移为当前光刻的第二套刻精度；

选择所述第一套刻精度或第二套刻精度为当前光刻的套刻精度。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当确定第一套刻标记与对应的第二套刻标记相互垂直，且第一套刻标记的中点与第二套刻标记的中点重叠时，第一套刻精度为零；

当确定第一套刻标记与对应的第二套刻标记相互垂直，且第一套刻标记的中点与第二套刻标记的中点不重叠时，确定第二套刻标记的中心相对于第一套刻标记的中点的偏移位于，偏移位移为第一套刻精度；

当确定第一套刻标记与对应的第二套刻标记相互垂直，且确定相邻两个第二套刻标记分别相对于对应的第一套刻标记的偏移位移，偏移位移为第一套刻精度；

当确定所述第三套刻标记的中心与所述第四套刻标记的中心的偏移位移为零时，第二套刻精度为零。

Images