CN111312691B - 一种套刻对准标记结构、套刻对准测量方法及半导体器件 - Google Patents

一种套刻对准标记结构、套刻对准测量方法及半导体器件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种套刻对准标记结构、套刻对准测量方法及半导体器件，基准参考标记和其相应的基准测量标记具有基准间距；对照参考标记和其相应的对照测量标记具有对照间距；基准间距和对照间距之间具有给定偏差。在套刻对准测量过程中，获取实际基准间距和实际对照间距；计算实际基准间距与实际对照间距之间的实际偏差；判断实际偏差和给定偏差之间差异是否在允许范围内，若是，则确定实际测量数据准确；若否，则对实际测量数据进行修正。通过比较实际偏差和给定偏差之间的差异，来验证套刻对准测量过程中获得的实际测量数据的准确性，且通过实际偏差和给定偏差之间的差异来对实际测量数据修正，进而保证测量过程中获取的测量数据的准确性高。

Description

一种套刻对准标记结构、套刻对准测量方法及半导体器件
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，更为具体地说，涉及一种套刻对准标记结构、套刻对准测量方法及半导体器件。
背景技术
随着光刻特征尺寸的不断减小，对光刻机的套刻精度与临界尺寸均匀性的要求也不断提高。半导体器件的制造通常包括几十道光刻工序，为了确保各个层次的对应关系，必须要求与光刻特征尺寸相匹配的套刻精度。曝光图形与实际位置的差异，即图形位置偏移量，是影响光刻机套刻精度的重要因素，也是影响器件的重要因子，因此，套刻偏差测量数据的准确性对套刻测量方法有着很大的影响。故而，现有的半导体器件在制作过程中，对套刻偏差测量数据的准确性的检测也是测量方法中的重要一环。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种套刻对准标记结构、套刻对准测量方法及半导体器件，有效解决现有技术存在的技术问题，保证测量过程中获取的测量数据的准确性高。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种套刻对准标记结构，包括：
基底；
位于所述基底一侧表面的参考标记层，所述参考标记层包括至少一个基准参考标记和至少一个对照参考标记；
位于所述参考标记层背离所述基底一侧的薄膜覆盖层；
以及，位于所述薄膜覆盖层背离所述基底一侧的测量标记层，所述测量标记层包括与所述基准参考标记一一对应的基准测量标记，及与所述对照参考标记一一对应的对照测量标记，所述基准参考标记和其相应所述基准测量标记组成基准套刻对准标记，且所述对照参考标记和其相应所述对照测量标记组成对照套刻对准标记；
所述基准参考标记和其相应的基准测量标记具有基准间距；所述对照参考标记和其相应的所述对照测量标记具有对照间距；
所述基准间距和所述对照间距之间具有给定偏差。
可选的，所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记在所述基底上的垂直投影所属的同一平面直角坐标系中，所述基准参考标记和其相应所述基准测量标记在x轴上具有第一基准间距，所述对照参考标记和其相应所述对照测量标记在x轴上具有第一对照间距，所述第一基准间距和所述第一对照间距之间具有第一给定偏差；及所述基准参考标记和其相应所述基准测量标记在y轴上具有第二基准间距，所述对照参考标记和其相应所述对照测量标记在y轴上具有第二对照间距，所述第二基准间距和所述第二对照间距之间具有第二给定偏差。
可选的，所述套刻对准标记结构包括多个对照套刻对准标记，其中，不同所述对照套刻对准标记相应的第一给定偏差不同；
和/或，不同所述对照套刻对准标记相应的第二给定偏差不同。
可选的，所述套刻对准标记结构包括多个对照套刻对准标记，其中，所有所述对照套刻对准标记相应的第一给定偏差均相同；
和/或，所有所述对照套刻对准标记相应的第二给定偏差均相同。
可选的，所述基准套刻对准标记的图形与所述对照套刻对准标记的图形相同。
可选的，所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
呈两行及两列的阵列设置的四个套刻区域，每一所述套刻区域包括多个平行设置的多个第一条形部及多个平行设置的多个第二条形部，所述第一条形部和所述第二条形部的延伸方向相同，且所述第一条形部和所述第二条形部在所述延伸方向上一一对应设置；
在所述两行及两列的阵列的行方向及列方向上，相邻两个所述套刻区域各自相应的条形部的延伸方向相垂直，其中，所有所述套刻区域的第一条形部组成为所述套刻对准标记的参考标记，且所有所述套刻区域的第二条形部组成为所述套刻对准标记的测量标记。
可选的，所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
第一方形部；
以及，位于所述第一方形部在所述基底上的垂直投影范围内的第二方形部，其中，所述第一方形部为所述套刻对准标记的参考标记，且所述第二方形部为所述套刻对准标记的测量标记。
可选的，所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
第一环形部；
以及，位于所述第一环形部在所述基底上的垂直投影的围绕范围内的第二环形部，其中，所述第一环形部为所述套刻对准标记的参考标记，且所述第二环形部为所述套刻对准标记的测量标记。
可选的，所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
第一方环区域，所述第一方环区域各边处分别设置有一第一条形部，且所述第一条形部的延伸方向与其所在第一方环区域的边的延伸方向平行；
以及，位于所述第一方环区域在所述基底上的垂直投影的围绕范围内的第二方环区域，所述第二方环区域各边处分别设置有一第二条形部，且所述第二条形部的延伸方向与其所在第二方环区域的边的延伸方向平行，其中，所有所述第一条形部组成所述套刻对准标记的参考标记，且所有所述第二条形部组成所述套刻对准标记的测量标记。
相应的，本发明还提供了一种套刻对准测量方法，所述套刻对准测量方法采用上述的套刻对准标记结构，包括：
获取实际测量数据，其中，所述实际测量数据包括所述基准参考标记和其相应基准测量标记之间的实际基准间距，以及所述对照参考标记和其相应的所述对照测量标记之间的实际对照间距；
计算所述实际基准间距与所述实际对照间距之间的实际偏差；
判断所述实际偏差和所述给定偏差之间差异是否在允许范围内，若是，则确定所述实际测量数据准确；
若否，则对所述实际测量数据进行修正。
相应的，本发明还提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括上述的套刻对准标记结构。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供了一种套刻对准标记结构、套刻对准测量方法及半导体器件，套刻对准标记结构包括基准套刻对准标记和对照套刻对准标记，其中，所述基准参考标记和其相应的基准测量标记具有基准间距；所述对照参考标记和其相应的所述对照测量标记具有对照间距；所述基准间距和所述对照间距之间具有给定偏差。在套刻对准测量过程中，获取实际测量数据，其中，所述实际测量数据包括所述基准参考标记和其相应基准测量标记之间的实际基准间距，以及所述对照参考标记和其相应的所述对照测量标记之间的实际对照间距；计算所述实际基准间距与所述实际对照间距之间的实际偏差；判断所述实际偏差和所述给定偏差之间差异是否在允许范围内，若是，则确定所述实际测量数据准确；若否，则对所述实际测量数据进行修正。
由上述内容可知，本发明提供的技术方案，通过比较实际偏差和给定偏差之间的差异，来验证套刻对准测量过程中获得的实际测量数据的准确性，且通过实际偏差和给定偏差之间的差异来对实际测量数据修正，进而保证测量过程中获取的测量数据的准确性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种套刻对准标记结构的结构示意图；
图2为图1中AA’方向的切面示意图；
图3为本发明实施例提供的一种套刻对准测量方法的流程图。
图4为本发明实施例提供的另一种套刻对准测量方法的流程图。
图5为本发明实施例提供的一种套刻对准标记的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种套刻对准标记的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种套刻对准标记的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种套刻对准标记的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
正如背景技术所述，半导体器件的制造通常包括几十道光刻工序，为了确保各个层次的对应关系，必须要求与光刻特征尺寸相匹配的套刻精度。曝光图形与实际位置的差异，即图形位置偏移量，是影响光刻机套刻精度的重要因素，也是影响器件的重要因子，因此，套刻偏差测量数据的准确性对套刻测量方法有着很大的影响。故而，现有的半导体器件在制作过程中，对套刻偏差测量数据的准确性的检测也是测量方法中的重要一环。
基于此，本发明提供了一种套刻对准标记结构、套刻对准测量方法及半导体器件，有效解决现有技术存在的技术问题，保证测量过程中获取的测量数据的准确性高。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下，具体结合图1至图8对本发明实施例提供的技术方案进行详细的描述。
结合图1和图2所示，图1为本发明实施例提供的一种套刻对准标记结构的结构示意图；图2为图1中AA’方向的切面示意图，其中，本发明实施例提供的套刻对准标记结构，包括：
基底100；
位于所述基底一侧表面的参考标记层，所述参考标记层包括至少一个基准参考标记210和至少一个对照参考标记220；
位于所述参考标记层背离所述基底一侧的薄膜覆盖层300；
以及，位于所述薄膜覆盖层300背离所述基底100一侧的测量标记层，所述测量标记层包括与所述基准参考标记210一一对应的基准测量标记410，及与所述对照参考标记220一一对应的对照测量标记420，所述基准参考标记210和其相应所述基准测量标记410组成基准套刻对准标记，且所述对照参考标记220和其相应所述对照测量标记420组成对照套刻对准标记；
所述基准参考标记210和其相应的基准测量标记410具有基准间距；所述对照参考标记220和其相应的所述对照测量标记420具有对照间距；
所述基准间距和所述对照间距之间具有给定偏差。
在本发明一实施例中，本发明提供的所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记在所述基底上的垂直投影所属的同一平面直角坐标系中，所述基准参考标记210和其相应所述基准测量标记410在x轴上具有第一基准间距d1，所述对照参考标记220和其相应所述对照测量标记420在x轴上具有第一对照间距d1’，所述第一基准间距d1和所述第一对照间距d1’之间具有第一给定偏差；及所述基准参考标记210和其相应所述基准测量标记410在y轴上具有第二基准间距d2，所述对照参考标记220和其相应所述对照测量标记420在y轴上具有第二对照间距d2’，所述第二基准间距d2和所述第二对照间距d2’之间具有第二给定偏差。
在本发明一实施例中，本发明实施例提供的套刻对准标记结构包括有多个套刻对准标记，所有套刻对准标记划分为基准套刻对准标记和对照套刻对准标记两种类型。其中，本发明提供的套刻对准标记的参考标记(基准参考标记和对照参考标记)及相应的测量标记(基准测量标记和对照测量标记)形成的图形均可以为中心对称图形；以及，参考标记及相应的测量标记在x轴和y轴上的间距可以表现为参考标记的对称中心和测量标记的中心对称中心之间的间距。
以及，本发明实施例提供的所述基准套刻对准标记的图形与所述对照套刻对准标记的图形可以相同。
具体如图1所示，基准套刻对准标记中基准参考标记210及其相应的基准测量标记410的图形均为中心对称图形，且基准参考标记210的对称中心和相应的基准测量标记410的对称中心重合，因而，所述基准参考标记210和其相应所述基准测量标记410在x轴上具有第一基准间距d1为0，及所述基准参考标记210和其相应所述基准测量标记410在y轴上具有第二基准间距d2为0。
以及，基准套刻对准标记中对照参考标记220及其相应的对照测量标记420的图形同样均为中心对称图形，且准参考标记210的对称中心和相应的基准测量标记410的对称中心具有预设偏差，使得所述对照参考标记220和其相应所述对照测量标记420在x轴上具有第一对照间距d1’，及所述对照参考标记220和其相应所述对照测量标记420在y轴上具有第二对照间距d2’；故而，所述第一基准间距d1和所述第一对照间距d1’之间的第一给定偏差即为第一对照间距d1’，及所述第二基准间距d2和所述第二对照间距d2’之间的第二给定偏差即为第二对照间距d2’。
需要说明的是，上述套刻对准标记的参考标记和测量标记的图形均为中心对称图形仅仅是本发明适用所有实施例中的一种，对此本发明不做具体限制，仅需要满足基准套刻对准标记和对照套刻对准标记在x轴和y轴都具有各自给定偏差即可。以及，本发明实施例提供的所有基准套刻对准标记相应的第一基准间距可以均相同，及所有基准套刻对准标记相应的第二基准间距可以均相同。
参考图3所示的一种套刻对准测量方法的流程图，本发明还提供了一种套刻对准测量方法，所述套刻对准测量方法采用上述实施例提供的套刻对准标记结构，套刻对准测量方法包括：
S1、获取实际测量数据，其中，所述实际测量数据包括所述基准参考标记和其相应基准测量标记之间的实际基准间距，以及所述对照参考标记和其相应的所述对照测量标记之间的实际对照间距；
S2、计算所述实际基准间距与所述实际对照间距之间的实际偏差；
S3、判断所述实际偏差和所述给定偏差之间差异是否在允许范围内，若是，则确定所述实际测量数据准确；
若否，则对所述实际测量数据进行修正。
由上述内容可知，本发明提供的技术方案，通过比较实际偏差和给定偏差之间的差异，来验证套刻对准测量过程中获得的实际测量数据的准确性，且通过实际偏差和给定偏差之间的差异来对实际测量数据修正，进而保证测量过程中获取的测量数据的准确性高。
结合图1和图4所示，其中图4所示为本发明提供的另一种套刻对准测量方法的流程图，其中本发明提供的基准间距可以包括x轴上基准间距和y轴上基准间距，及对照间距可以包括x轴上对照间距和y轴上对照间距，即所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记在所述基底上的垂直投影所属的同一平面直角坐标系中，所述基准参考标记210和其相应所述基准测量标记410在x轴上具有第一基准间距d1，所述对照参考标记220和其相应所述对照测量标记420在x轴上具有第一对照间距d1’，所述第一基准间距d1和所述第一对照间距d1’之间具有第一给定偏差；及所述基准参考标记210和其相应所述基准测量标记410在y轴上具有第二基准间距d2，所述对照参考标记220和其相应所述对照测量标记420在y轴上具有第二对照间距d2’，所述第二基准间距d2和所述第二对照间距d2’之间具有第二给定偏差。
所述套刻对准测量方法采用上述实施例提供的套刻对准标记结构，套刻对准测量方法包括：
S1’、获取实际测量数据，其中，所述实际测量数据包括所述基准参考标记和所述基准测量标记在x轴上的第一实际基准间距及在y轴上的第二实际基准间距，以及所述对照参考标记和所述对照测量标记在x轴上的第一实际对照间距及在y轴上的第二实际对照间距；
S2’、计算所述第一实际基准间距与所述第一实际对照间距之间的第一实际偏差，及计算所述第二实际基准间距与所述第二实际对照间距之间的第二实际偏差；
S3’、判断所述第一实际偏差和所述第一给定偏差之间差异及所述第二实际偏差和所述第二给定偏差之间差异是否在允许范围内，若是，则确定所述实际测量数据准确；
若否，则对所述实际测量数据进行修正。
在本发明一实施例中，本发明对实际测量数据进行修正可以采用(实际偏差/给定偏差)*实际基准间距的方式修正；即对x轴向的实际测量数据修正即为(第一实际偏差/第一给定偏差)*第一实际基准间距，及对y轴向的实际测量数据修正即为(第二实际偏差/第二给定偏差)*第二实际基准间距，对此本发明不做具体限制。
可以理解的，由于基准套刻对准标记和对照套刻对准标记之间具有第一给定偏差和第二给定偏差，因而，无论参考标记层所在膜层和测量标记层所在膜层之间是否出现对准偏差的问题，基准套刻对准标记和对照套刻对准标记之间的第一给定偏差和第二给定偏差是固定不变的。由此，在实际测量数据准确的条件下，判断第一实际偏差和第一给定偏差之间差异是否在允许范围内，及第二实际偏差和第二给定偏差之间差异是否在允许范围内，能够确定获取的实际测量数据是否准确；并且，在实际测量数据不准确的情况下，还能够根据第一实际偏差和第一给定偏差之间差异及第二实际偏差和第二给定偏差之间差异来进行x轴和y轴方向测量数据的修正，最终使得测量过程中获取的测量数据的准确性高。
在本发明一实施例中，为了进一步验证测量过程中获取的实际测量数据的准确性，可以形成更多的对照套刻对准标记，即所述套刻对准标记结构包括多个对照套刻对准标记，其中，所有所述对照套刻对准标记相应的第一给定偏差均相同；
和/或，所有所述对照套刻对准标记相应的第二给定偏差均相同。
可以理解的，套刻对准标记结构包括有多个对照套刻对准标记，且每一对照套刻对准标记与基准套刻对准标记的第一给定偏差可以设置为相同数值，和/或每一对照套刻对准标记与基准套刻对准标记的第二给定偏差也可以设置为相同数值，进而通过多个对照套刻对准标记和基准套刻对准标记之间实际偏差，来验证测量过程中获取的实际测量数据的准确性，保证实际测量数据的准确性高。
或者，为了进一步的验证测量过程中获取的实际测量数据的准确性，本发明提供的所述套刻对准标记结构包括多个对照套刻对准标记，其中，不同所述对照套刻对准标记相应的第一给定偏差不同；
和/或，不同所述对照套刻对准标记相应的第二给定偏差不同。
可以理解的，套刻对准标记结构包括有多个对照套刻对准标记，且每一对照套刻对准标记与基准套刻对准标记的第一给定偏差可以设置为不同数值，和/或每一对照套刻对准标记与基准套刻对准标记的第二给定偏差也可以设置为不同数值，进而，通过不同数值的第一给定偏差和不同数值的第二给定偏差，来判断验证实际测量数据是否准确；及在给定偏差和实际偏差之间差异不在允许范围内时，通过不同数值的第一给定偏差和不同数值的第二给定偏差与各自相应第一实际偏差和第二实际偏差的差异，对实际测量数据进行修改，进一步保证了实际测量数据的准确性高。
下面结合附图对本发明实施例提供的套刻对准标记(基准套刻对准标记和对照套刻对准标记)的图形进行详细描述；需要说明的是，下面附图仅仅示出了套刻对准标记的图形形状，对其具体数据参数不做限定。及本发明提供的套刻对准标记的参考标记(基准参考标记和对照参考标记)及相应的测量标记(基准测量标记和对照测量标记)形成的图形均可以为中心对称图形。
参考图5所示，为本发明实施例提供的一种套刻对准标记的结构示意图，其中，本发明实施例提供的所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
呈两行及两列的阵列设置的四个套刻区域，每一所述套刻区域包括多个平行设置的多个第一条形部231及多个平行设置的多个第二条形部232，所述第一条形部231和所述第二条形部232的延伸方向相同，且所述第一条形部231和所述第二条形部232在所述延伸方向上一一对应设置；
在所述两行及两列的阵列的行方向及列方向上，相邻两个所述套刻区域各自相应的条形部的延伸方向相垂直，其中，所有所述套刻区域的第一条形部231组成为所述套刻对准标记的参考标记201，且所有所述套刻区域的第二条形部232组成为所述套刻对准标记的测量标记401。
或者，本发明实施例提供的套刻对准标记还可以为box in box形状，具体参考图6所示，为本发明实施例提供的另一种套刻对准标记的结构示意图，本发明实施例提供的所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
第一方形部；
以及，位于所述第一方形部在所述基底上的垂直投影范围内的第二方形部，其中，所述第一方形部为所述套刻对准标记的参考标记201，且所述第二方形部为所述套刻对准标记的测量标记401。
或者，本发明实施例提供的套刻对准标记还可以为frame in frame形状，具体参考图7所示，为本发明实施例提供的又一种套刻对准标记的结构示意图，本发明实施例提供的所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
第一环形部；
以及，位于所述第一环形部在所述基底上的垂直投影的围绕范围内的第二环形部，其中，所述第一环形部为所述套刻对准标记的参考标记201，且所述第二环形部为所述套刻对准标记的测量标记401。
或者，本发明实施例提供的套刻对准标记还可以为bar in bar形状，具体参考图8所示，为本发明实施例提供的又一种套刻对准标记的结构示意图，为本发明实施例提供的所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
第一方环区域，所述第一方环区域各边处分别设置有一第一条形部241，且所述第一条形部241的延伸方向与其所在第一方环区域的边的延伸方向平行；
以及，位于所述第一方环区域在所述基底上的垂直投影的围绕范围内的第二方环区域，所述第二方环区域各边处分别设置有一第二条形部242，且所述第二条形部242的延伸方向与其所在第二方环区域的边的延伸方向平行，其中，所有所述第一条形部241组成所述套刻对准标记的参考标记201，且所有所述第二条形部242组成所述套刻对准标记的测量标记401。
需要说明的是，上述图5至图8所示套刻对准标记的图形仅仅是本发明所适用所有套刻对准标记的图形中的几种，本发明提供的套刻对准标记还可以为区别于图5至图8所示的图形，对此本发明不做具体限制。
相应的，本发明还提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括上述的套刻对准标记结构。
在本发明一实施例中，本发明实施例提供的半导体器件可以为半导体存储器等，对此本发明不做具体限制。
本发明提供了一种套刻对准标记结构、套刻对准测量方法及半导体器件，套刻对准标记结构包括基准套刻对准标记和对照套刻对准标记，其中，所述基准参考标记和其相应的基准测量标记具有基准间距；所述对照参考标记和其相应的所述对照测量标记具有对照间距；所述基准间距和所述对照间距之间具有给定偏差。在套刻对准测量过程中，获取实际测量数据，其中，所述实际测量数据包括所述基准参考标记和其相应基准测量标记之间的实际基准间距，以及所述对照参考标记和其相应的所述对照测量标记之间的实际对照间距；计算所述实际基准间距与所述实际对照间距之间的实际偏差；判断所述实际偏差和所述给定偏差之间差异是否在允许范围内，若是，则确定所述实际测量数据准确；若否，则对所述实际测量数据进行修正。
由上述内容可知，本发明提供的技术方案，通过比较实际偏差和给定偏差之间的差异，来验证套刻对准测量过程中获得的实际测量数据的准确性，且通过实际偏差和给定偏差之间的差异来对实际测量数据修正，进而保证测量过程中获取的测量数据的准确性高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种套刻对准标记结构，其特征在于，包括：
基底；
位于所述基底一侧表面的参考标记层，所述参考标记层包括至少一个基准参考标记和至少一个对照参考标记；
位于所述参考标记层背离所述基底一侧的薄膜覆盖层；
以及，位于所述薄膜覆盖层背离所述基底一侧的测量标记层，所述测量标记层包括与所述基准参考标记一一对应的基准测量标记，及与所述对照参考标记一一对应的对照测量标记，所述基准参考标记和其相应所述基准测量标记组成基准套刻对准标记，且所述对照参考标记和其相应所述对照测量标记组成对照套刻对准标记；
所述基准参考标记和其相应的基准测量标记具有基准间距；所述对照参考标记和其相应的所述对照测量标记具有对照间距；
所述基准间距和所述对照间距之间具有给定偏差。
2.根据权利要求1所述的套刻对准标记结构，其特征在于，所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记在所述基底上的垂直投影所属的同一平面直角坐标系中，所述基准参考标记和其相应所述基准测量标记在x轴上具有第一基准间距，所述对照参考标记和其相应所述对照测量标记在x轴上具有第一对照间距，所述第一基准间距和所述第一对照间距之间具有第一给定偏差；
以及，所述基准参考标记和其相应所述基准测量标记在y轴上具有第二基准间距，所述对照参考标记和其相应所述对照测量标记在y轴上具有第二对照间距，所述第二基准间距和所述第二对照间距之间具有第二给定偏差。
3.根据权利要求1所述的套刻对准标记结构，其特征在于，所述套刻对准标记结构包括多个对照套刻对准标记，其中，不同所述对照套刻对准标记相应的第一给定偏差不同；
和/或，不同所述对照套刻对准标记相应的第二给定偏差不同。
4.根据权利要求1所述的套刻对准标记结构，其特征在于，所述套刻对准标记结构包括多个对照套刻对准标记，其中，所有所述对照套刻对准标记相应的第一给定偏差均相同；
和/或，所有所述对照套刻对准标记相应的第二给定偏差均相同。
5.根据权利要求1所述的套刻对准标记结构，其特征在于，所述基准套刻对准标记的图形与所述对照套刻对准标记的图形相同。
6.根据权利要求1所述的套刻对准标记结构，其特征在于，所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
呈两行及两列的阵列设置的四个套刻区域，每一所述套刻区域包括多个平行设置的多个第一条形部及多个平行设置的多个第二条形部，所述第一条形部和所述第二条形部的延伸方向相同，且所述第一条形部和所述第二条形部在所述延伸方向上一一对应设置；
在所述两行及两列的阵列的行方向及列方向上，相邻两个所述套刻区域各自相应的条形部的延伸方向相垂直，其中，所有所述套刻区域的第一条形部组成为所述套刻对准标记的参考标记，且所有所述套刻区域的第二条形部组成为所述套刻对准标记的测量标记。
7.根据权利要求1所述的套刻对准标记结构，其特征在于，所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
第一方形部；
以及，位于所述第一方形部在所述基底上的垂直投影范围内的第二方形部，其中，所述第一方形部为所述套刻对准标记的参考标记，且所述第二方形部为所述套刻对准标记的测量标记。
8.根据权利要求1所述的套刻对准标记结构，其特征在于，所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
第一环形部；
以及，位于所述第一环形部在所述基底上的垂直投影的围绕范围内的第二环形部，其中，所述第一环形部为所述套刻对准标记的参考标记，且所述第二环形部为所述套刻对准标记的测量标记。
9.根据权利要求1所述的套刻对准标记结构，其特征在于，所述基准套刻对准标记和所述对照套刻对准标记中至少之一的套刻对准标记包括：
第一方环区域，所述第一方环区域各边处分别设置有一第一条形部，且所述第一条形部的延伸方向与其所在第一方环区域的边的延伸方向平行；
以及，位于所述第一方环区域在所述基底上的垂直投影的围绕范围内的第二方环区域，所述第二方环区域各边处分别设置有一第二条形部，且所述第二条形部的延伸方向与其所在第二方环区域的边的延伸方向平行，其中，所有所述第一条形部组成所述套刻对准标记的参考标记，且所有所述第二条形部组成所述套刻对准标记的测量标记。
10.一种套刻对准测量方法，其特征在于，所述套刻对准测量方法采用权利要求1-9任意一项所述的套刻对准标记结构，包括：
获取实际测量数据，其中，所述实际测量数据包括所述基准参考标记和其相应基准测量标记之间的实际基准间距，以及所述对照参考标记和其相应的所述对照测量标记之间的实际对照间距；
计算所述实际基准间距与所述实际对照间距之间的实际偏差；
判断所述实际偏差和所述给定偏差之间差异是否在允许范围内，若是，则确定所述实际测量数据准确；
若否，则对所述实际测量数据进行修正。
11.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括权利要求1-9任意一项所述的套刻对准标记结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114200780B (zh) * 2020-05-29 2023-07-04 长江存储科技有限责任公司 一种套刻对准标记结构及相关方法和器件
CN112542396A (zh) * 2020-06-30 2021-03-23 深圳中科飞测科技股份有限公司 一种套刻标记及对准误差的测量方法
CN112201645B (zh) * 2020-09-18 2024-04-12 武汉新芯集成电路制造有限公司 套刻标识、晶圆的套刻误差测量方法及晶圆的堆叠方法
CN114326335B (zh) * 2020-09-30 2024-05-17 中国科学院微电子研究所 用于图案层对准的对准标记系统及对准方法
CN113571527B (zh) * 2021-07-26 2023-07-21 长江存储科技有限责任公司 沟道孔的制作方法、存储器、其制作方法及存储系统
KR102617147B1 (ko) * 2023-07-14 2023-12-27 (주)오로스 테크놀로지 오버레이 계측 장치 및 오버레이 계측 장치의 교정방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105467747A (zh) * 2016-01-09 2016-04-06 北京工业大学 对准标记及掩膜版

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001267202A (ja) * 2000-03-15 2001-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 重ね合わせ測定マーク及びその測定方法と重ね合わせ測定マークを有する半導体装置
JP2016180783A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法、パターンの重ね合わせ検査方法
CN104898383B (zh) * 2015-06-29 2018-07-06 上海华力微电子有限公司 双层套刻精度控制层次管理的方法、校准标记及测量系统
US10859924B2 (en) * 2017-11-15 2020-12-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device and system for performing the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105467747A (zh) * 2016-01-09 2016-04-06 北京工业大学 对准标记及掩膜版

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