CN114334910A - 曝光场拐角的标记单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种曝光场拐角的标记单元，包括有源层标记、金属栅层标记、通孔层标记和隔离层标记；所述有源层标记与所述金属栅层标记交错设置，所述金属栅层标记和所述有源层标记内部均设置空白区；所述通孔层标记设置于所述空白区内，且所述通孔层标记的整体形状与所述空白区的形状相适配；所述通孔层标记和所述隔离层标记均设置于所述空白区，且所述通孔层标记的整体形状和所述隔离层标记的整体形状均与所述空白的形状相适配；所述隔离层标记设置于所述通孔层的外侧；标记之间相互不重叠，解决了若干层标记发生重叠而产生的缺陷的问题；通过设置隔离层标记以隔离有源层标记和通孔层标记，从而使得通孔层标记和有源层标记界限分明。

Description

曝光场拐角的标记单元

技术领域

本发明涉及集成电路制造光刻技术领域，尤其涉及曝光场拐角的标记单元。

背景技术

曝光场拐角(Locking Corner)的位置是用来区分场与场的边界，由上下左右四个场的切割道图形叠加而成，在这个位置一般会放上图形对准标记，用以区分场与场的边界。很多模块在进行工艺结果量测的时候会用到这个图形对准标记，比如光刻模块会利用这个位置来作为套刻精度和线宽大小量测时的预对准标记，气相沉积和研磨模块也会利用这个位置来做膜厚量测时的预对准标记。在这个位置放的传统图形标记的样式是外框尺寸为几十微米×几十微米的方框，方框的内部是大小为几微米或十几微米的十字，其方框内部部分在硅片上形成沟槽，另一部分在硅片上形成凸块，很多层都会在同一位置重叠。

随着集成电路制造过程中工艺节点的不断缩小，集成电路的工艺流程越来越复杂，工艺层数也越来越多，并且一道工艺层需要分成几张不同的掩模版。现有技术的Locking Corner中，若干层的标记图形发生了重叠，需要在同一位置多次刻蚀，会影响底下的膜层，具有形成剥落的图形、残留或是颗粒的缺陷。

因此，有必要提供一种曝光场拐角的标记单元，以解决若干层标记发生重叠而产生的缺陷的问题。

发明内容

本发明的目的在于一种曝光场拐角的标记单元，以解决若干层标记发生重叠而产生的缺陷的问题。

本发明的所述曝光场拐角的标记单元包括有源层标记、金属栅层标记、通孔层标记和隔离层标记；

所述有源层标记与所述金属栅层标记交错设置于曝光场拐角的覆盖区，所述覆盖区的内部设置空白区；

所述通孔层标记和所述隔离层标记均设置于所述空白区，且所述通孔层标记的整体形状和所述隔离层标记的整体形状均与所述空白的形状相适配；

所述隔离层标记设置于所述通孔层的外侧。

本发明的所述曝光场拐角的标记单元的有益效果在于：

通过设置有源层标记和金属栅层标记，并在所述有源层标记和所述金属栅层标记的内部设置空白区，并在所述空白区内设置通孔层标记，且所述通孔层标记的整体形状和所述隔离层标记的整体形状均与所述空白区的形状相适配，使得所述有源层标记、通孔层标记和隔离层标记之间及金属栅层标记、通孔层标记和隔离层标记之间相互不重叠，即所述有源层标记或所述金属栅层标记与所述隔离层标记和所述通孔层标记交错隔开设置，避免了图形的重叠，解决了若干层标记发生重叠而产生的缺陷的问题；通过设置隔离层标记，使得所述通孔层标记和所述有源层标记界限分明，保证了半导体加工的质量。

可选地，所述有源层标记包括四个第一标记，任意两个所述第一标记关于所述空白区的中心对称，相邻两个所述第一标记间设置第一间隙；

所述金属栅层标记包括四个第二标记，任意两个所述第二标记关于所述空白区的中心对称设置，相邻两个所述第二标记间设置第二间隙。其有益效果在于，避免了经过自对准多重图形工艺后所述标记结构有重叠。

可选地，所述第一标记包括若干第一切割线条，所述第二标记包括第二切割线条，所述第一切割线条横向设置，所述第二切割线条纵向设置，所述第二切割线条与所述第一切割线条交错连接。

可选地，所述曝光场拐角的标记单元还包括沟槽层标记，所述沟槽层标记设置于所述空白区之内，且所述沟槽层标记位于所述隔离层的外侧。

可选地，所述沟槽层标记包括四个第三标记，任意两个所述第三标记关于所述空白区的中心对称，相邻两个所述第三标记间设置第三间隙。

可选地，所述第三标记包括若干第一沟槽和若干第二沟槽，所述第一沟槽与所述第二沟槽间隔设置。其有益效果在于，所述第一沟槽与所述第二沟槽间隔设置，在旋涂光刻材料时能通过光刻材料填充满所述沟槽层，从而避免了前层沟槽过深而造成的旋涂的碳层厚度较大而造成后续图形刻蚀步骤中薄膜的残留，保证了图形的刻蚀质量。

可选地，所述曝光场拐角的标记单元还包括隔绝层标记，所述隔绝层标记设置于所述隔离层标记与所述通孔层标记之间。

可选地，所述隔绝层标记包括四个第四标记，任意两个所述第四标记关于所述空白区的中心对称，相邻两个所述第四标记间设置第四间隙。

可选地，所述第四标记包括若干第三沟槽和若干第四沟槽，所述第三沟槽与所述第四沟槽间隔设置。

可选地，所述隔绝层标记和所述通孔层标记之间具有容纳错开的工艺层标记的标记空间。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的曝光场拐角的标记单元的结构示意图；

图2为图1中通孔层标记的结构示意图；

图3为本发明第二种实施例的曝光场拐角的标记单元的结构示意图；

图4为本发明第三种实施例的曝光场拐角的标记单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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作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。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

图1为本发明第一种实施例的曝光场拐角的标记单元的结构示意图。

本发明一些实施例提供了一种曝光场拐角的标记单元。

参照图1，本发明的第一种曝光场拐角的标记单元包括有源层标记1、金属栅层标记2、隔离层标记3和通孔层标记4；

有源层标记1与金属栅层标记2交错设置于曝光场拐角的覆盖区13，覆盖区13的内部设置空白区11；

隔离层标记3和通孔层标记4均设置于空白区11内，且通孔层标记4的整体形状和隔离层标记3的整体形状均与空白区11的形状相适配；

隔离层标记3设置于通孔层4的外侧。

本发明的曝光场拐角的标记单元的优点为：使标记之间相互不重叠，即有源层标记1或金属栅层标记2与隔离层标记3和通孔层标记4之间交错隔开设置，解决了若干层标记发生重叠而产生的缺陷的问题；通过设置隔离层标记3使通孔层标记4和有源层标记1界限分明。

在一些实施例中，金属栅层标记2设置于有源层标记1的顶部。

在一些实施例中，有源层标记1的外部的左边界和右边界间的距离大于所述金属栅层标记2的外部的左边界和右边界间距离，且有源层标记1的内部的左边界与右边界距离小于所述金属栅层标记2的内部左边界和右边界间距离；确保金属栅层标记2可以完全被有源层标记1承托，由此使得金属栅层标记2在曝光时的焦平面与器件的实际图形区的焦平面一致，从而避免了因金属栅层标记2与器件的实际图形区的焦平面不一致而产生的离焦现象，以避免图形剥落的问题。

作为本发明一种可选的实施方式，有源层标记1和金属栅层标记2的整体形状均为矩形，通孔层标记4和空白区11的形状均为“十”字形。

作为本发明一种可选的实施方式，参照图1，有源层标记1包括四个第一标记10，任意两个第一标记10关于空白区的中心对称，相邻两个第一标记10间设置第一间隙a。以避免标记结构的重叠。

作为本发明一种可选的实施方式，参照图1，金属栅层标记2包括四个第二标记20，任意两个第二标记20关于空白区的中心对称，相邻两个第二标记20间设置第二间隙b。以避免标记结构的重叠。

在一些实施例中，在硅片的曝光场拐角上设置有源层标记1，有源层标记1为对应于有源层的对准标记；通过掩模版设置第一标记10，四个第一标记10分别设置于曝光场拐角的四个角落，通过曝光后的图形组合，得到如图1所示的有源层标记1，有源层标记1中心未覆盖的区域即为空白区11；

通过掩模版设置第二标记20，四个第二标记20分别设置于曝光场拐角的四个角落，通过曝光后的图形组合，得到如图1所示的金属栅层标记2。

作为本发明一种可选的实施方式，参照图1，第一标记10包括若干第一切割线条101，第二标记20包括若干第二切割线条201，第一切割线条101横向设置，第二切割线条201纵向设置，第二切割线条201与第一切割线条101交错连接。

在一些实施例中，参照图1，每一个第一切割线条101与至少一个第二切割线条201连接并垂直设置，每一个第二切割线条201与至少一个第一切割线条101连接并垂直设置。

在一些实施例中，所述第一切割线条101和所述第二切割线条201形状均为具有线宽的线条，所述第一切割线条101和所述第二切割线条201的尺寸和器件中的实际图形尺寸一致。

在一些实施例中，隔离层3由四个掩模版形成隔离线条，包括第一隔离线条、第二隔离线条、第三隔离线条和第四隔离线条，四个隔离线条可沿掩模版的高度方向上重叠设置。

在一些具体实施例中，参照图1，隔离层标记3的整体形状为“十”字形，其整体的长度为20-90微米，其线宽为2-9微米。

图2为图1中通孔层标记的放大结构示意图。

在一些实施例中，参照图2，通孔层标记4包括沟槽图形，包括由外向内依次套设的第一沟槽图形41、第二沟槽图形42、第三沟槽图形43和第四沟槽图形44。

在一些实施例中，设置掩模版，依次以第一掩模版、第二掩模版、第三掩模版和第四掩模版，进行刻蚀，以顺次得到沟槽图形。

在一些实施例中，沟槽图形的长度均为2-9微米；沟槽图形长度的宽度均为200-900纳米；相邻两个沟槽间的距离也为200-900纳米，以便于在刻蚀之后，相邻的沟槽和相邻的掩模版标记叠加时不会互相接触，避免互相影响。

本发明将曝光场拐角处的通孔层标记4的图形改成线宽几百纳米的图形并与其他图形错开，可以避免金属层的表面凹陷。

图3为本发明第二种实施例的曝光场拐角的标记单元的结构示意图。

在一些实施例中，参照图3，本发明的第二种曝光场拐角的标记单元，包括有源层标记1、金属栅层标记2、隔离层标记3和通孔层标记4，金属栅层标记2和有源层标记1设置于覆盖区13，覆盖区内部设置空白区11，隔离层标记3和通孔层标记4设置于空白区11。参考图1和图3，所述第二种曝光场拐角的标记单元与所述第一种曝光场拐角的标记单元的区别在于，所述第二种曝光场拐角的标记单元还包括沟槽层标记5，沟槽层标记5设置于空白区11，且沟槽层标记5位于隔离层3的外侧。

在一些实施例中，隔离层标记3的生成步骤为：

在形成沟槽层标记5之前，在隔离层标记3相应的位置设置凸块，在对隔离层标记3的掩模版刻蚀时，凸块会对刻蚀进行阻挡，实现隔离层标记3对沟槽层标记5的切断。

在一些实施例中，隔离层标记3包括由上至下堆叠的隔离标记，具体包括第一隔离标记、第二隔离标记、第三隔离标记和第四隔离标记，隔离标记的形状和大小一致，隔离标记的投影可以重叠。

作为本发明一种可选的实施方式，参照图3，沟槽层标记5包括四个第三标记50，任意两个第三标记50关于空白区11的中心对称，相邻两个第三标记50间设置第三间隙d。

作为本发明一种可选的实施方式，参照图3，第三标记50包括若干第一沟槽501和若干第二沟槽502，第一沟槽501与第二沟槽502间隔设置。其优点为，第一沟槽501与第二沟槽502间隔设置，在旋涂光刻材料时能通过光刻材料填充满沟槽层，从而避免了前层沟槽过深而造成的旋涂的碳层厚度较大而造成后续图形刻蚀步骤中薄膜的残留，保证了图形的刻蚀质量。

在一些实施例中，设置第五掩模版和第六掩模版，刻蚀第五掩模版得到第一沟槽501，刻蚀第六掩模版得到第二沟槽502。

在一些实施例中，第三标记50的周期长度为第一沟槽501的线宽和第二沟槽502线宽的四倍；例如，第一沟槽501的线宽为100nm，第二沟槽502的线宽为100nm，第一沟槽501与第二沟槽间的间隔也为100nm，则沟槽块的重复周期长度为400nm。

本发明通过隔离层标记3将通孔层标记4和沟槽层标记5位置错开，并合理设定其尺寸来避免研磨液腐蚀连接层。

在现有技术中，器件中的沟槽层标记的线宽尺寸在30纳米以下，沟槽深度较深；在沟槽内生长薄膜和金属后，通过研磨工艺将表面不需要的金属研磨掉并达到一定的高度需求；但沟槽层标记上生长的金属比其相邻的介质层更容易被研磨，器件里面的图形尺寸小，当器件里面的图形被研磨到指定厚度时，曝光场拐角处因为图形尺寸大，表面的金属被研磨的更多，形成凹陷；

本发明将曝光场拐角处的沟槽层标记5的线宽尺寸改为30-90纳米，且包括第一沟槽501和第二沟槽502，第一沟槽501和第二沟槽502间隔交替放置，第一沟槽501和第二沟槽502的线宽尺寸比现有技术中器件中的沟槽层标记5的线宽尺寸大，满足了足够的光刻工艺窗口，保证了研磨时不会产生凹陷。

图4为本发明第三种实施例的曝光场拐角的标记单元的结构示意图。

作为本发明一种可选的实施方式，参照图3和图4，所述第三种曝光场拐角的标记单元与所述第二种曝光场拐角的标记单元的区别在于，所述第三种曝光场拐角的标记单元还包括隔绝层标记6，所述隔绝层标记6设置于隔离层标记3与通孔层标记4间。

作为本发明一种可选的实施方式，所述隔绝层标记6和所述通孔层标记4之间具有容纳错开的工艺层标记的标记空间，即所述标记空间可以设置其他的工艺层曝光场拐角标记。

作为本发明一种可选的实施方式，参照图4，隔绝层标记6包括四个第四标记61，任意两个第四标记61关于空白区11的中心对称，相邻两个第四标记61间设置第四间隙c。

作为本发明一种可选的实施方式，参照图4，第四标记61包括若干第三沟槽601和若干第四沟槽602，第三沟槽601与第四沟槽602间隔设置。

在一些实施例中，第三沟槽601和第四沟槽602的线宽尺寸为30-90纳米。

在一些实施例中，第四标记61的周期长度为第三沟槽601的线宽和第四沟槽602线宽的四倍，切割条块的周期长度为每个切割条块所占用的区域长度。

本发明将曝光场拐角处的第三沟槽601和第四沟槽602的线宽尺寸改为30-90纳米，第三沟槽601和第四沟槽602交替错开，保证了填充薄膜时能尽量填满沟槽；因为曝光场拐角的位置焦面高度可能会与实际器件的焦面高度有差，第三沟槽601和第四沟槽602的线宽大于实际器件中的尺寸，线宽尺寸的增大从而相应增大了光刻的工艺窗口，从而避免了因离焦图形不好而产生的缺陷。

本发明的第三沟槽601和第四沟槽602与有源层标记1、金属栅层标记2、隔离层标记3、通孔层标记4和沟槽层标记5错开放置，在多层图形的标记相互对准过程中标记不会重叠，第三沟槽601和第四沟槽602交替错开设置，不会增加沟槽的深度，因此避免了上述薄膜的残留的问题。

本发明的所述曝光场拐角的标记单元，根据工艺特点，合理优化各工艺层标记的线宽大小，以避免图形太大或太小而产生的缺陷的问题。

虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种曝光场拐角的标记单元，其特征在于，包括有源层标记、金属栅层标记、通孔层标记和隔离层标记；

所述有源层标记与所述金属栅层标记交错设置于曝光场拐角的覆盖区，所述覆盖区的内部设置空白区；

所述通孔层标记和所述隔离层标记均设置于所述空白区，且所述通孔层标记的整体形状和所述隔离层标记的整体形状均与所述空白的形状相适配；

所述隔离层标记设置于所述通孔层的外侧。

2.如权利要求1所述的曝光场拐角的标记单元，其特征在于，所述有源层标记包括四个第一标记，任意两个所述第一标记关于所述空白区的中心对称设置，相邻两个所述第一标记间设置第一间隙；

所述金属栅层标记包括四个第二标记，任意两个所述第二标记关于所述空白区的中心对称，相邻两个所述第二标记间设置第二间隙。

3.如权利要求2所述的曝光场拐角的标记单元，其特征在于，所述第一标记包括若干第一切割线条，所述第二标记包括第二切割线条，所述第一切割线条横向设置，所述第二切割线条纵向设置，所述第二切割线条与所述第一切割线条交错连接。

4.权利要求1所述的曝光场拐角的标记单元，其特征在于，还包括沟槽层标记，所述沟槽层标记设置于所述空白区之内，且所述沟槽层标记位于所述隔离层的外侧。

5.权利要求4所述的曝光场拐角的标记单元，其特征在于，所述沟槽层标记包括四个第三标记，任意两个所述第三标记关于所述空白区的中心对称，相邻两个所述第三标记间设置第三间隙。

6.如权利要求5所述的曝光场拐角的标记单元，其特征在于，所述第三标记包括若干第一沟槽和若干第二沟槽，所述第一沟槽与所述第二沟槽间隔设置。

7.如权利要求1所述的曝光场拐角的标记单元，其特征在于，还包括隔绝层标记，所述隔绝层标记设置于所述隔离层标记与所述通孔层标记间。

8.如权利要求7所述的曝光场拐角的标记单元，其特征在于，所述隔绝层标记包括四个第四标记，任意两个所述第四标记关于所述空白区的中心对称，相邻两个所述第四标记间设置第四间隙。

9.如权利要求8所述的曝光场拐角的标记单元，其特征在于，所述第四标记包括若干第三沟槽和若干第四沟槽，所述第三沟槽与所述第四沟槽间隔设置。

10.如权利要求7所述的曝光场拐角的标记单元，其特征在于，所述隔绝层标记和所述通孔层标记之间具有容纳错开的工艺层标记的标记空间。

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