本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，具體而言涉及一種檢驗(yàn)光刻對(duì)準(zhǔn)精度的方法。

背景技術(shù)：

光刻是集成電路(ic)制造的重要工藝，光刻工藝的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)掩膜版上的圖形向硅表面各層材料上的轉(zhuǎn)移。實(shí)施光刻之后，需要檢驗(yàn)上下兩層圖形的對(duì)準(zhǔn)精度，確保電路內(nèi)部連接的正確。舉例來說，形成接觸孔使用的光刻既要保證掩膜版上的接觸孔圖形對(duì)準(zhǔn)自對(duì)準(zhǔn)硅化物，又要確保掩膜版上的接觸孔圖形對(duì)準(zhǔn)自對(duì)準(zhǔn)硅化物下方的有源區(qū)，否則，形成的接觸孔會(huì)通過其底部露出部分自對(duì)準(zhǔn)硅化物和部分有源區(qū)，造成電路內(nèi)部連接的失效。

為了檢驗(yàn)光刻對(duì)準(zhǔn)精度，通常需要使用疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，如圖1所示，下層圖形的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記101由位于x方向的兩條平行線和位于與x方向垂直的y方向的兩條平行線構(gòu)成，上層圖形的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記102也由位于x方向的兩條平行線和位于與x方向垂直的y方向的兩條平行線構(gòu)成，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記101位于對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記102的中央即表示上下兩層圖形完全對(duì)準(zhǔn)，如果對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記101偏離對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記102的中央部分，則需要確保該偏差在可接受的范圍內(nèi)。

為了檢驗(yàn)形成接觸孔使用的光刻的對(duì)準(zhǔn)精度，需要按照?qǐng)D1所示的方式使用兩套疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，第一套疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記用于量測(cè)接觸孔圖形與自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形之間的偏移誤差，第二套疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記用于量測(cè)接觸孔圖形與自對(duì)準(zhǔn)硅化物下方的有源區(qū)圖形之間的偏移誤差，再分別取第一套疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的x方向數(shù)據(jù)和第二套疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的y方向數(shù)據(jù)疊加分析和補(bǔ)償。這種檢驗(yàn)方式不僅增加所需的測(cè)試步驟，而且隨之增加的對(duì)于疊加量測(cè)工具的需求會(huì)使補(bǔ)償流程變得非常復(fù)雜。

因此，需要提出一種方法，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種檢驗(yàn)光刻對(duì)準(zhǔn)精度的方法，包括：對(duì)器件中的下層圖形光刻時(shí)，僅將第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的圖形曝光出來；對(duì)所述器件中的下層圖形中的子圖形光刻時(shí)，僅將第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于與所述x方向垂直的y方向的圖形曝光出來；對(duì)所述器件中的上層圖形光刻時(shí)，將第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于所述x方向的圖形和位于所述y方向的圖形全部曝光出來；所述光刻后實(shí)施疊加量測(cè)時(shí)，通過所述第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的圖形和所述第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的圖形來監(jiān)控所述x方向的偏移誤差，通過所述第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于y方向的圖形和所述第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于y方向的圖形來監(jiān)控所述y方向的偏移誤差。

在一個(gè)示例中，所述第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的圖形和位于y方向的圖形均為兩條平行線，所述第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的圖形和位于y方向的圖形均為兩條平行線，所述第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的圖形和位于y方向的圖形均為兩條平行線。

在一個(gè)示例中，所述器件中的上層圖形為接觸孔圖形。

在一個(gè)示例中，所述器件中的下層圖形為有源區(qū)圖形。

在一個(gè)示例中，所述器件中的下層圖形中的子圖形為自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形。

在一個(gè)示例中，所述器件中的上層圖形為上層金屬互連層圖形。

在一個(gè)示例中，所述器件中的下層圖形為層間介電層圖形。

在一個(gè)示例中，所述器件中的下層圖形中的子圖形為下層金屬互連層圖形。

根據(jù)本發(fā)明，可以節(jié)省對(duì)于光刻操作站點(diǎn)的50％的疊加量測(cè)工具需求，進(jìn)而加快實(shí)施光刻時(shí)晶圓的移動(dòng)速度。

附圖說明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。

附圖中：

圖1為檢驗(yàn)光刻對(duì)準(zhǔn)精度時(shí)使用的現(xiàn)有疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的工作原理的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法檢驗(yàn)光刻對(duì)準(zhǔn)精度時(shí)使用的疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的示意圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的檢驗(yàn)光刻對(duì)準(zhǔn)精度的方法。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。

[示例性實(shí)施例]

在使用疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記檢驗(yàn)形成接觸孔使用的光刻的對(duì)準(zhǔn)精度時(shí)，為了減少所需的測(cè)試步驟以及疊加量測(cè)工具，本發(fā)明提出改進(jìn)的疊加量測(cè)方案。

如圖2(a)所示，對(duì)有源區(qū)圖形光刻時(shí)，僅將第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的兩條平行線201曝光出來；如圖2(b)所示，對(duì)自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形光刻時(shí)，僅將第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于與x方向垂直的y方向的兩條平行線202曝光出來；如圖2(c)所示，對(duì)接觸孔圖形光刻時(shí)，將第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的兩條平行線203和位于y方向的兩條平行線204都曝光出來；對(duì)接觸孔圖形光刻后實(shí)施疊加量 測(cè)時(shí)，如圖2(c)所示，通過第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的兩條平行線201和第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的兩條平行線203來監(jiān)控x方向的偏移誤差，通過第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于y方向的兩條平行線202和第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于y方向的兩條平行線204來監(jiān)控y方向的偏移誤差，實(shí)施一次疊加量測(cè)即可完成對(duì)光刻對(duì)準(zhǔn)精度的檢驗(yàn)。

通過上述檢驗(yàn)方式，可以節(jié)省對(duì)于接觸孔光刻操作站點(diǎn)的50％的疊加量測(cè)工具需求，進(jìn)而加快實(shí)施接觸孔光刻時(shí)晶圓的移動(dòng)速度。此外，由于接觸孔圖形與自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形的對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)以及接觸孔圖形與自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形下方的有源區(qū)圖形的對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)不再是分步量測(cè)，因此，位于接觸孔光刻操作站點(diǎn)的光刻機(jī)的光刻套刻對(duì)準(zhǔn)補(bǔ)償子程式(gridmappersubrecipe)制作過程導(dǎo)入一筆疊加量測(cè)結(jié)果就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸孔圖形與自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形的對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)以及接觸孔圖形與自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形下方的有源區(qū)圖形的對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)的同時(shí)補(bǔ)償，而采用現(xiàn)有的檢測(cè)方案，由于接觸孔圖形與自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形的對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)以及接觸孔圖形與自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形下方的有源區(qū)圖形的對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)是分步量測(cè)，位于接觸孔光刻操作站點(diǎn)的光刻機(jī)的gridmappersubrecipe制作過程僅能導(dǎo)入一筆疊加量測(cè)結(jié)果，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸孔圖形與自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形的對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)以及接觸孔圖形與自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形下方的有源區(qū)圖形的對(duì)準(zhǔn)檢驗(yàn)的同時(shí)補(bǔ)償。

上述以接觸孔光刻對(duì)準(zhǔn)精度的疊加量測(cè)為例說明了本發(fā)明提出的改進(jìn)的疊加量測(cè)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知曉的是，類似于接觸孔光刻這種需要對(duì)上層圖形相對(duì)于不同的下層圖形的對(duì)準(zhǔn)精度進(jìn)行疊加量測(cè)的情形，諸如上層金屬互連層圖形與下層金屬互連層圖形的疊加量測(cè)以及上層金屬互連層圖形與下層金屬互連層圖形所在的層間介電層圖形的疊加量測(cè)，均可以應(yīng)用本發(fā)明提出的改進(jìn)的疊加量測(cè)方案進(jìn)行光刻對(duì)準(zhǔn)精度的檢驗(yàn)和控制。通過將疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的圖形和位于與x方向垂直的y方向的圖形分別拆分到所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)下層圖形，即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)用一步疊加量測(cè)取代現(xiàn)有的檢測(cè)方案所運(yùn)用的兩步疊加量測(cè)，從而降低疊加量測(cè)對(duì)圖形的提取、運(yùn)算的復(fù)雜度，節(jié)省了對(duì)疊加量測(cè)工具的需求，加快了實(shí)施光刻時(shí)晶圓的移動(dòng)速度，為位于光刻操作站點(diǎn)的光刻機(jī)的gridmappersubrecipe的有效工 作提供可能。

需要說明的是，以接觸孔光刻對(duì)準(zhǔn)精度的疊加量測(cè)為例，也可以采取如下方式：對(duì)有源區(qū)圖形光刻時(shí)，僅將第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于y方向的兩條平行線202曝光出來；對(duì)自對(duì)準(zhǔn)硅化物圖形光刻時(shí)，僅將第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于與y方向垂直的x方向的兩條平行線201曝光出來；對(duì)接觸孔圖形光刻時(shí)，將第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于y方向的兩條平行線204和位于x方向的兩條平行線203都曝光出來；對(duì)接觸孔圖形光刻后實(shí)施疊加量測(cè)時(shí)，通過第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于y方向的兩條平行線202和第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于y方向的兩條平行線204來監(jiān)控y方向的偏移誤差，通過第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的兩條平行線201和第三對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的兩條平行線203來監(jiān)控x方向的偏移誤差。

此外，為了簡(jiǎn)化疊加量測(cè)對(duì)圖形的提取、運(yùn)算，所使用的疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的圖形和位于與x方向垂直的y方向的圖形通常為兩條平行線，如果所述圖形為具有其它形狀的圖形，也不影響本發(fā)明提出的改進(jìn)的疊加量測(cè)方案的實(shí)施，只需將疊加對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位于x方向的圖形和位于與x方向垂直的y方向的圖形分別拆分到所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)下層圖形即可。

本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。