[發明專利]套刻誤差量測標記結構及其制程方法和套刻誤差量測方法

有效

• 申請號: 202011149826.6
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112230514B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 曾暐舜;陳慶煌;劉志成;王見明
• 申請（專利權）人: 泉芯集成電路制造(濟南)有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 董艷芳

1.一種套刻誤差量測標記結構，其特征在于，包括層疊設置且套刻標記區域位置重疊的顯影光刻層、頂部光刻層、中間光刻層及底部光刻層；

所述顯影光刻層、所述頂部光刻層及所述底部光刻層各自在套刻標記區域中投影位置重疊的區域范圍內設有延伸方向一致的光柵標記；

所述中間光刻層的套刻標記區域內設有光柵標記，其中所述中間光刻層與所述底部光刻層各自的套刻標記區域中投影位置重疊的區域范圍內的光柵標記的延伸方向相交。

2.根據權利要求1所述的套刻誤差量測標記結構，其特征在于，所述套刻標記區域包括第一標記區域及第二標記區域；

所述顯影光刻層、所述頂部光刻層、所述中間光刻層及所述底部光刻層各自的第一標記區域重疊，所述顯影光刻層、所述頂部光刻層、所述中間光刻層及所述底部光刻層各自的第二標記區域重疊；

所述顯影光刻層、所述頂部光刻層、所述中間光刻層及所述底部光刻層各自在第一標記區域與第二標記區域內的光柵標記的延伸方向相交。

3.根據權利要求2所述的套刻誤差量測標記結構，其特征在于，所述顯影光刻層、所述頂部光刻層及所述底部光刻層各自在第一標記區域與第二標記區域內的光柵標記的延伸方向相互垂直。

4.根據權利要求3所述的套刻誤差量測標記結構，其特征在于，所述中間光刻層的第一標記區域與第二標記區域內的光柵標記的延伸方向相互垂直。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的套刻誤差量測標記結構，其特征在于，所述中間光刻層的光柵標記的光柵周期小于200nm。

6.根據權利要求5所述的套刻誤差量測標記結構，其特征在于，所述顯影光刻層、所述頂部光刻層及所述底部光刻層各自的光柵標記的光柵周期處于500nm～750nm的范圍內。

7.一種套刻誤差量測標記結構的制程方法，其特征在于，所述制程方法包括：

提供一晶圓；

在所述晶圓表面制備形成包括光柵標記的底部光刻層，其中所述光柵標記設置在所述底部光刻層的套刻標記區域內；

在所述底部光刻層上制備中間光刻層，并在所述中間光刻層的套刻標記區域內形成光柵標記，其中所述底部光刻層與所述中間光刻層各自的套刻標記區域位置重疊，且所述中間光刻層與所述底部光刻層各自的套刻標記區域中投影位置重疊的區域范圍內的光柵標記的延伸方向相交；

在所述中間光刻層上制備包括光柵標記的頂部光刻層及顯影光刻層，其中所述頂部光刻層位于所述中間光刻層及所述顯影光刻層之間，所述頂部光刻層、所述顯影光刻層及所述底部光刻層各自的套刻標記區域位置重疊，且所述頂部光刻層、所述顯影光刻層及所述底部光刻層各自的套刻標記區域中投影位置重疊的區域范圍內的光柵標記的延伸方向一致。

8.根據權利要求7所述的制程方法，其特征在于，所述套刻標記區域包括第一標記區域及第二標記區域；

所述顯影光刻層、所述頂部光刻層、所述中間光刻層及所述底部光刻層各自的第一標記區域重疊，所述顯影光刻層、所述頂部光刻層、所述中間光刻層及所述底部光刻層各自的第二標記區域重疊；

所述顯影光刻層、所述頂部光刻層、所述中間光刻層及所述底部光刻層各自在第一標記區域與第二標記區域內的光柵標記的延伸方向相互垂直。

9.根據權利要求8所述的制程方法，其特征在于，所述中間光刻層的光柵標記的光柵周期小于200nm。

10.一種套刻誤差量測方法，其特征在于，應用于包括權利要求1-6中任意一項所述的套刻誤差量測標記結構的套刻誤差量測系統，其中所述套刻誤差量測系統還包括計算機設備、光學檢測設備及輻射光源，所述方法包括：

所述計算機設備控制所述輻射光源向所述套刻誤差量測標記結構中顯影光刻層的光柵標記正投射輻射光；

所述計算機設備控制所述光學檢測設備采集所述套刻誤差量測標記結構基于所述輻射光所產生的衍射光信號；

所述計算機設備對所述光學檢測設備采集到的衍射光信號的光強分布狀況進行數值分析，得到所述套刻誤差量測標記結構中所述顯影光刻層與頂部光刻層之間的套刻誤差。