[發明專利]掩膜板和修正套刻精度的方法

在審

• 申請號: 202011531196.9
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112631069A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 陶文杰;尹聰;丁凱;游凱;張鵬真
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: G03F1/42
• 分類號: G03F1/42;G03F1/44;G03F7/20
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 王曉玲

本發明提供了一種掩膜板和修正套刻精度的方法。該掩膜板包括相互分離的第一圖形區域和/或第二圖形區域，第一圖形區域和第二圖形區域均包括曝光圖形，曝光圖形包括：多個曝光單元組，各曝光單元組包括多個曝光單元，各曝光單元組的曝光單元以相同的對稱中心呈中心對稱設置；平移至相同對稱中心的第一圖形區域的曝光圖形和第二圖形區域的曝光圖形無重疊。采用上述掩膜板可以在參考層上形成多個第一對準標記圖形，并在當前層上形成多個第二對準標記圖形，并靈活地獲取任意一組或多組未變形的第一對準標記單元和第二對準標記單元的光信號，從而避免了由于掩膜板損傷而導致的對套刻精度測量的影響。

技術領域

本發明涉及光刻技術領域，具體而言，涉及一種掩膜板和修正套刻精度的方法。

背景技術

在半導體器件的制造工藝中通常需要用到光刻工藝，光刻工藝是將掩膜板(mask)上的圖形通過對準、曝光、顯影等步驟轉印到涂有光刻膠的基體表面的工藝過程，光刻工藝會在基體表面形成一層圖形化的光刻膠層，然后進行刻蝕或離子注入。

目前的諸如NAND存儲器等半導體器件的制造工藝中通常需要數十次的光刻步驟，影響光刻工藝誤差的因素除了光刻機，還有對準的精確度。套刻精度(OVL)是測量一個光刻圖案置于基片時與先前已定義過的圖案之間的對準精度。由于半導體器件是由多層材料堆疊而成，因此必須保證每一層與前層的對準精度，在每一層的制造過程中，要對其與前層的對準精度進行測量。

目前常用的套刻精度量測圖形為光學式IBO(Image Based Overlay)，這種量測圖形又分為盒中盒(BIB，Box-in-Box)圖形和光柵式圖形(AIM，Advanced ImageMeasurement)。AIM圖形通常包括兩種周期性結構，一種周期性結構位于前層，為參考層圖形，另一種周期性結構位于當層，為當層圖形，通過計算兩種周期性結構的位置變化得到套刻偏移量，從而得到當層相對于參考層(前層)的套刻精度。

然而，對于現有AIM OVL掩膜板，存在由于工藝原因可能導致掩膜板有損傷的情況，比如在制造掩膜板的工藝中化學機械研磨(CMP)工藝對掩膜板造成的損傷，這種情況下必然會造成圖形識別存在誤差，從而影響套刻精度的測量。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種掩膜板和修正套刻精度的方法，以解決現有技術中掩膜板損傷而影響套刻精度的測量的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種掩膜板，包括相互分離的第一圖形區域和/或第二圖形區域，第一圖形區域和第二圖形區域均包括曝光圖形，曝光圖形包括：多個曝光單元組，各曝光單元組包括多個曝光單元，各曝光單元組的曝光單元以相同的對稱中心呈中心對稱設置；平移至相同對稱中心的第一圖形區域的曝光圖形和第二圖形區域的曝光圖形無重疊。

進一步地，在第一圖形區域的曝光圖形或第二圖形區域的曝光圖形中，曝光單元分別沿第一方向和第二方向分布成多行和多列，位于不同曝光單元組中的曝光單元分別位于不同的行中和不同列中。

進一步地，在第一圖形區域的曝光圖形或第二圖形區域的曝光圖形中，定義第一方向為Y軸方向，第二方向為X軸，曝光單元位于由X軸和Y軸分隔成的四個象限中，每一列曝光單元沿Y軸方向分布，位于各象限中的曝光單元的數量相同。

進一步地，在第一圖形區域或第二圖形區域中，各曝光單元包括沿X軸方向排列的多個或沿Y軸方向排列的多個曝光區域。

進一步地，位于同一象限中各曝光單元中的曝光區域具有相同的排列方向，且位于不同象限中各曝光單元中的曝光區域具有不同的排列方向。

進一步地，各曝光單元中相鄰曝光區域的間距相等。

進一步地，相鄰各曝光單元中曝光區域的最小間距為H₁，曝光區域的寬度與H₁之比為1～4：1。