CN111638626A - 对位标记和半导体结构的形成方法、组合掩膜版 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对位标记和半导体结构的形成方法、组合掩模版。通过组合使用第一掩模版和第二掩模版，以界定出对位标记的图形，从而使得所形成的对位标记的结构更为复杂且精度更高，进而基于该对位标记执行光刻工艺时，即有利于提高光刻工艺的对准精度，减小光刻工艺的对位偏差。以及，在将该对位标记结合至半导体器件的制备过程中，则相应的能够提高所形成的半导体器件的性能。

Description

对位标记和半导体结构的形成方法、组合掩膜版

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种组合掩膜版，以及一种对位标记的形成方法和半导体结构的形成方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，半导体器件的工艺节点正不断减小，以及半导体器件中的膜层结构也更为复杂，为此，各个膜层之间的对准精度尤其重要。具体而言，在制备依次堆叠的图形化的膜层时，通常是结合光刻工艺将各个掩模版上的图形复制至对应的膜层中。其中，在执行光刻工艺时，一般是通过识别对位标记，以实现当前掩模版上的图形能够与下层膜层的图形相互对准。

可见，对位标记在光刻工艺中起到了至关重要的作用，将会直接影响到各个膜层之间的对准偏差。尤其是，随着半导体技术的不断发展，器件中的膜层数量不断增加，此时各个膜层之间的对准偏差也会随之叠加，进而会严重影响到所形成的半导体器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合掩模版，可以用于界定出对位标记的图形，以提高光刻工艺的对位精度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种组合掩模版，包括：

第一掩模版，形成有第一图形；

第二掩模版，形成有第二图形，并且所述第二图形用于和所述第一图形组合，以界定出对位标记的图形。

基于如上所述的组合掩模版，本发明还提供了一种对位标记的形成方法，包括：

利用第一掩模版执行第一次光刻工艺，以形成第一图形在目标层上；

利用第二掩模版执行第二次光刻工艺，以形成第二图形在所述目标层上，并利用所述第二图形和所述第一图形界定出对位标记的图形；

执行刻蚀工艺，以将所述对位标记的图形复制至所述目标层，形成所述对位标记在所述目标层中。

以及，本发明中还提供了一种组合掩模版，所述组合掩膜版用于界定出对位标记的图形在对位标记区中，以及还用于界定出器件膜层的图形在半导体器件区中。其中，所述组合掩模版包括：

第一掩模版，所述第一掩模版的对位标记区中形成有第一对位图形，所述第一掩模版的半导体器件区中形成有第一器件图形；

第二掩模版，所述第二掩模版的对位标记区中形成有第二对位图形，所述第二对位图形用于和所述第一对位图形组合，以界定出对位标记的图形，以及所述第一掩模版的半导体器件区中形成有第二器件图形，所述第二器件图形用于和所述第一器件图形组合，以界定出器件膜层的图形。

基于如上所述的组合掩模版，本发明的又一目的在于提供一种半导体结构的形成方法，包括：

提供如上所述的组合掩膜版；

利用第一掩模版执行第一次光刻工艺，以形成第一对位图形在目标层的对位标记区中，以及形成第一器件图形在所述目标层的半导体器件区中；

利用第二掩模版执行第二次光刻工艺，以形成第二对位图形在所述目标层的对位标记区中，以及形成第二器件图形在所述目标层的半导体器件区中，所述第二对位图形和所述第一对位图形界定出对位标记的图形，所述第一器件图形和所述第二器件图形界定出器件膜层的图形；

执行刻蚀工艺，以将所述对位标记的图形和所述器件膜层的图形均复制至所述目标层中；

提供第三掩模版并执行第三次光刻工艺，所述第三次光刻工艺通过识别所述对位标记进行图形对准。

在本发明提供的组合掩模版中，可以用于界定出对位标记的图形。即，对位标记的图形是利用第一掩模版和第二掩模版组合定义出的。如此一来，相对于传统的对位标记而言，本发明中所形成的对位标记的图形更为复杂且精度也更高，从而在后续基于该对位标记执行光刻工艺时，即能够提高对所述对位标记的识别精度，减小光刻工艺的对位偏差。

此外，在将该组合掩模版结合于半导体器件的制备过程中，即有利于提高所形成的半导体器件的性能。具体而言，可以利用同一道双重图形的光刻工艺，形成器件膜层的同时还形成对位标记，此时通过所述对位标记即能够反映出所形成的器件膜层的偏差状况；并且，所述对位标记中还集成了第一次光刻工艺的偏差和第二次光刻工艺的偏差，进而在基于所述对位标记执行第三次光刻工艺时，所述第三次光刻工艺即能够在均衡第一次光刻工艺的对位偏差和第二次光刻工艺的对位偏差的基础上，实现图形对准，有利于降低第一次光刻工艺、第二光刻工艺和第三次光刻工艺所产生的总偏差。

附图说明

图1为本发明实施例一中的组合掩模版的结构示意图；

图2为本发明实施例二中的组合掩模版的结构示意图；

图3为本发明实施例三中的组合掩模版的结构示意图；

图4为本发明实施例四中的组合掩模版的结构示意图；

图5为本发明实施例五中的组合掩模版的结构示意图；

图6为本发明实施例六中的组合掩模版的结构示意图；

图7为本发明实施例七中的组合掩模版的结构示意图。

其中，附图标记如下：

100A/200A/300A/400A/500A/600A-第一掩模版；

100B/200B/300B/400B/500B/600B-第二掩模版；

110A/210A/310A/410A-第一线条；

110B/210B/310B/410B-第二线条；

120A/320A-第一空白区域；

120B/320B-第二空白区域；

220A/420A-第一图形区域；

220B/420B-第二图形区域；

510A/610A-第一块状图案；

510B/610B-第二块状图案；

100A/200A/300A/400A/500A/500C’/600A-对位标记的图形。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的组合掩模版，对位标记的形成方法和半导体结构的形成方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

图1为本发明实施例一中的组合掩模版的结构示意图，如图1所示，所述组合掩模版包括：

第一掩模版100A，所述第一掩膜版110上形成有第一图形(本实施例中，所述第一图形包括多条第一线条110A)；以及，

第二掩模版100B，所述第二掩模版100B上形成有第二图形(本实施例中，所述第二图形包括多条第二线条110B)。

其中，当所述第一掩模版100A的第一图形和所述第二掩模版100B的第二图形相互组合时，即可以界定出所述对位标记的图形100C。

具体的，所述第一图形和所述第二图形的组合方式例如为：所述第二图形和所述第一图形相互叠加，并将叠加之后的图形界定为所述对位标记的图形。或者，所述第一图形和所述第二图形的组合方式还可以为：利用所述第二图形和所述第一图形相互重叠的部分，界定出所述对位标记的图形。

本实施例中，所述第一图形包括第一线条110A，第二图形包括第二线条110B，以及第一图形和第二图形组合时，所述第一线条110A和第二线条110B相交。此时，可以基于第一线条110A和第二线条110B相互叠加，以界定出分格阵列，进而使所构成的对位标记的图形100C为孔阵列图形；或者，可以基于第一线条110A和第二线条110B相互重叠的部分，界定出岛阵列，以构成对位标记的图形100C。

可以理解为，所述第一掩膜版100A和所述第二掩膜版100B均具有图形区域，以及所述第一图形(即，本实施例中的第一线条110A)形成在第一掩模版100A的图形区域中，所述第二图形(即，本实施例中的第二线条110B)形成在第二掩模版100B的图形区域中。以及，所述第一掩膜版100A的图形区域和所述第二掩模版100B的图形区域的形状和位置均相互对应，如此一来，当第一掩膜版100A和第二掩模版100B组合使用时，即能够实现第一线条110A和第二线条110B在图形区域中相交。

进一步的，所述第一掩模版100A中的第一线条110A和所述第二掩模版100B中的第二线条110B可以为相互垂直，也可以为非垂直。例如，当所述第一线条110A和所述第二线条110B相互垂直时，即可使界定出的孔阵列图形(岛阵列图形)中多个孔(岛)在行方向和列方向上均对齐。或者，当所述第一线条110A和所述第二线条110B为非垂直延伸时，则可使界定出的孔阵列图形(岛阵列图形)例如以六角阵列排布。本实施例中，以所述第一线条110A和第二线条110B是非垂直延伸为例进行说明。

继续参考图1所示，所述第一掩模版100A和所述第二掩模版100B还均具有空白区域，以及空白区域可以排布在掩模版的任意位置。本实施例中，所述第一掩膜版100A和所述第二掩膜版100B中，均为空白区域内嵌于图形区域中，即，图形区域围绕在空白区域的外周围。基于此，在组合使用第一掩模版和第二掩模版时，界定出的对位标记的图形即围绕所述空白区域。

具体的，所述第一掩模版100A具有第一空白区域120A，所述第一图形未形成在所述第一空白区域120A中，以及所述第二掩模版100B具有第二空白区域120B，所述第二图形未形成在所述第二空白区域120B中。

进一步的，所述第一掩模版100A的第一空白区域120A和所述第二掩模版100B的第二空白区域120B为形状相同且位置相互对应。例如，所述第一掩模版100A中的第一空白区域120A和第二掩模版100B的第二空白区域120B均为矩形、圆形、椭圆形或者其他多边形等。本实施例中，以所述第一掩模版100A中的第一空白区域120A和第二掩模版100B的第二空白区域120B均为矩形为例进行说明。

以及，所述第一掩模版100A的第一空白区域120A和所述第二掩模版100B的第二空白区域120B，两者的位置相互对应。如此一来，当所述第一掩模版100A和所述第二掩模版100B组合使用时，则所述第一空白区域120A和所述第二空白区域120B相应的位置重叠。

需要说明的是，所述第一掩模版100A中的第一空白区域120A和第二掩模版100B的第二空白区域120B可以用于实现第一掩模版100A和第二掩模版100B的相互对准。即，所述第一掩模版100A和所述第二掩模版100B可以通过一一对应的空白区域实现图形的相互对准。

可选的方案中，所述第一掩模版100A和第二掩模版100B中可以均设置有至少两个空白区域。以及，第一掩模版100A中的至少两个第一空白区域120A和第二掩模版100B中的至少两个第二空白区域120B的排布方式相互对应。例如，本实施例中，在第一掩模版100A和第二掩模版100B中均设置有四个空白区域，并且第一掩模版100A和第二掩模版100B中的四个空白区域均沿着预定方向依次排布。

进一步的，所述第一掩模版100A中的至少两个第一空白区域120A，和第二掩模版100B中的至少两个第二空白区域120B，其形状和位置一一对应。例如，第一掩模版100A中排布在第1个的第一空白区域110A的形状和位置，与第二掩模版100B中排布在第1个的第二空白区域110B的形状和位置相互对应；以及，第一掩模版100A中排布在第2个的第一空白区域110A的形状和位置，与第二掩模版100B中排布在第2个的第二空白区域110B的形状和位置相互对应等等。需要说明的是，排布在第1个的空白区域和排布在第2个的空白区域的形状可以不相同，也可以相同。

具体的，在利用如上所述的组合掩模版形成对位标记的方法例如包括：

第一步骤，利用第一掩模版100A执行第一次光刻工艺，以形成第一图形在目标层上；

第二步骤，利用第二掩模版100B执行第二次光刻工艺，以形成第二图形在所述目标层上，进而可以利用所述第二图形和所述第一图形界定出对位标记的图形。

第三步骤，执行刻蚀工艺，以将所述对位标记的图形复制至所述目标层，进而形成所述对位标记在所述目标层中。

如上所述，在利用所述第二图形和所述第一图形界定出对位标记的图形的方法例如为：使所述第二图形和所述第一图形相互叠加，以界定出所述对位标记的图形。或者，所述对位标记的图形的界定方法还可以为：利用所述第一图形中被所述第二图形覆盖的部分，构成所述对位标记的图形。

本实施例中，所述第一图形包括多条第一线条，所述第二图形包括多条第二线条，基于此，即可以通过调整光刻工艺和刻蚀工艺，形成孔阵列图形或者岛阵列图形的对位标记。

在具体实施例中，当所形成的对位标记的图形为孔阵列图形时，其形成方法例如为：首先，利用第一掩模版100A执行第一次光刻工艺，以形成具有第一图形的第一膜层在目标层上；接着，直接利用第二掩模版100B执行第二次光刻工艺，以形成具有第二图形的第二膜层在目标层上，此时所述第二膜层中的线条即相应的与第一膜层中的线条相交并叠加，以界定出多个分格阵列图形，以及所述分格阵列中的各个分格中均暴露有部分目标层；接着，执行刻蚀工艺，以刻蚀目标层中暴露于各个分格中的部分，进而形成孔阵列在所述目标层中，所述孔阵列即构成所述对位标记。

以及，当所形成的对位标记的图形为岛阵列图形时，其具体形成方法例如为：首先，利用第一掩模版100A执行第一次光刻工艺，以形成具有第一图形的第一膜层在目标层上，此时所述第一膜层中相邻的线条之间即暴露有部分目标层；接着，执行第一次刻蚀工艺，以将第一膜层中的第一图形复制至所述目标层中，以在目标层中形成有多条线条；接着，利用第二掩模版100B执行第二次光刻工艺，以形成具有第二图形的第二膜层在目标层上，此时所述第二膜层中的多条线条即与目标层中的多条线条相交；接着，执行第二次刻蚀工艺，以刻蚀所述目标层中的线条暴露于第二膜层的部分，进而形成岛阵列在所述目标层中，所述岛阵列即构成所述对位标记。

或者，当所形成的对位标记的图形为岛阵列图形时，其具体形成方法还可以为：首先，利用第一掩模版100A执行第一次光刻工艺，以形成具有第一图形的第一膜层在目标层上；接着，利用第二掩模版100B执行第二次光刻工艺，以形成具有第二图形的第二膜层在目标层上，此时所述第二膜层中的多条线条即与第一膜层中的多条线条相交；接着，执行第一次刻蚀工艺，以刻蚀所述第一膜层中未被所述第二膜层覆盖的部分，使得剩余的第一膜层的图形为岛阵列图形；接着，执行第二次刻蚀工艺，以将剩余的第一膜层的岛阵列图形复制至目标层中，以构成所述对位标记。

如此一来，在后续光刻工艺中，即可以基于岛阵列图形的对位标记或者孔阵列图形的对位标记实现上层膜层与下层膜层的图形对准。

实施例二

与实施例一区别在于，本实施例中，第一掩模版和第二掩模版中的图形区域和空白区域的设置不同。本实施例中，所述图形区域内嵌于所述空白区域中。

图2为本发明实施例二中的组合掩模版的结构示意图，如图2所示，所述组合掩模版中，第一掩模版200A具有第一图形区域220A，以及第一掩模版200A中的第一图形形成在所述第一图形区域220A中，本实施例中，即为第一线条210A形成在所述第一图形区域220A中。以及，第二掩模版200B具有第二图形区域220B，所述第二掩模版200B中的第二图形形成在所述第二图形区域220B中，本实施例中，即为第二线条210B形成在所述第二图形区域220B中。

基于此，当第一掩模版200A和第二掩模版200B组合使用时，第一图形区域220A和第二图形区域220B的位置重叠，并界定出的对位标记的图形200C在图形区域中。本实施例中，即可由所述第一图形区域220A中的第一线条210A和第二图形区域220B中的第二线条210B，界定出多个孔阵列图形或岛阵列图形，以构成对位标记的图形200C。

进一步的，所述第一掩模版200A中的第一图形区域220A和第二掩模版200B中的第二图形区域220B的位置和形状一一对应相同。即，第一掩模版200A中的排布在预定位置的第一图形区域220A和第二掩模版中排布在相应的预定位置的第二图形区域220B的形状和位置一致。其中，所述第一掩模版200A中的图形区域和第二掩模版200B中的图形区域的形状例如可以为圆形、椭圆形、矩形或其他多边形等。

继续参考图2所示，所述第一掩模版200A和所述第二掩模版200B均具有至少两个图形区域，并且第一掩模版200A中的至少两个图形区域和第二掩模版200B中的至少两个图形区域的排布方式一致。例如，本实施例中，第一掩模版200A中的四个第一图形区域220A和第二掩模版200B中的四个第二图形区域220B均沿着预定方向依次排布。更具体的，所述第一掩模版200A中的多个第一图形区域220A和第二掩模版200B中的多个第二图形区域220B的形状和位置一一对应相同。

继续参考图2所示，本实施例中，第一掩模版200A和第二掩模版200B均具有多个图形区域，并且图形区域内嵌于空白区域中。以及，第一掩模版200A中的第一图形区域220A和第二掩模版200B中的第二图形区域220B的形状均为矩形。当然，在其他实施例中，第一掩模版200A中多个第一图形区域的形状也可以互不相同，只要第一掩模版200A中预定位置的第一图形区域和第二掩模版200B中对应于预定位置的第二图形区域的形状相同即可。

实施例三

与实施例一的区别在于，本实施例中，第一掩模版中的第一线条和第二掩模版中的第二线条相互垂直，进而使得界定出的对位标记的图形，其孔阵列图形的多个孔在行方向和列方向上均对齐；或者，使得界定出的岛阵列图形的多个岛在行方向和列方向上均对齐。

图3为本发明实施例三中的组合掩模版的结构示意图，如图3所示，第一掩模版300A中的第一线条310A沿着水平方向延伸，第二掩模版300B中的第二线条310B沿着竖直方向延伸，基于此，由第一掩模版300A和第二掩模版300B所界定出的对位标记的图形300C为孔阵列图形或岛阵列图形。

当然，其他实施例中，也可以是第一掩模版300A中的第一线条310A沿着竖直方向延伸，第二掩模版300B中的第二线条310B沿着水平方向延伸。

以及，与实施例一类似的，本实施例中的第一掩模版300A和第二掩模版300B中也均具有空白区域，以及空白区域也均内嵌于图形区域中。此外，本实施例中，所述第一掩模版300A中的第一空白区域320A的形状和位置，与第二掩模版300B中的第二空白区域320B的形状和位置一一对应。

实施例四

与实施例三的区别在于，本实施例中，第一掩模版和第二掩模版中的图形区域内嵌于空白区域中。

图4为本发明实施例四中的组合掩模版的结构示意图，如图4所示，第一掩模版400A和第二掩模版400B均具有至少两个图形区域，基于此，由第一掩模版400A中的第一图形和第二掩模版400B中第二图形即可以界定出多个孔阵列图形或者多个岛阵列图形，以构成对位标记的图形400C。

可以理解为，第一掩模版400A中的一个第一图形区域420A与第二掩模版400B中的相对应的一个第二图形区域420B，相互叠加可以获取一个孔阵列图形或者岛阵列图形。因此，本实施例中，即由第一掩模版400A中的四个第一图形区域420A和第二掩模版400B中的四个第二图形区域420B，对应得到四个孔阵列图形或者四个岛阵列图形，以构成对位标记的图形400C。

以及，本实施例中，第一掩模版400A的第一线条410A沿着水平方向延伸，第二掩模版400B的第二线条410B沿着竖直方向延伸，从而使界定出的孔阵列图形的孔在行方向和列方向均对齐，或者使界定出的岛阵列图形中的岛在行方向和列方向均对齐。

需要说明的是，实施例二至实施例四中，利用第一掩模版和第二掩模版在目标层上形成对位标记的方法与实施例一中形成对位标记的方法相同，此处不做赘述。

实施例五

与上述实施例的区别在于，本实施例中，第一掩模版的第一图形包括多个第一块状图案，第二掩模版的第二图形包括多个第二块状图案。

图5为本发明实施例五中的组合掩模版的结构示意图，如图5所示，本实施例中，第一掩模版500A的多个第一块状图案510A在第一方向上对齐排布，以及第二掩模版500B中多个第二块状图案510B也在第一方向上对齐排布。如此一来，当第一掩模版500A的第一图形和第二掩模版500B的第二图形组合时，多个第一块状图案510A和多个第二块状图案510B即在所述第一方向上交替连接。

继续参考图5所示，本实施例中，所述第一图形和所述第二图形的组合方式为：所述第二图形和所述第一图形相互叠加。即，本实施例中，多个第一块状图案510A和多个第二块状图案510B在所述第一方向上交替连接，以形成在竖直方向上串连连接的链条图形，用于构成对位标记的图形500C。

进一步的方案中，所述第一掩模版500A中的多个第一块状图案510A呈阵列式排布，以及所述第二掩模版500B中的多个第二块状图案510B也相应的呈阵列式排布，从而当第一掩模版500A和第二掩模版500B组合使用时，多个第一块状图案510A和多个第二块状图案510B能够相互一一对应交替连接。

具体的，第一掩模版500A中呈阵列式排布的多个第一块状图案510A为在水平方向和竖直方向上均对齐排布；以及，第二掩模版500B中呈阵列式排布的多个第二块状图案510B也为在水平方向和竖直方向上均对齐排布，以使第一块状图案510A和第二块状图案510B能够在竖直方向上交替连接，以及还可以使第一块状图案510B和第二块状图案510B在水平方向上相互间隔，从而可以界定出多条链条图形，多条链条图形在水平方向上依次排布。

可选的方案中，所述第一块状图案510A和所述第二块状图案510B的形状可以相同，例如可以均为圆形、椭圆形、矩形或其他多边形等。本实施例中，所述第一块状图案510A和第二块状图案510B的形状均为椭圆形，以及第一块状图案510A和第二块状图案510B的椭圆形的长轴方向均为第一方向(即，竖直方向)，第一块状图案510A和第二块状图案510B的椭圆形的短轴方向均为水平方向。

当然，在其他实施例中，第一块状图案510A和第二块状图案510B的椭圆形的长轴方向也可以为水平方向，此时，即可以使多个第一块状图案510A和多个第二块状图案510B在水平方向上交替连接，以形成在水平方向上串连连接的链条图形。

具体的，基于本实施例中的组合掩模版，在目标层上形成对位标记的方法例如包括如下步骤。

步骤一，利用第一掩模版500A执行第一次光刻工艺，以形成具有多个块状图案的第一膜层在目标层上；

步骤二，直接利用第二掩模版500B执行第二次光刻工艺，以形成具有多个第二块状图案的第二膜层在目标层上，此时所述第二膜层中的多个第二块状图案即与第一膜层中的多个第一块状图案交替连接，以形成串联连接的链条图形；

步骤三，执行刻蚀工艺，以将所述链条图形复制至所述目标层中，进而形成所述对位标记在目标层上。

实施例六

实施例五中，在组合使用第一掩膜版和第二掩模版时，是基于第一图形和第二图形相互叠加，以界定出串联连接的链条图形，进而构成对位标记的图形。然而，本实施例中，可以基于第一图形和第二图形在连接处相互重叠的部分，界定出块状阵列图形，用于构成对位标记的图形。

图6为本发明实施例六中的组合掩模版的结构示意图，参考图6所示，形成对位标记的方法包括：

第一步骤，利用第一掩模版500A执行第一次光刻工艺，以形成具有多个块状图案的第一膜层在目标层上；

第二步骤，利用第二掩模版500B执行第二次光刻工艺，以形成具有多个第二块状图案的第二膜层在目标层上，此时所述第二膜层中的第二块状图案即部分覆盖所述第一膜层中的第一块状图案；

第三步骤，执行第一次刻蚀工艺，以将所述第一块状图案中暴露于所述第二块状图案的部分去除，使得剩余的第一膜层的图形为块状阵列图形；

第四步骤，执行第二次刻蚀工艺，以将剩余的第一膜层的块状阵列图形复制至目标层中，以构成所述对位标记(即，图6所示的对位标记的图形500C’)。

实施例七

与实施例五的区别在于，本实施例中，第一掩膜版的第一块状图案和第二掩模版的第二块状图案的形状相同，并且第二块状图案的尺寸与所述第一块状图案的尺寸不相同，以使得当第一掩模版和第二掩模版组合使用时，可以由所述第一块状图案和所述第二块状图案界定出环状图形。

图7为本发明实施例七中的组合掩模版的结构示意图，如图7所示，第一掩模版600A中具有多个第一块状图案610A，第二掩模版600B具有多个第二块状图案610B，以及多个所述第一块状图案610A和多个所述第二块状图案610B的位置相互对应。

进一步的，第一掩模版600A中的多个第一块状图案610A的排布方式与第二掩模版600B中的多个第二块状图案610B的排布方式相同。本实施例中，所述第一掩模版600A中的多个第一块状图案610A呈阵列式排布，以及所述第二掩模版600B中的多个第二块状图案610B也相应的呈阵列式排布。

如上所述，所述第一掩模版600A中的第一块状图案710A的形状和第二掩模版600B中的第二块状图案610B的形状相同，例如第一块状图案610A和第二块状图案610B的图形均为圆形、椭圆形、矩形或者其他多边形等。

继续参考图7所示，第二块状图案610B的尺寸小于所述第一块状图案610B的尺寸，以使得当第一掩模版600A和第二掩模版600B组合使用时，第一块状图案610A和第二块状图案610B的中心重合，并能够使界定出的对位标记的图形600C为环状图形。本实施例中，利用所述第一掩模版600A和所述第二掩模版600B，可以使界定出的对位标记的图形600C为呈阵列式排布的环状图形。

具体的，形成环状图形的对位标记的方法例如包括如下步骤。

第一步骤，利用第一掩模版600A执行第一次光刻工艺，以形成具有多个块状图案的第一膜层在目标层上。

第二步骤，利用第二掩模版600B执行第二次光刻工艺，以形成具有多个暴露区的第二膜层在所述目标层上，其中所述第二膜层中的暴露区与所述第二掩模版600B中的第二块状图案一一对应。以及，所述第二膜层的暴露区和所述第一膜层中的块状图案的形状和位置相互对应，并且从所述暴露区暴露出所述块状图案的中心区域。

第三步骤，执行第一次刻蚀工艺，以将所述第一膜层的块状图案中暴露于所述暴露区的部分去除，使得剩余的第一膜层的图形为环状图形；

第四步骤，执行第二次刻蚀工艺，以将剩余的第一膜层的环状图形复制至目标层中，以构成所述对位标记(即，图7所示的对位标记的图形600C)。

需要说明的是，图7中示意性的示出了：第一掩模版600A和第二掩模版600B均为白底暗图形(即，第一块状图案610A和第二块状图案610B均为形成在透明基底上的暗图形)，基于此，在执行第一次光刻工艺和第二次光刻工艺时，则可以采用极性相反的光刻胶，以实现第二掩模版600B上的第二块状图案610B能够以“暴露区”复制至所述第二膜层中。此时，还可以理解为，所述第二图形和所述第一图形之间的组合方式为：利用第二图形和第一图形非重叠的部分，界定出所述对位标记的图形。

然而应当认识到，在其他实施例中，第二掩模版中的第二块状图案还可以是暗底亮图形，即，第二块状图案均为形成在不透明基底上的亮图形。此时，在执行第一次光刻工艺和第二次光刻工艺时，即可以采用相同极性的光刻胶，以实现第二掩模版600B上的透明图形的第二块状图案610B以“暴露区”复制至所述第二膜层中。此时，可以理解为，所述第二图形和所述第一图形之间的组合方式为：利用第二图形和第一图形相互重叠的部分，界定出所述对位标记的图形。

承如背景技术所述，随着半导体技术的不断发展，半导体器件中的膜层数量逐渐增加，膜层结构也更为复杂，此时，对应于各个膜层的光刻工艺所产生的对位偏差相互叠加，大大限制了半导体器件的性能。然而，在采用如上所述的组合掩模版得到的对位标记，其相对于传统的对位标记的图形更为复杂且精度更高，从而有利于提高光刻设备在识别对位标记时的识别精度，提高光刻工艺的对准精度。

此外，在目前的半导体制造技术中，双重图形的光刻技术也被广泛应用于半导体器件的制备过程中。需要说明的是，如上所述的组合掩模版及对位标记的形成方法尤其适用于双重图形的光刻技术中。

具体而言，在利用双重图形的光刻技术制备半导体器件的器件膜层时，通常需要采用两个掩模版，以实现器件膜层的图形化过程。基于此，即可以结合如上所述的组合掩模版，并利用同一双重图形的光刻工艺，以界定出如上所述的对位标记的图形在对位标记区中，同时还可以界定出器件膜层的图形在半导体器件区中。如此一来，后续在所述器件膜层上继续形成图形化的上层膜层时，所述上层膜层的图形化过程即可以基于所述对位标记，实现上层膜层的图形和下层膜层的图形的精确对准。

基于此，本实施例中还提供了一种用于界定出对位标记的图形和器件膜层的图形的组合掩模版，所述组合掩模版相应的包括第一掩模版和第二掩模版。

其中，所述第一掩模版的对位标记区中形成有第一对位图形，所述第一掩模版的半导体器件区中形成有第一器件图形。以及，所述第二掩模版的对位标记区中形成有第二对位图形，所述第二对位图形用于和所述第一对位图形组合，以界定出对位标记的图形，以及所述第一掩模版的半导体器件区中形成有第二器件图形，所述第二器件图形用于和所述第一器件图形组合，以界定出器件膜层的图形。

具体的，所述第一对位图形例如为上述实施例中的第一图形，所述第二对位图形例如为上述实施例中的第二图形，由此即可界定出如上述实施例所述的对位标记的图形。

以及，可以根据所述器件膜层的图形对应设计所述第一器件图形和所述第二器件图形。举例而言，当利用所述组合掩模版形成存储器中呈阵列式排布的节点接触部时，则所述第一器件图形和所述第二器件图形可以分别为沿着两个不同方向延伸的线条。

在可选的方案中，可以使所述第一对位图形和所述第一器件图形的图形相同，以及所述第二对位图形和所述第二器件图形的图形相同，进而可以使界定出对位标记的图形和器件膜层的图形相同。

以下对基于该组合掩模版，并利用同一双重图形的光刻工艺，在对器件膜层进行图形化的过程中同时形成对位标记的方法进行说明。

具体的，一种半导体结构的形成方法，包括如下执行步骤。

首先，利用如上所述的第一掩模版执行第一次光刻工艺，以形成第一对位图形在目标层的对位标记区中，以及形成第一器件图形在所述目标层的半导体器件区中。

接着，利用第二掩模版执行第二次光刻工艺，以形成第二对位图形在所述目标层的对位标记区中，以及形成第二器件图形在所述目标层的半导体器件区中，所述第二对位图形和所述第一对位图形界定出对位标记的图形，所述第一器件图形和所述第二器件图形界定出器件膜层的图形。

接着，执行刻蚀工艺，以将所述对位标记的图形和所述器件膜层的图形均复制至所述目标层中，进而在所述目标层中同时形成有所述对位标记和所述器件膜层。应当认识到，此时所述对位标记的材料和所述器件膜层的材料均相同，例如所述目标层为导电层，则所述对位标记的材料和所述器件膜层的材料均为导电材料。

接着，提供第三掩模版并执行第三次光刻工艺，所述第三次光刻工艺通过识别所述对位标记进行图形对准。

需要说明的是，在执行第一次光刻工艺和第二次光刻工艺时，例如均是通过识别基底上已经存在的传统的对位标记(例如，传统的十字形对位标记)，以实现第一次光刻工艺和第二次光刻工艺的图形对准。或者，在执行第二光刻工艺时，还可以是基于第一次光刻工艺所形成的对位图形(例如，第一对位图形)，实现第二次光刻工艺所形成的第二器件图形对准于第一次光刻工艺所形成的第一器件图形。

还应当认识到，在双重图形的光刻技术中，通常需要执行两次光刻工艺，而受到当前工艺窗口的限制，每一次光刻工艺中都可能会出现对准偏差，那么在执行第一次光刻工艺和第二次光刻工艺之后，即相应的存在对准偏差的相互叠加。基于此，在执行第三次光刻工艺时，若仍基于传统的对位标记进行对位时，则第三次光刻工艺中即会再次随机产生对位偏差，随机产生的对位偏差和第一光刻工艺/第二次光刻工艺的对位偏差相互叠加，进而会影响所形成的半导体器件的性能。

然而，本实施例中，利用双重图形的光刻技术所形成的对位标记综合了第一次光刻工艺和第二次光刻工艺所产生的对位偏差，此时，基于所述对位标记执行第三次光刻工艺时，即相当于在均衡了第一次光刻工艺的对位偏差和第二次光刻工艺的对位偏差的基础上，实现第三次光刻工艺的图形对准，如此，即能够使第一次光刻工艺、第二光刻工艺和第三次光刻工艺所产生的总偏差缩减。相应的，即可以提高第三次光刻工艺所形成的图形和下层器件膜层的图形之间的对准精度。

此外，如上所述，所述第一对位图形和所述第一器件图形的图形可以相同，以及所述第二对位图形和所述第二器件图形的图形也可以相同，进而使得所获得的对位标记的图形和器件膜层的图形也相同。此时，所形成的对位标记不仅仅能够反映出器件膜层在其制备过程中所产生的位置偏移，并且还能够基于对位标记的图形进一步推断出所形成的器件膜层的图形，以利用所述对位标记实现对所形成的器件膜层的监控。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

此外还应该认识到，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。

Claims (19)

1.一种组合掩模版，其特征在于，包括：

第一掩模版，形成有第一图形；

第二掩模版，形成有第二图形，并且所述第二图形用于和所述第一图形组合，以界定出对位标记的图形。

2.如权利要求1所述的组合掩模版，所述第二图形和所述第一图形相互叠加，以界定出所述对位标记的图形。

3.如权利要求1所述的组合掩模版，所述第二图形和所述第一图形相互重叠的部分，界定出所述对位标记的图形。

4.如权利要求1所述的组合掩模版，所述第二图形和所述第一图形非重叠的部分，界定出所述对位标记的图形。

5.如权利要求1所述的组合掩模版，其特征在于，所述第一掩模版和所述第二掩模版均具有空白区域，以及所述第一掩膜版的空白区域和所述第二掩模版的空白区域的形状和位置相互对应。

6.如权利要求5所述的组合掩模版，其特征在于，所述第一掩模版和所述第二掩模版均具有图形区域，所述第一掩膜版的图形区域和所述第二掩模版的图形区域的形状和位置相互对应，以及所述图形区域内嵌于所述空白区域中。

7.如权利要求1所述的组合掩模版，其特征在于，所述第一图形包括多条第一线条，所述第二图形包括多条第二线条；

其中，当所述第一图形和所述第二图形组合时，所述第一线条和所述第二线条相交，以界定出孔阵列图形或岛阵列图形。

8.如权利要求7所述的组合掩模版，其特征在于，所述第一线条和所述第二线条为未非垂直，以使界定出的所述孔阵列图形呈六角阵列排布，或者使界定出的所述岛阵列图形呈六角阵列排布。

9.如权利要求1所述的组合掩模版，其特征在于，所述第一图形包括多个第一块状图案，多个所述第一块状图案在第一方向对齐排布，所述第二图形包括多个第二块状图案，多个所述第二块状图案在第一方向上对齐排布；

其中，当所述第一图形和所述第二图形组合时，所述第一块状图案和所述第二块状图案在所述第一方向上交替连接并相互叠加，以界定出串连连接的链条图形。

10.如权利要求1所述的组合掩模版，其特征在于，所述第一图形包括多个第一块状图案，多个所述第一块状图案在第一方向对齐排布，所述第二图形包括多个第二块状图案，多个所述第二块状图案在第一方向上对齐排布；

其中，当所述第一图形和所述第二图形组合时，所述第一块状图案和所述第二块状图案在所述第一方向上交替连接，以及利用所述第一块状图案和所述第二块状图案在连接处相互重叠的部分，界定出块状阵列图形。

11.如权利要求9或10所述的组合掩模版，其特征在于，所述第一块状图案和所述第二块状图案的形状均为椭圆形，并且所述第一块状图案和所述第二块状图案的椭圆形的长轴方向均为所述第一方向。

12.如权利要求1所述的组合掩模版，其特征在于，所述第一图形包括多个第一块状图案，所述第二图形包括多个第二块状图案，并且所述第二块状图案的尺寸小于所述第一块状图形的尺寸；

其中，当所述第一图形和所述第二图形组合时，所述第一块状图案和所述第二块状图案的中心重合，以界定出环状图形。

13.一种对位标记的形成方法，其特征在于，包括：

利用第一掩模版执行第一次光刻工艺，以形成第一图形在目标层上；

利用第二掩模版执行第二次光刻工艺，以形成第二图形在所述目标层上，并利用所述第二图形和所述第一图形界定出对位标记的图形；

执行刻蚀工艺，以将所述对位标记的图形复制至所述目标层，形成所述对位标记在所述目标层中。

14.如权利要求13所述的对位标记的形成方法，其特征在于，在执所述第一次光刻工艺和所述第二次光刻工艺之后，所述第二图形和所述第一图形相互叠加，以构成所述对位标记的图形。

15.如权利要求13所述的对位标记的形成方法，其特征在于，执行所述第二次光刻工艺之后，所述第二图形部分覆盖所述第一图形；

以及，在执行所述刻蚀工艺之前，还包括：去除所述第一图形中未被所述第二图形覆盖的部分，并保留所述第一图形中被所述第二图形覆盖的部分，以构成所述对位标记的图形。

16.如权利要求13所述的对位标记的形成方法，其特征在于，所述目标层为导电层。

17.一种组合掩膜版，其特征在于，所述组合掩膜版用于界定出对位标记的图形在对位标记区中，以及还用于界定出器件膜层的图形在半导体器件区中，其中，所述组合掩模版包括：

第一掩模版，所述第一掩模版的对位标记区中形成有第一对位图形，所述第一掩模版的半导体器件区中形成有第一器件图形；

第二掩模版，所述第二掩模版的对位标记区中形成有第二对位图形，所述第二对位图形用于和所述第一对位图形组合，以界定出对位标记的图形，以及所述第一掩模版的半导体器件区中形成有第二器件图形，所述第二器件图形用于和所述第一器件图形组合，以界定出器件膜层的图形。

18.如权利要求17所述的组合掩模版，其特征在于，所述第一对位图形和所述第一器件图形的图形相同，所述第二对位图形和所述第二器件图形的图形相同。

19.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供如权利要求17所述的组合掩膜版；

利用第一掩模版执行第一次光刻工艺，以形成第一对位图形在目标层的对位标记区中，以及形成第一器件图形在所述目标层的半导体器件区中；

利用第二掩模版执行第二次光刻工艺，以形成第二对位图形在所述目标层的对位标记区中，以及形成第二器件图形在所述目标层的半导体器件区中，所述第二对位图形和所述第一对位图形界定出对位标记的图形，所述第一器件图形和所述第二器件图形界定出器件膜层的图形；

执行刻蚀工艺，以将所述对位标记的图形和所述器件膜层的图形均复制至所述目标层中；

提供第三掩模版并执行第三次光刻工艺，所述第三次光刻工艺通过识别所述对位标记进行图形对准。

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