CN216648298U - 一种光刻对准标记和包括其的半导体结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种光刻对准标记和包括其的半导体结构。该对准标记包括：粗对准标记区和精对准标记区，形成在衬底上的第一结构层中，其中粗对准标记区包括阵列排布的粗对准标记，精对准标记区包括阵列排布的精对准标记，并且其中粗对准标记和精对准标记分别包括明场对准标记和/或暗场对准标记，明场对准标记在平行于衬底的平面上的尺寸大于覆盖第一结构层的第二结构层的厚度，暗场对准标记在平行于衬底的平面上的尺寸被配置为使得相邻暗场对准标记之间的区域在平行于衬底的平面上的尺寸大于第二结构层的厚度。根据待形成的第二结构层的厚度，设置明场对准标记和/或暗场对准标记的尺寸，从而使得光刻机能够识别到有效图形并进行高精度的对准曝光。

Description

一种光刻对准标记和包括其的半导体结构

技术领域

本实用新型涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种光刻对准标记和包括其的半导体结构。

背景技术

对准标记(alignment mark)在半导体制程中扮演着非常重要的角色。在晶圆(wafer)制作过程中，为了使光掩模板上的图案能够正确的转移到晶圆上，关键步骤在于光掩模版与晶圆的对准，尤其在半导体工艺日渐纯熟的情况下，对于对准标记的精准度要求也变得更加严格。

为使半导体器件正常工作，结构层之间必须套准在一定的精度范围内。在半导体器件的生产工艺中，层与层之间的套准是由光刻机对准实现的。进一步地，对准过程为先进行粗对准(coarse alignment)后再进行精细对准(finealignment)。光刻机首先要检测和识别粗对准标记，检知粗对准信号，完成粗对准；在此基础上，选取若干个曝光场，分别识别相应的精对准标记，计算出晶圆的相对位置以进行精确调整，最终实现高精度的对准曝光。

上述对准标记一般是在结构层上形成的台阶结构，比如在晶圆表面的氧化层、金属层等结构层上形成的特定形状的凹槽(明场)或凸起(暗场)。这些对准标记的设计应遵循一定的规则，以后若干次光刻过程中还能被保留并准确检知。但是对于当前结构层较厚的情况，前次光刻形成或保留的对准标记就很难被光刻机检知到。从图1可以看出，淀积3微米或者更厚的金属层10时，淀积后两条边界会因为侧壁生长而连接在一起，在晶圆俯视图方向看到的标记变的很小，矩形的边界不可见，没有可以识别的台阶，加之金属对光线的反射作用，最终导致光刻机无法识别到有效图形，难以完成高精度的对准曝光。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种光刻对准标记和包括其的半导体结构。

根据本实用新型的第一方面，提供一种光刻对准标记，包括：

粗对准标记区和精对准标记区，形成在衬底上的第一结构层中，其中所述粗对准标记区包括阵列排布的粗对准标记，所述精对准标记区包括阵列排布的精对准标记，并且其中所述粗对准标记和精对准标记分别包括明场对准标记和/或暗场对准标记，所述明场对准标记在平行于所述衬底的平面上的尺寸大于覆盖所述第一结构层的第二结构层的厚度，所述暗场对准标记在平行于所述衬底的平面上的尺寸被配置为使得相邻暗场对准标记之间的区域在平行于所述衬底的平面上的尺寸大于所述第二结构层的厚度。

在一个具体实施例中，在所述阵列排布的粗对准标记为明场对准标记的情况下，

在第一方向上相邻明场对准标记的间距等于光刻机的第一扫描步长，在与所述第一方向正交的第二方向上相邻明场对准标记的间距不相等。

在一个具体实施例中，所述阵列排布的明场对准标记包括沿第一方向的3行和沿第二方向的M列第一矩形凹槽结构，其中在第一方向上所述M个第一矩形凹槽结构的尺寸之和不大于光刻机的扫描范围，并且在第二方向上第2行和第1行第一矩形凹槽结构的间距与第3行和第2行第一矩形凹槽结构的间距之差为第一固定值，其中M为自然数。

在一个具体实施例中：

所述第一矩形凹槽结构沿第一方向的尺寸为4-6微米，沿第二方向的尺寸为4-10微米；

所述第一扫描步长为6微米；

所述一次扫描范围为100-300微米；

所述第2行和第1行第一矩形凹槽结构的间距为6-12.5微米，所述第3行和第2行第一矩形凹槽结构的间距12-18.5微米；

所述第一固定值为6微米。

在一个具体实施例中，在所述阵列排布的粗对准标记为暗场对准标记的情况下，

在第一方向上相邻暗场对准标记的间距等于光刻机的第二扫描步长，在与所述第一方向正交的第二方向上相邻暗场对准标记的间距不相等。

在一个具体实施例中，所述阵列排布的暗场对准标记包括沿第一方向的3行和沿第二方向的N列第一矩形凸台结构，其中在第一方向上所述N个第一矩形凸台结构的尺寸之和不大于光刻机的扫描范围，并且在第二方向上第2行和第1行第一矩形凸台结构的间距与第3行和第2行第一矩形凸台结构的间距之差为第二固定值，其中N为自然数。

在一个具体实施例中：

所述第一矩形凸台结构沿第一方向的尺寸为1-3微米，沿第二方向的尺寸为4-10微米；

所述第二扫描步长为6微米；

所述扫描范围为100-300微米；

所述第2行和第1行第一矩形凸台结构的间距为6-12.5微米，所述第3行和第2行第一矩形凸台结构的间距12-18.5微米；

所述第二固定值为6微米。

在一个具体实施例中，在所述阵列排布的精对准标记为明场对准标记的情况下，

所述阵列排布的明场对准标记包括沿第一方向的P个第二矩形凹槽结构，间距等于光刻机的第三扫描步长，其中P为自然数。

在一个具体实施例中：

所述第二矩形凹槽结构沿第一方向的尺寸为4-9.5微米，沿与第一方向正交的第二方向的尺寸为25-40微米；

所述第三扫描步长为12微米；

所述P为9或13。

在一个具体实施例中，在所述阵列排布的精对准标记为暗场对准标记的情况下，

所述阵列排布的暗场对准标记包括沿第一方向的Q个第二矩形凸台结构，间距等于光刻机的第四扫描步长，其中Q为自然数。

在一个具体实施例中：

所述第二矩形凸台结构沿第一方向的尺寸为1-3微米，沿与第一方向正交的第二方向的尺寸为25-40微米；

所述第四扫描步长为12微米；

所述P为9或13。

在一个具体实施例中，在所述阵列排布的精对准标记为明场对准标记的情况下，

在第一方向上相邻明场对准标记的间距等于光刻机的第五扫描步长，在与所述第一方向正交的第二方向上相邻明场对准标记的间距为第三固定值。

在一个具体实施例中：

所述阵列排布的明场对准标记包括沿第一方向的7行和沿第二方向的7或9列第三矩形凹槽结构，其中，

所述第三矩形凹槽结构沿第一方向的尺寸为4-13微米，沿第二方向的尺寸为4-7微米；

所述第五扫描步长为20微米；

所述第三固定值为8微米。

在一个具体实施例中，在所述阵列排布的精对准标记为暗场对准标记的情况下，

在第一方向上相邻暗场对准标记的间距等于光刻机的第六扫描步长，在与所述第一方向正交的第二方向上相邻暗场对准标记的间距为第四固定值。

在一个具体实施例中：

所述阵列排布的暗场对准标记包括沿第一方向的7行和沿第二方向的7或9列第三矩形凸台结构，其中。

所述第三矩形凸台结构沿第一方向的尺寸为4-13微米，沿第二方向的尺寸为1-3微米；

所述第六扫描步长为20微米；

所述第四固定值为8微米。

根据本实用新型的第二方面，提供一种半导体结构，包括：

衬底，包括划片道；

根据第一方面所述的光刻对准标记，设置在所述划片道中，其中在所述第一方向上形成至少两个粗对准标记区和至少一个精对准标记区，在所述第二方向上形成至少一个粗对准标记区和至少一个精对准标记区。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型公开的光刻对准标记及包括其的半导体结构，通过根据待形成的第二结构层的厚度，设置明场对准标记和/或暗场对准标记的尺寸，使得在凹槽结构(明场)的凹槽不会被第二结构材料填平/在凸台结构(暗场)之间的凹槽不会被第二结构材料填平，仍可保留矩形的边界，光刻机扫描时或图像检测时仍可检测到凹陷部分和凸起部分构成的台阶，从而使得光刻机能够识别到有效图形并进行高精度的对准曝光。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出根据现有技术的半导体结构在对准标记上淀积金属时的示意图；

图2示出根据本申请一个实施例的包含器件区、划片道以及光刻对准标记的晶圆的示意图；

图3a示出根据本申请一个实施例的器件区的截面图；

图3b示出根据本申请一个实施例的在凹槽结构中沉积金属层的形貌示意图；

图4示出根据本申请一个实施例的粗对准标记的结构示意图，其中4a为俯视图，4b为沿A-A’的截面图，4c为覆盖了第二结构层后的截面图；

图5示出根据本申请另一个实施例的粗对准标记的结构示意图，其中5a为俯视图，5b为沿B-B’的截面图；

图6示出根据本申请一个实施例的精对准标记的结构示意图，其中6a为俯视图，6b为沿C-C’的截面图；

图7示出根据本申请另一个实施例的精对准标记的结构示意图，其中7a为俯视图，7b为沿D-D’的截面图；

图8示出根据本申请另一个实施例的精对准标记的结构示意图，其中8a为俯视图，8b为沿E-E’的截面图；以及

图9示出根据本申请另一个实施例的精对准标记的结构示意图，其中9a为俯视图，9b为沿F-F’的截面图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本公开中所述的“在……上”、“在……上形成”和“设置在……上”可以表示一层直接形成或设置在另一层上，也可以表示一层间接形成或设置在另一层上，即两层之间还存在其它的层。

需要说明的是，虽然术语“第一”、“第二”等可以在此用于描述各种部件、构件、元件、区域、层和/或部分，但是这些部件、构件、元件、区域、层和/或部分不应受到这些术语限制。而是，这些术语用于将一个部件、构件、元件、区域、层和/或部分与另一个相区分。

半导体器件通常制作在晶圆上。如图2所示，晶圆上包括待形成半导体器件的器件区和围绕器件区的划片道。在形成半导体器件的各层图案化结构时，往往需要在晶圆上形成光刻对准标记，并且为了不影响器件区从而提高晶圆的利用率，通常将光刻对准标记形成在划片道中，如图2所示。当然，本领域技术人员能够理解，本申请不限于此。

在一个具体示例中，所述晶圆包括Si衬底，对应地，所述半导体器件为Si基微电子器件或光电子器件。在另一个具体示例中，所述衬底为GaAs、SiC等化合物衬底，对应的半导体器件为GaAs基、SiC基半导体器件。在又一个具体示例中，所述衬底为SOI。本申请对此不作限定。

接下来，以一个具体结构来进行示例说明。

如图3a所示，在衬底30上形成第一结构层34。

在本示例中，第一结构层为介质层，例如SiO₂、Si₃N₄等。

在该介质层中形成开孔后，在该介质层上沉积第二结构层36，在本示例中为金属层，沉积的金属层通过所述开孔连接介质层下方的结构层32，例如下方的有源区，该金属层形成源漏电极。

以上结构形成在如图2的器件区中，而在划片道区域，在介质层中还形成本申请的光刻对准标记。该光刻对准标记可以与上述开孔使用同一构图工艺形成，也可以单独形成，本申请对此不作限定。

申请人研究发现，如图3b所示，在划片道的凹槽对准标记中沉积金属时的情形(为了示出的更明显，图3b中层结构的尺寸与图3a中对应的层未同比例绘出)，凹槽的平面和侧壁同时淀积金属，侧壁的淀积厚度为平面厚度的50％左右，由于这个特性，在标准尺寸的光刻对准标记(例如3微米*3微米)的情况下，标记的两条边界会因为侧壁生长而连接在一起，在晶圆俯视图方向看到的标记变的很小，边界不可见。然而，光刻机检知主要通过检知矩形两条平行的边界，需要一定的边长才能通过边界的反射波的波长和方向计算拟合生成标记的波形图。基于这样的发现，申请人提供了本申请的光刻对准标记。

实施例1-粗对准标记

图4示出根据本申请的一个实施例的粗对准标记的结构示意图。其中图4a为俯视图，图4b为沿AA’的截面图，图4c是形成第二结构层后的截面图。

如图4a和4b所示，该粗对准标记为明场标记，包括多个矩形凹槽结构45，呈阵列排布。在一个示例中，凹槽结构通过在第一结构层44中通过构图工艺形成在衬底40上，露出前置结构层42，例如上述有源区。

每个矩形凹槽沿行方向(例如图1中的Y-θ方向)的尺寸a为4-6微米，沿列方向(例如图1中的X方向)的尺寸b为4-10微米。

在行方向上，相邻矩形凹槽结构之间的间距(即相邻矩形凹槽中心之间的距离)可遵照光刻机扫描步距设置，比如为6微米。

在一个示例中，如果矩形凹槽结构沿行方向的尺寸为6微米，且相邻矩形凹槽之间的间距也为6微米，则实际行方向上所有矩形凹槽结构构成一个完整的矩形，这也是允许的。

每行矩形凹槽结构的数量可以根据光刻机激光扫描范围进行布局，一般每行矩形凹槽结构的尺寸之和不超过光刻机激光扫描范围。通常光刻机激光扫描范围是100-300微米。上述“每行矩形凹槽结构的尺寸之和”是指所有矩形凹槽沿行方向的尺寸以及相邻凹槽之间间隙尺寸的总和。以下相似表述类同。

在本实施例中，如图4a和图4b所示，在列方向上，矩形凹槽结构的数量为3个，其中第一行与第二行凹槽结构之间的距离记为c，第二行与第三行凹槽结构之间的距离为d，其中，c可以是6-12.5微米，d可以是12-18.5微米。另外，c与d之间可以存在如下关系：d-c＝6微米(该差值可以根据不同光刻机的参数而定)。本领域技术人员能够理解，3行仅仅是示例，可以设置多行，行间距之间的关系取决于光刻机的参数。

上述凹槽结构沿行方向的尺寸选择的原则是：大于上述第二结构层46的厚度(例如3微米)，从而使得填充金属后两条边界不会因为侧壁沉积而连接在一起，光刻机可以检知到两条平行的边界，可以完成对准。

另外，上述术语“尺寸”是指对准标记在平行于衬底的平面上的尺寸，在矩形对准标记的情况下，即指其长和宽的大小。以下对尺寸的解释皆以此为准。另一方面，本实施例不限定凹槽结构的深度，例如可以在第一结构层中形成凹槽区域，露出下方的结构层，即与形成对准标记的结构层的厚度保持一致，如图4b所示。

在曝光之前，将粗对准标记的坐标预先输入光刻机。在曝光时，光刻机自动根据坐标寻找粗对准标记，在水平方向(行方向)分别识别两个曝光场的Y标记，激光扫过粗对准标记，若粗对准标记存在台阶高度差，激光检测后生成波形，光刻机将检测波形和光刻机内置波形进行比对，波形拟合，用做Y-θ对准以调整晶圆的水平方向(两个粗对准标记一个用于Y方向位置调整，一个用于晶圆角度θ调整)，再按照上述方式在列方向识别一个曝光场的X标记，通过波形对比、拟合调整垂直方向，就完成了粗对准。

采用现有粗对准标记，光刻机推荐使用的是3*3平方微米的对准标记。当淀积金属层厚度达到3微米以上时，前层预置的标记凹槽会被金属填充满，激光检测到粗对准标记所在的位置时，由于台阶差不明显，光刻机检测系统就无法识别到标记，不能完成套准。

不同的是，本实用新型设计的粗对准标记，优选在满足具体光刻机参数要求的前提下(比如相邻矩形凹槽之间的尺寸为6微米)，通过调整a、b尺寸，扩大对准标记尺寸，在例如3微米或更厚的金属层填充到凹槽时，由于矩形凹槽结构的尺寸比沉积的金属层的厚度大，尺寸a大于沉积厚度就可以保证对准标记的两条边界可见，标记尺寸b进一步扩大可以将检知识别所需的边界在填充完金属后保持平边存在，总之凹槽结构不会被填平，凹槽结构和相邻的构图工艺留下的第一结构层之间形成的台阶的高度差仍然存在，激光仍可检测到，实现粗对准。

图5示出根据本申请另一示例的粗对准标记的示意图，其中图5a为俯视图，图5b为沿BB’的截面图。

如图5a和5b所示，该粗对准标记为暗场标记，包括多个矩形凸台结构55，呈阵列排布。在一个示例中，凸台结构通过在第一结构层中通过构图工艺形成在晶圆衬底50上(构图工艺留下的第一结构层)，露出前置结构层52，例如上述有源区。

每个矩形凸台结构沿行方向(例如图1中的Y-θ方向)的尺寸a为1-3微米，沿列方向(例如图1中的X方向)的尺寸b为4-10微米。

在行方向上，相邻矩形凸台结构之间的间距可以为6微米，设计原理同前。

每行矩形凸台结构的数量具体可以根据光刻机激光扫描范围进行布局，此处不再赘述。

在本实施例中，如图5a和图5b所示，在列方向上，矩形凸台结构的数量可以是3个，其中第一行与第二行凸台结构之间的距离为c，第二行与第三行凸台结构之间的距离为d，其中，c具体可以是6-12.5微米，d具体可以是12-18.5微米。另外，c与d之间可以存在如下关系：d-c＝6微米(该差值可以根据不同光刻机的参数来设定)。本领域技术人员能够理解，3行仅仅是示例，可以设置多行，行间距之间的关系取决于光刻机的参数。

上述矩形凸台结构尺寸选择的原则是在行和列方向上相邻凸台结构55之间的凹槽区域的尺寸大于上述第二结构层的厚度(例如3微米)，从而使得凹槽区域中填充金属后两条边界不会因为侧壁沉积而连接在一起，光刻机可以检知到两条平行的边界，可以完成对准。

本实施例不限定凸台高度，与形成对准标记的结构层的厚度保持一致。

本实用新型设计的粗对准标记，优选在满足具体光刻机参数要求的前提下，通过减小a、b尺寸，减小暗场对准标记的尺寸，从而相当于增大暗场对准标记之间的凹槽的尺寸，在例如3微米或更厚的金属层填充时，由于矩形凸台结构之间的凹槽区域的尺寸比沉积的金属层的厚度大，从而凹槽区域不会被填平，台阶高度差仍然存在，激光仍可检测到，实现粗对准。

在一个具体示例中，在水平方向(Y、θ)上设置至少两个粗对准标记区，两个粗对准标记一个用于Y方向位置调整，一个用于晶圆角度θ调整。在垂直方向(X)上至少设置一个粗对准标记。

实施例2-精对准标记

精对准是在粗对准的基础上，选取8-10个曝光场，分别识别相应数量的精对准标记，得到对应的坐标数据，然后计算出晶圆的相对位置，从而进行精确调整，实现高精度的对准曝光。

现有精对准主要有两种形式，第一种是通过图形扫描的方式，将晶圆表面的精对准标记与光刻机预置的标记样本进行比对，相应得到8-10组数据，然后计算出晶圆的相对位置，从而进行精确调整。第二种与粗对准方式类似，也是对晶圆表面的台阶进行识别并生成相应的检测信号，即精对准信号，然后据此完成对准。

根据上述两种精对准方式，本实施例提供了两套精对准标记，以下分别称为第一精对准标记和第二精对准标记。每套精对准标记又进一步区分为明场标记和暗场标记。

图6a和图6b分别为第一精对准标记的俯视图和沿CC’的截面图。在该示例中，精对准标记为明场对准标记，包括一组矩形凹槽结构，呈阵列排布。类似于上述粗对准标记，凹槽结构通过在第一结构层64中通过构图工艺形成在晶圆衬底60上，露出前置结构层62，例如上述有源区。

其中，每个矩形凹槽沿行方向(例如图1中的Y-θ方向)的尺寸e为4-9.5微米，沿列方向(例如图1中的X方向)的尺寸为25-40微米。

在行方向上，相邻凹槽之间的间距可遵照光刻机扫描步距设置，例如为12微米。凹槽数量为9根或13根(根据光刻机激光扫描范围而定)。

上述凹槽结构沿行方向上的尺寸的选择原则是：大于上述第二结构层的厚度(例如3微米)，使得填充金属后两条边界不会因为侧壁沉积而连接在一起。

本实施例不限定凹槽结构深度，例如可以与形成对准标记的结构层的厚度保持一致即可，如图6b所示。

本实施例提供的精对准标记，优选在满足具体光刻机参数要求的前提下(比如相邻矩形凹槽之间的尺寸为12微米)，通过调整e、f尺寸，扩大对准标记尺寸，使得填充金属后两条边界不会因为侧壁沉积而连接在一起，填充后的对准标记图形与光刻机预设的图形更为接近，从而在精对准过程中，可更顺利地完成图形比对，实现精对准。

图7a和图7b分别示出根据本申请另一示例的第一精对准标记的俯视图和沿DD’的截面图。在该示例中，精对准标记为暗场对准标记，包括一组矩形凸台结构75，呈阵列排布。类似于上述粗对准标记，凸台结构通过在第一结构层中通过构图工艺形成在晶圆衬底70上，露出前置结构层72，例如上述有源区。

其中每个矩形凸台结构沿行方向(例如图1中的Y-θ方向)的尺寸的宽度e为1-3微米，沿列方向(例如图1中的X方向)的尺寸为25-40微米。

在行方向上，相邻凸台之间的间距可遵照光刻机扫描步距设置，例如是12微米，凸台结构数量为9根或13根标记(需根据光刻机激光扫描范围确定)。

上述凸台结构沿行方向上的尺寸的选择原则是：相邻凸台结构之间的凹槽区域的尺寸大于上述第二结构层的厚度(例如3微米)。使得凹槽区域填充金属后两条边界不会因为侧壁沉积而连接在一起。

本实施例不限定凸台高度，与形成对准标记的结构层的厚度保持一致。

本实施例提供的精对准标记，优选在满足具体光刻机参数要求的前提下(比如相邻矩形凹槽之间的尺寸为12微米)，通过调整e、f尺寸，减小对准标记尺寸，使得填充后的对准标记图形与光刻机预设的图形更为接近，从而在精对准过程中，可更顺利地完成图形比对，实现精对准。

对于第二种精对准方式，本申请提供如下两种对准标记。

图8示出根据本申请的一个实施例的精对准标记的结构示意图。其中图8a为俯视图，图8b为沿EE’的截面图。

如图8a和8b所示，该精对准标记为明场标记，包括多个矩形凹槽结构85，呈阵列排布。在一个示例中，通过构图工艺，在晶圆衬底80上的第一结构层84中形成凹槽结构，露出前置结构层82，例如上述有源区。

每个矩形凹槽结构沿行方向(例如图1中的Y-θ方向)的尺寸g为4-13微米，沿列方向(例如图1中的X方向)的尺寸h为4-7微米。

在行方向上，矩形凹槽结构的数量可以根据光刻机激光扫描范围进行布局，例如为7或9个(图中示出为9个)，相邻矩形凹槽结构的距离i可遵照光刻机扫描步距设置，例如为20微米。

在本实施例中，如图8a所示，在列方向上，每列矩形凹槽结构的数量为7，相邻矩形凹槽结构的步距为8微米(需根据光刻机具体参数确定)。

上述凹槽结构沿行和列方向上的尺寸的选择原则均是：大于上述第二结构层36的厚度(例如3微米)。从而使得填充金属后两条边界不会因为侧壁沉积而连接在一起，光刻机可以检知到两条平行的边界，可以完成对准。

本实施例不限定凹槽结构的深度，例如可以在第一结构层中形成凹槽区域，露出下方的结构层，即与形成对准标记的结构层的厚度保持一致，如图8b所示。

本实用新型设计的粗对准标记，优选在满足具体光刻机参数要求的前提下(比如相邻矩形凹槽之间的尺寸为20微米)，通过调整g、h尺寸，扩大对准标记尺寸，在例如3微米或更厚的金属层填充到凹槽时，由于矩形凹槽结构的尺寸比沉积的金属层的厚度大，尺寸h大于沉积厚度就可以保证对准标记的两条边界可见，标记尺寸g进一步扩大可以将检知识别所需的边界在填充完金属后保持平边存在，总之凹槽结构不会被填平，凹槽结构和相邻的构图工艺留下的第一结构层之间形成的台阶的高度差仍然存在，激光仍可检测到，实现精对准。

图9示出根据本申请另一示例的精对准标记的示意图，其中图9a为俯视图，图9b为沿FF’的截面图。

如图9a和图9b所示，该精对准标记为暗场标记，包括多个矩形凸台结构95，呈阵列排布。通过构图工艺，在晶圆衬底90上的第一结构层形成凸台结构(构图工艺留下的第一结构层)，露出前置结构层92，例如上述有源区。

每个矩形凸台结构沿行方向的尺寸g为4-13微米，沿列方向的尺寸h为1-3微米。

在行方向上，矩形凸台结构的数量为7或9(图中示出为9个)，相邻矩形凸台结构的距离为20微米(此值需根据光刻机具体参数确定)。

在列方向上，矩形凸台结构的数量为7，相邻矩形凸台结构的距离为8微米(此值需根据光刻机具体参数确定)。

上述矩形凸台结构尺寸的选择原则是：在行和列方向上相邻凸台结构之间的凹槽区域的尺寸大于上述第二结构层的厚度(例如3微米)，从而使得凹槽区域中填充金属后两条边界不会因为侧壁沉积而连接在一起，光刻机可以检知到两条平行的边界，可以完成对准。

本实施例不限定凸台高度，与形成对准标记的结构层的厚度保持一致。

本实施例的精对准标记，优选在满足具体光刻机参数要求的前提下，通过减小g、h尺寸，减小暗场对准标记的尺寸，从而相当于增大暗场对准标记之间的凹槽的尺寸，在例如3微米或更厚的金属层填充时，由于矩形凸台结构之间的凹槽区域的尺寸比沉积的金属层的厚度大，从而凹槽区域不会被填平，台阶高度差仍然存在，激光仍可检测到，实现粗对准。

上述精对准标记可以设置在划片道里，在水平方向(Y、θ)上设置至少一个精对准标记区，在垂直方向(X)上至少设置一个精对准标记区，光刻机通过8-10个曝光场的标记检测和计算后，对晶圆的位置进行调整，最终实现图形套准。

本申请的第二方面还提供一种半导体结构，包括上述光刻对准标记。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种光刻对准标记，其特征在于，包括：

粗对准标记区和精对准标记区，形成在衬底上的第一结构层中，其中所述粗对准标记区包括阵列排布的粗对准标记，所述精对准标记区包括阵列排布的精对准标记，并且其中所述粗对准标记和精对准标记分别包括明场对准标记和/或暗场对准标记，所述明场对准标记在平行于所述衬底的平面上的尺寸大于覆盖所述第一结构层的第二结构层的厚度，所述暗场对准标记在平行于所述衬底的平面上的尺寸被配置为使得相邻暗场对准标记之间的区域在平行于所述衬底的平面上的尺寸大于所述第二结构层的厚度。

2.根据权利要求1所述的光刻对准标记，其特征在于，在所述阵列排布的粗对准标记为明场对准标记的情况下，

在第一方向上相邻明场对准标记的间距等于光刻机的第一扫描步长，在与所述第一方向正交的第二方向上相邻明场对准标记的间距不相等。

3.根据权利要求2所述的光刻对准标记，其特征在于，所述阵列排布的明场对准标记包括沿第一方向的3行和沿第二方向的M列第一矩形凹槽结构，其中在第一方向上所述M个第一矩形凹槽结构的尺寸之和不大于光刻机的扫描范围，并且在第二方向上第2行和第1行第一矩形凹槽结构的间距与第3行和第2行第一矩形凹槽结构的间距之差为第一固定值，其中M为自然数。

4.根据权利要求1所述的光刻对准标记，其特征在于，在所述阵列排布的粗对准标记为暗场对准标记的情况下，

在第一方向上相邻暗场对准标记的间距等于光刻机的第二扫描步长，在与所述第一方向正交的第二方向上相邻暗场对准标记的间距不相等。

5.根据权利要求4所述的光刻对准标记，其特征在于，所述阵列排布的暗场对准标记包括沿第一方向的3行和沿第二方向的N列第一矩形凸台结构，其中在第一方向上所述N个第一矩形凸台结构的尺寸之和不大于光刻机的扫描范围，并且在第二方向上第2行和第1行第一矩形凸台结构的间距与第3行和第2行第一矩形凸台结构的间距之差为第二固定值，其中N为自然数。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的光刻对准标记，其特征在于，在所述阵列排布的精对准标记为明场对准标记的情况下，

所述阵列排布的明场对准标记包括沿第一方向的P个第二矩形凹槽结构，间距等于光刻机的第三扫描步长，其中P为自然数。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的光刻对准标记，其特征在于，在所述阵列排布的精对准标记为暗场对准标记的情况下，

所述阵列排布的暗场对准标记包括沿第一方向的Q个第二矩形凸台结构，间距等于光刻机的第四扫描步长，其中Q为自然数。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的光刻对准标记，其特征在于，在所述阵列排布的精对准标记为明场对准标记的情况下，

在第一方向上相邻明场对准标记的间距等于光刻机的第五扫描步长，在与所述第一方向正交的第二方向上相邻明场对准标记的间距为第三固定值。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的光刻对准标记，其特征在于，在所述阵列排布的精对准标记为暗场对准标记的情况下，

在第一方向上相邻暗场对准标记的间距等于光刻机的第六扫描步长，在与所述第一方向正交的第二方向上相邻暗场对准标记的间距为第四固定值。

10.一种半导体结构，其特征在于，包括：

衬底，包括划片道；

根据权利要求1-9中任一项所述的光刻对准标记，设置在所述划片道中，其中在第一方向上形成至少两个粗对准标记区和至少一个精对准标记区，在与第一方向正交的第二方向上形成至少一个粗对准标记区和至少一个精对准标记区。

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