本發(fā)明屬于集成電路制造，具體涉及一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法以及套刻標(biāo)識(shí)。

背景技術(shù)：

1、套刻誤差(overlay，ovl)的穩(wěn)定性對(duì)于量產(chǎn)制造的光刻工藝至關(guān)重要，是提升工藝能力和增加工藝窗口的關(guān)鍵。隨著集成電路制造工藝最小線寬的不斷縮小，先進(jìn)節(jié)點(diǎn)制造工藝對(duì)套刻誤差的要求也愈發(fā)嚴(yán)苛。

2、隨著技術(shù)發(fā)展，芯片應(yīng)用越來(lái)越廣，大尺寸芯片生產(chǎn)(例如1mm*2mm等)的需求也越來(lái)越多，而對(duì)于光刻來(lái)說(shuō)，切割道空間有限，為了能夠補(bǔ)償光刻套刻誤差高階要求，需要在晶圓上設(shè)置套刻標(biāo)記。套刻標(biāo)記設(shè)置在晶圓的劃片線內(nèi)并占位固定，即每層套刻標(biāo)記占一個(gè)位置，所有套刻標(biāo)記互不干擾。劃片線內(nèi)套刻標(biāo)記以外的區(qū)域多為空白區(qū)域，而晶圓內(nèi)缺少這種大塊空白區(qū)域；另外每層芯片內(nèi)又有密度的要求以及cmp負(fù)載效應(yīng)影響(晶圓待研磨層上的金屬分布不均勻，導(dǎo)致cmp研磨不平整)使晶圓有例如崩邊缺陷風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法以及套刻標(biāo)識(shí)，在前層套刻標(biāo)識(shí)下方的前前層中設(shè)置輔助圖形，滿足前前層圖形分布密度要求，減小了cmp負(fù)載效應(yīng)影響。添加輔助圖形既不產(chǎn)生缺陷，又不影響前層套刻標(biāo)識(shí)的正常使用。

2、本發(fā)明提供一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，包括：

3、在對(duì)應(yīng)的掩膜版上設(shè)置套刻標(biāo)識(shí)，所述套刻標(biāo)識(shí)包括匹配的前層套刻標(biāo)識(shí)與當(dāng)層套刻標(biāo)識(shí)；

4、提供晶圓，所述晶圓包括自下而上的前前層、前層和當(dāng)層；

5、在所述前前層上對(duì)應(yīng)所述前層要放置所述前層套刻標(biāo)識(shí)的區(qū)域形成輔助圖形；所述輔助圖形的線條延伸方向與所述前層套刻標(biāo)識(shí)的線條延伸方向相互垂直；

6、完成所述前層的光刻、刻蝕工藝，將所述前層套刻標(biāo)識(shí)形成在所述前層上；

7、完成所述當(dāng)層的光刻工藝過(guò)程，將所述當(dāng)層套刻標(biāo)識(shí)形成在所述當(dāng)層上；

8、測(cè)量所述當(dāng)層對(duì)所述前層的套刻誤差。

9、進(jìn)一步的，所述輔助圖形包括由密集線條并行排布形成的一組密線組；所述前層套刻標(biāo)識(shí)包括由并行排布線條形成的一組線條組；所述密線組的線條延伸方向與所述線條組的線條延伸方向相互垂直。

10、進(jìn)一步的，所述輔助圖形包括在四個(gè)象限分布的四組密線組，所述四組密線組中相鄰的密線組的線條延伸方向兩兩垂直分布；所述前層套刻標(biāo)識(shí)包括與所述四組密線組在所述晶圓厚度方向上下對(duì)應(yīng)分布的四組線條組，每組上下對(duì)應(yīng)分布的所述線條組的線條延伸方向與所述密線組的線條延伸方向垂直。

11、進(jìn)一步的，所述密線組的每條線條的寬度為所述前前層的關(guān)鍵尺寸線寬，所述密線組的相鄰線條之間的距離為所述前前層的關(guān)鍵尺寸間距。

12、進(jìn)一步的，所述輔助圖形的材質(zhì)為金屬；所述輔助圖形嵌設(shè)在所述前前層中，或者所述輔助圖形位于所述前前層表面。

13、進(jìn)一步的，所述輔助圖形的材質(zhì)包括銅、鎢或鋁中的任意一種。

14、進(jìn)一步的，所述前層套刻標(biāo)識(shí)和所述當(dāng)層套刻標(biāo)識(shí)形成在所述晶圓的芯片內(nèi)或者切割道中。

15、進(jìn)一步的，測(cè)量所述套刻誤差的量測(cè)程式包括：基于影像型的套刻誤差量測(cè)方式和基于衍射的套刻誤差量測(cè)方式。

16、進(jìn)一步的，所述晶圓上還形成有用于引出信號(hào)的金屬引線層，所述金屬引線層的線條排布方式和所述輔助圖形的線條排布方式相同。

17、本發(fā)明還提供一種套刻標(biāo)識(shí)，包括：

18、自下而上的前前層、前層和當(dāng)層；

19、所述前層上形成有前層套刻標(biāo)識(shí)，所述當(dāng)層上形成有當(dāng)層套刻標(biāo)識(shí)，所述當(dāng)層套刻標(biāo)識(shí)與所述前層套刻標(biāo)識(shí)匹配；

20、在所述前前層上對(duì)應(yīng)所述前層設(shè)置所述前層套刻標(biāo)識(shí)的區(qū)域形成有輔助圖形；所述輔助圖形的線條延伸方向與所述前層套刻標(biāo)識(shí)的線條延伸方向相互垂直。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

22、本發(fā)明提供一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法以及套刻標(biāo)識(shí)，包括：在對(duì)應(yīng)的掩膜版上設(shè)置套刻標(biāo)識(shí)，所述套刻標(biāo)識(shí)包括匹配的前層套刻標(biāo)識(shí)與當(dāng)層套刻標(biāo)識(shí)；提供晶圓，所述晶圓包括自下而上的前前層、前層和當(dāng)層；在所述前前層上對(duì)應(yīng)所述前層要放置所述前層套刻標(biāo)識(shí)的區(qū)域形成輔助圖形；所述輔助圖形的線條延伸方向與所述前層套刻標(biāo)識(shí)的線條延伸方向相互垂直；完成所述前層的光刻、刻蝕工藝，將所述前層套刻標(biāo)識(shí)形成在所述前層上；完成所述當(dāng)層的光刻工藝過(guò)程，將所述當(dāng)層套刻標(biāo)識(shí)形成在所述當(dāng)層上；測(cè)量所述當(dāng)層對(duì)所述前層的套刻誤差。本發(fā)明在前層套刻標(biāo)識(shí)下方的前前層中設(shè)置輔助圖形，滿足前前層圖形分布密度要求，減小了cmp負(fù)載效應(yīng)影響。添加輔助圖形既不產(chǎn)生缺陷，又不影響前層套刻標(biāo)識(shí)的正常使用。輔助圖形設(shè)計(jì)后，掃描測(cè)試晶圓沒(méi)有崩邊、剝落或脫落的缺陷，也沒(méi)有橋接現(xiàn)象。

技術(shù)特征：

1.一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

3.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

4.如權(quán)利要求2或3所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，所述密線組的每條線條的寬度為所述前前層的關(guān)鍵尺寸線寬，所述密線組的相鄰線條之間的距離為所述前前層的關(guān)鍵尺寸間距。

5.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

6.如權(quán)利要求5所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

7.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

8.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

9.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

10.一種套刻標(biāo)識(shí)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法以及套刻標(biāo)識(shí)，包括：設(shè)置套刻標(biāo)識(shí)，套刻標(biāo)識(shí)包括前層套刻標(biāo)識(shí)與當(dāng)層套刻標(biāo)識(shí)；提供晶圓，在前前層上對(duì)應(yīng)前層要放置前層套刻標(biāo)識(shí)的區(qū)域形成輔助圖形；輔助圖形的線條延伸方向與前層套刻標(biāo)識(shí)的線條延伸方向相互垂直；完成前層的光刻、刻蝕工藝，將前層套刻標(biāo)識(shí)形成在前層上；完成當(dāng)層的光刻工藝過(guò)程，將當(dāng)層套刻標(biāo)識(shí)形成在當(dāng)層上；測(cè)量當(dāng)層對(duì)前層的套刻誤差。在前層套刻標(biāo)識(shí)下方的前前層中設(shè)置輔助圖形，滿足前前層圖形分布密度要求，減小了CMP負(fù)載效應(yīng)影響。添加輔助圖形既不產(chǎn)生缺陷，又不影響前層套刻標(biāo)識(shí)的正常使用。輔助圖形設(shè)計(jì)后，掃描測(cè)試晶圓沒(méi)有崩邊、剝落或脫落的缺陷，也沒(méi)有橋接現(xiàn)象。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭春杰,包永存,張馳,趙弘文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海華力集成電路制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19