本公开涉及半导体,尤其涉及一种套刻标记、半导体结构和套刻误差的测量方法。
背景技术:
1、半导体制造过程中,光刻工艺是重要的电路图形转移工艺。所谓光刻,是将光罩(mask)上的图形通过曝光、显影转移到晶圆上。而光刻工艺的基本衡量指标为套刻(overlay,ovl)误差,套刻误差反应了不同层之间各个线条之间的对准程度。当层与前层之间的对准程度超过误差容忍度,则层间设计电路可能会发生断路或者短路,从而影响半导体结构的良率。
2、相关技术中,晶圆可以包括多个半导体芯片以及分隔多个半导体芯片的切割道区。在切割道区内可以形成套刻标记。
3、然而,现有的套刻标记会影响套刻误差的测量准确度。
技术实现思路
1、本公开实施例提供一种套刻标记、半导体结构和套刻误差的测量方法,能够保证套刻误差的测量准确度,从而可以提高产品的产率和良率。
2、本公开实施例提供如下技术方案:
3、本公开实施例的第一方面提供一种套刻标记,用于半导体结构,半导体结构包括基底,套刻标记位于基底上,套刻标记包括:第一图案层和第二图案层,第一图案层和第二图案层对应形成于不同的图案化过程中,第一图案层和第二图案层在基底上的正投影不相重叠;第一图案层和第二图案层均包括间隔设置的多个标记,至少部分数量的标记的延伸方向和间隔设置方向相互交叉;各标记均包括多个子标记,在同一标记中,多个子标记的延伸方向的两端位于标记的延伸方向的两端。
4、本公开实施例提供的套刻标记,套刻标记可以用于半导体结构,半导体结构可以包括基底,套刻标记位于基底上。套刻标记可以包括第一图案层和第二图案层,第一图案层和第二图案层对应形成于不同的图案化过程中,第一图案层和第二图案层在基底上的正投影不相重叠。第一图案层和第二图案层均包括间隔设置的多个标记,至少部分数量的标记的延伸方向和间隔设置方向相互交叉。各标记均可以包括多个子标记,在同一标记中,多个子标记的延伸方向的两端分别位于标记的延伸方向的两端,从而可以避免子标记的延伸方向的端部干扰标记的沿垂直于标记延伸方向的两侧的边缘的图像准确度,使得获取的标记的垂直于标记延伸方向的两侧的边缘信号的准确度较高,从而保证了套刻误差的测量准确度,提高产品的产率和良率。
5、在一种可能的实施方式中,多个标记包括多个第一标记,多个第一标记均沿第一方向间隔设置,且多个第一标记的延伸方向与第一方向倾斜相交;
6、其中,半导体结构包括多个第一切割道区和多个第二切割道区,多个第一切割道区沿第一方向延伸,且沿第二方向间隔设置,多个第二切割道区沿第二方向延伸,且沿第一方向间隔设置,多个第一切割道区和多个第二切割道区相互交错并限定出多个芯片区;
7、半导体结构包括第三图案层和第四图案层,第三图案层与第一图案层形成于同一图案化过程中,第四图案层与第二图案层形成于同一图案化过程中,第三图案层和第四图案层均位于芯片区的基底上,套刻标记位于第一切割道区和/或第二切割道区的基底上。
8、可以通过测量第一图案层和第二图案层之间的套刻误差,从而获取第三图案层和第四图案层的套刻误差。
9、在一种可能的实施方式中,第三图案层或第四图案层形成各芯片区中的多个有源区,第一标记的延伸方向与有源区的延伸方向相同。
10、可以提高第一标记与有源区的制备效果的一致性,从而可以更好的反应处芯片区的有源区的刻蚀效果。
11、在同一标记中,多个子标记的延伸方向与标记的延伸方向相同,且多个子标记间隔设置。
12、使得套刻标记可以更好的反应出芯片区的电路元件的刻蚀效果。
13、在一种可能的实施方式中,多个标记包括多个第二标记,多个第二标记均沿第二方向间隔设置,多个第二标记的延伸方向与第二方向不同。
14、可以通过第二标记获得第一图案层和第二图案层的沿垂直于第二标记的延伸方向的第二套刻误差。
15、在一种可能的实施方式中,多个第二标记的延伸方向与第一标记的延伸方向垂直相交。
16、可以用于获取第一图案层和第二图案层在基底的所在平面上的任意方向的套刻误差,以充分反映第一图案层和第二图案层的实际套刻误差。
17、在一种可能的实施方式中,沿第二标记的延伸方向,第一图案层和第二图案层的第一标记之间具有套刻误差a;沿第一标记的延伸方向,第一图案层和第二图案层的第二标记之间具有套刻误差b;
18、沿第一方向,第一图案层和第二图案层之间具有套刻误差x;沿第二方向,第一图案层和第二图案层之间具有套刻误差y;第一标记的延伸方向与第一方向之间具有夹角θ;第一方向和第二方向相互垂直;
19、x、a、b和θ满足公式:x=b*cosθ+a*sinθ;
20、y、a、b和θ满足公式:y=b*sinθ-a*cosθ。
21、在一种可能的实施方式中,多个第二标记的延伸方向与第一标记的延伸方向相同。
22、可以提高第一图案层和第二图案层的沿垂直第一标记的延伸方向的套刻误差的测量的准确性。
23、在一种可能的实施方式中,沿垂直于第一标记的延伸方向,第一图案层和第二图案层的第一标记之间,以及第一图案层和第二图案层的第二标记之间均具有套刻误差a;
24、沿第一方向,第一图案层和第二图案层之间具有套刻误差x;沿第二方向,第一图案层和第二图案层之间具有套刻误差y;第一标记的延伸方向与第一方向之间具有夹角θ;第一方向和第二方向相互垂直;
25、x、a和θ满足公式:x=a*sinθ;
26、y、a和θ满足公式:y=-a*cosθ。
27、本公开实施例的第二方面提供一种半导体结构,包括基底和上述第一方面中的套刻标记,套刻标记位于基底上。
28、本公开实施例提供的半导体结构,半导体结构可以包括套刻标记,套刻标记可以用于半导体结构,半导体结构可以包括基底,套刻标记位于基底上。套刻标记可以包括第一图案层和第二图案层,第一图案层和第二图案层对应形成于不同的图案化过程中,第一图案层和第二图案层在基底上的正投影不相重叠。第一图案层和第二图案层均包括间隔设置的多个标记,至少部分数量的标记的延伸方向和间隔设置方向相互交叉。各标记均可以包括多个子标记,在同一标记中,多个子标记的延伸方向的两端分别位于标记的延伸方向的两端,从而可以避免子标记的延伸方向的端部干扰标记的沿垂直于标记延伸方向的两侧的边缘的图像准确度,使得获取的标记的垂直于标记延伸方向的两侧的边缘信号的准确度较高,从而保证了套刻误差的测量准确度,提高产品的产率和良率。
29、本公开实施例的第三方面提供一种套刻误差的测量方法,提供套刻标记,用于半导体结构,半导体结构包括基底,套刻标记位于基底上,套刻标记包括第一图案层和第二图案层,第一图案层和第二图案层对应形成于不同的图案化过程中,第一图案层和第二图案层在基底上的正投影不相重叠;第一图案层和第二图案层均包括间隔设置的多个标记,至少部分数量的标记的延伸方向和间隔设置方向相互交叉;各标记均包括多个子标记,在同一标记中,多个子标记的延伸方向的两端位于标记的延伸方向的两端;
30、获取第一图案层和第二图案层的图像;
31、提取第一图案层和第二图案层的图像的灰阶信号;
32、根据灰阶信号获取第一图案层和第二图案层的套刻误差。
33、本公开实施例提供的套刻误差的测量方法,可以用于测量套刻标记的套刻误差,套刻标记可以用于半导体结构,半导体结构可以包括基底,套刻标记位于基底上。套刻标记可以包括第一图案层和第二图案层,第一图案层和第二图案层对应形成于不同的图案化过程中,第一图案层和第二图案层在基底上的正投影不相重叠。第一图案层和第二图案层均包括间隔设置的多个标记,至少部分数量的标记的延伸方向和间隔设置方向相互交叉。各标记均可以包括多个子标记,在同一标记中,多个子标记的延伸方向的两端分别位于标记的延伸方向的两端,从而可以避免子标记的延伸方向的端部干扰标记的沿垂直于标记延伸方向的两侧的边缘的图像准确度,使得获取的标记的垂直于标记延伸方向的两侧的边缘信号的准确度较高,从而保证了套刻误差的测量准确度,提高产品的产率和良率。
34、本公开的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
1.一种套刻标记,用于半导体结构,所述半导体结构包括基底,所述套刻标记位于所述基底上,其特征在于,所述套刻标记包括:第一图案层和第二图案层,所述第一图案层和所述第二图案层对应形成于不同的图案化过程中,所述第一图案层和所述第二图案层在所述基底上的正投影不相重叠;
2.根据权利要求1所述的套刻标记,其特征在于,多个所述标记包括多个第一标记,多个所述第一标记均沿第一方向间隔设置,且多个所述第一标记的延伸方向与所述第一方向倾斜相交;
3.根据权利要求2所述的套刻标记,其特征在于,所述第三图案层或所述第四图案层形成各所述芯片区中的多个有源区,所述第一标记的延伸方向与所述有源区的延伸方向相同;
4.根据权利要求2或3所述的套刻标记,其特征在于,多个所述标记包括多个第二标记,多个所述第二标记均沿所述第二方向间隔设置,多个所述第二标记的延伸方向与所述第二方向不同。
5.根据权利要求4所述的套刻标记,其特征在于,多个所述第二标记的延伸方向与所述第一标记的延伸方向垂直相交。
6.根据权利要求5所述的套刻标记,其特征在于,沿所述第二标记的延伸方向,所述第一图案层和所述第二图案层的所述第一标记之间具有套刻误差a;沿所述第一标记的延伸方向,所述第一图案层和所述第二图案层的所述第二标记之间具有套刻误差b;
7.根据权利要求4所述的套刻标记,其特征在于,多个所述第二标记的延伸方向与所述第一标记的延伸方向相同。
8.根据权利要求7所述的套刻标记,其特征在于,沿垂直于所述第一标记的延伸方向,所述第一图案层和所述第二图案层的所述第一标记之间,以及所述第一图案层和所述第二图案层的所述第二标记之间均具有套刻误差a;
9.一种半导体结构,其特征在于,包括基底和上述权利要求1-8任一所述的套刻标记,所述套刻标记位于所述基底上。
10.一种套刻误差的测量方法,其特征在于,
