CN104765254B - 一种套刻对准标记 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种套刻对准标记，所述标记将对位量测分为X和Y两组图形，X组图形为回字形或正方块的当层图形加竖直的前层图形，Y组图形为回字形或正方块的当层图形加水平的前层图形；所述的前层图形为单根的空位或者线条。本发明将X和Y标记分开，提高套刻对准标记的分辨率，提高光刻对准精度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，特别是指一种光刻时对准的套刻对准标记。
背景技术
在光刻中工艺中，对准和曝光工艺代表了现代光刻中的主要设备系统，硅片首先被定位在光学系统的聚焦范围内，硅片的对准标记与光掩模上相似匹配的标记对准后，紫外光就通过光学系统和掩膜版图形投影。
对准过程开始于投影掩膜版与步进式光刻机或步进式扫描光刻机机身上固定的参照标记的正确对准。一旦投影掩膜版和曝光设备的主题对准，那么承片台定位就用相应的投影掩膜来测量。对准就是确定硅片上的图形的位置、方向和变形的过程，然后利用这些数据与投影掩膜图形建立起正确的关系。对准必须快速、重复和精确。对准过程的结果，或者每个连续的图形与先前层匹配的精度，被称作套准。
套准精度是测量对准系统把版图套准到硅片上图形的能力。套准容差描述要形成的图形层和前层的最大相对位移，如图1所示。一般而言，套准容差大约是关键尺寸的三分之一。
目前在采用两层外延工艺的情况下，第二次外延成长后，需要进行一次沟槽的光刻和刻蚀，如图2所示。因为第二层外延较厚(20～40μm)，采用图3所示的传统的套刻对准标记成长后光刻图形出现较大幅度的失真，因为外延的成长会使图形的边界出现明显的延伸，传统套刻对准标记在上述过程中会出现X和Y相互影响的情况，如正方块型的标记会趋向于圆形，使得光刻的对位测量难以实现，如图4所示。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种套刻对准标记，用于光刻时的精确对位量测。
为解决上述问题，本发明提供一种套刻对准标记，所述标记将对位量测分为X和Y两组图形，X图形为回字形的当层图形加竖直的前层图形，Y图形为回字形的当层图形加水平的前层图形；所述的前层图形为单根的空位或者线条。
进一步地，所述的前层图形宽度大于当层图形，或者小于当层图形；利用超厚外延成长后图形明显延展所出现的内外边界为量测图形。
进一步地，当使用外边界作为量测图形进行量测时，前层图形的宽度设置为2～10μm。
进一步地，当使用内边界作为量测图形进行量测时，前层图形的宽度设置大于10μm。
为解决上述问题，本发明还提供一种套刻对准标记，所述标记将对位量测分为X和Y两组图形，X图形为正方块的当层图形加竖直的前层图形，Y图形为正方块的当层图形加水平的前层图形；所述的前层图形为单根的空位或者线条
进一步地，所述的前层图形宽度大于当层图形，或者小于当层图形；利用超厚外延成长后图形明显延展所出现的内外边界为量测图形。
进一步地，当使用外边界作为量测图形进行量测时，前层图形的宽度设置为2～10μm。
进一步地，当使用内边界作为量测图形进行量测时，前层图形的宽度设置大于10μm。
本发明所述的套刻对准标记，将对位量测分为X和Y两组图形，对于厚外延工艺中套刻对准标记X和Y无影响，增强对准标记的分辨率，提高对准的精度。
附图说明
图1是套刻偏差示意图。
图2～3是两次外延工艺示意图。
图4是传统对位标记样式。
图5是对位标记失真示意图。
图6是本发明套刻对准标记示意图。
图7是内外边界示意图。
图8是本发明另一中套刻对准标记示意图。
附图标记说明
1是衬底，2是外延，3是第二层外延，4是CMP阻挡层，5是硬掩膜阻挡层，6是硬掩膜，A是当层，B是前层，h是宽度，m是长度。
具体实施方式
本发明所述的套刻对准标记，如图6所示，所述标记将对位量测分为X和Y两组图形，X组图形为回字形的当层图A形加竖直的前层图形B，Y组图形为回字形的当层图形A加水平的前层图形B。所述的前层图形B为单根的空位或者线条，所述的前层图形B宽度大于当层图形A，或者小于当层图形A；利用超厚外延成长后图形明显延展所出现的内外边界为量测图形，如图7所示。当使用外边界进行量测时，前层图形B的宽度h设置为较小的尺寸，一般以2～10μm为宜。当使用内边界进行量测时，前层图形B的宽度h可设置较大的宽度，如远大于10μm。单根前层B需伸出足够的长度(图6中的m值)，如大于20um。
另外，本发明还提供一种套刻对准标记，该套刻对准标记其他参数与上述的实施例相同，不同点在于，当层图形A改为实心方块状，如图8所示，其他保持不变。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种套刻对准标记，其特征在于：所述标记将对位量测分为X和Y两组图形，X图形为回字形的当层图形加竖直的前层图形，Y图形为回字形的当层图形加水平的前层图形；所述的前层图形为单根的空位或者线条。
2.如权利要求1所述的套刻对准标记，其特征在于：所述的前层图形宽度大于当层图形，或者小于当层图形；利用第二次外延成长后图形明显延展所出现的内边界和外边界为量测图形。
3.如权利要求2所述的套刻对准标记，其特征在于：当使用外边界作为量测图形进行量测时，前层图形的宽度设置为2～10µm。
4.如权利要求2所述的套刻对准标记，其特征在于：当使用内边界作为量测图形进行量测时，前层图形的宽度设置大于10µm。
5.一种套刻对准标记，其特征在于：所述标记将对位量测分为X和Y两组图形，X图形为正方块的当层图形加竖直的前层图形，Y图形为正方块的当层图形加水平的前层图形；所述的前层图形为单根的空位或者线条。
6.如权利要求5所述的套刻对准标记，其特征在于：所述的前层图形宽度大于当层图形，或者小于当层图形；利用第二次外延成长后图形明显延展所出现的内边界和外边界为量测图形。
7.如权利要求6所述的套刻对准标记，其特征在于：当使用外边界作为量测图形进行量测时，前层图形的宽度设置为2～10µm。
8.如权利要求6所述的套刻对准标记，其特征在于：当使用内边界作为量测图形进行量测时，前层图形的宽度设置大于10µm。
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