CN105467747A - 对准标记及掩膜版 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对准标记和掩膜版，其中对准标记包括基准标记单元和对准标记单元，基准标记单元包括角度基准标记单元、纵向基准标记单元和横向基准标记单元，该对准标记单元包括角度对准标记单元、纵向对准标记单元和横向对准标记单元，其中，该角度基准标记单元为十字形状，该角度对准标记单元包括4个角度对准标记元素，该4个角度对准标记元素分别与角度基准标记的4个直角接近配合，用以在旋转角度参量上精确对准。本发明适用于微电子流程中任意图形的套刻工艺中，可以将套刻的掩膜版与待加工的样品精确对准，具有广泛的实用意义。

Description

对准标记及掩膜版

技术领域

本发明涉及微电子加工领域套刻技术，尤其涉及一种对准标记及掩膜版。

背景技术

目前，电子工业已成为世界上最大的工业，自1998年以来，电子工业全球市场份额已超过1万亿美元，而半导体器件则是电子工业的基础。在半导体器件微电子加工流程中，需要通过光刻将掩膜上的几何图形转移到涂有半导体晶片表面的光敏薄层材料上，这些几何图形确定了集成电路中的各种区域，如离子注入区、刻蚀区、接触窗口和引线键合区等。制造完成一套半导体器件或集成电路，往往需要进行多次光刻，除了第一次光刻外，每一次光刻的图形均与上几次光刻的图形有着直接或间接相对位置关系。样品基片的一套微电子加工流程中除第一次光刻以外的所有光刻均可称为套刻，即图形嵌套式光刻蚀。而光刻的对准标记能很好的观察套刻图形的相对位置，并可以通过刻蚀、蒸金属等工艺过程可将光刻掩膜版上的图形留在样品基片上，之后的光刻便通过比对光刻版上图形与样品图形来进行样品基片的定位。现有的对准标记大多采用十字环或椭圆环嵌套，这种对准标记有着明显的缺点：多次嵌套会使得样品上的对准图形会变得模糊不堪；不能精确的观察光刻版图形与样品图形的相对位置，而且这种嵌套对准是上下版紧连图形的嵌套，随着嵌套次数的增加图形与第一版图形的位置偏离越来越大。

因此，需要一组精确的对准标记，对于任何嵌套图形均能准确的找到光刻版图形与样品上的图形的相对位置，且经过多次工艺亦不会造成图形的模糊，影响对准效果，由于每一次的嵌套对准都是与第一版图形对准，减少了多次嵌套造成图形偏离严重的情况。

发明内容

为了解决现有套刻技术中的缺陷，本发明提供给了一种对准标记及掩膜版。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题采用了如下解决方案：

一种对准标记，包括基准标记单元和对准标记单元，基准标记单元包括角度基准标记单元、纵向基准标记单元和横向基准标记单元，对准标记单元包括角度对准标记单元、纵向对准标记单元和横向对准标记单元，其中，角度基准标记单元为十字形状，角度对准标记单元包括4个角度对准标记元素，4个角度对准标记元素分别与角度基准标记的4个直角接近配合，用以在旋转角度参量上精确对准；

进一步地，纵向基准标记单元具有多个横向长条，纵向对准标记单元具有与纵向基准标记单元一一相对应的多个横向长条。

进一步地，横向基准标记单元具有多个纵向长条，横向对准标记单元也具有与横向基准标记单元一一相对应的多个纵向长条，并且横向对准标记单元的每个长条与横向基准标记单元相对应的长条宽度相等，而且横向对准标记单元的长条间的间距与基准标记单元相对应的间距相等。

进一步地，纵向基准标记的多个长条具有不同的宽度，纵向基准标记单元的多个长条间的间距不相同。

进一步地，横向基准标记单元的多个长条具有不同的宽度，横向基准标记单元的多个长条之间的间距不相同。

进一步地，角度基准标记单元从其中心沿着其十字交点向外的方向有多个节段，且每个节段的宽度随着长条向外逐步减小。

进一步地，角度对准标记元素为对应的矩形、圆弧或L形。

进一步地，基准标记单元和对准标记单元还分别包括一个数字，用以标记图形的周期。

进一步地，本发明还公开了一种掩膜版，掩膜版上具有上述技术方案公开的对准标记。

应用所述对准标记的方法，其特征在于：首先通过角度对准标记来调整套刻的角度参数，即用该角度标记单元中的角度对准标记单元去对准角度基准标记单元，当在1000倍以上放大倍数的显微镜下观察到角度对准标记单元的边与角度基准标记单元的边均为平行，则判断角度参数已经对准。

然后再通过纵向对准标记和横向对准标记来分别调整纵向和横向上的参数，当在1000倍以上放大倍数的显微镜下观察到纵向基准标记单元和纵向对准标记单元横向上的边对应重叠时，则判断纵向上的参数已经对准。当在1000倍以上放大倍数的显微镜下观察到横向基准标记单元和横向对准标记单元纵向上的边对应重叠时，则判断横向上的参数已经对准。在调整纵向与横向的对准过程中，先用宽度和间距大的长条进行粗调，然后再用宽度和间距小的长条进行细调。

当实验经过几次套刻以后，角度基准标记单元靠近十字中心的边已经模糊，且与角度对准标记单元的边距离很近，使得在显微镜下不能判断是否与角度对准标记单元的边平行，那么就要用角度基准标记单元远离十字中心的边与角度对准标记单元进行平行对准。

本发明具有的优点和积极效果：本发明公开的对准标记，采用了角度对准标记、横向对准标记和纵向对准标记协作的方式，对于任何嵌套的图像均能够准确找到光刻版图形与样品上图形的相对位置，且经过多次工艺均不会造成图像的模糊，减少了多次嵌套造成的图像偏离的情况。

附图说明

图1为本发明公开的对准标记其中一实施例的结构示意图；

图2为本发明公开的对准标记中角度标记单元的其中一实施例的结构示意图；

图3为本发明公开的对准标记中纵向标记单元的其中一实施例的结构示意图；

图4为本发明公开的对准标记中横向标记单元的其中一实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

如图1所示为对准标记其中一实施例的示意图，其中，包括所示的空白框图为基准标记单元，阴影框图为对准标记单元，而按照功能来区分的话，该对准标记包括角度标记单元01，用以调整、纵向标记单元02和横向标记单元03，该基准标记单元包括角度基准标记单元011，、纵向基准标记单元021和横向基准标记单元031，该对准标记单元包括角度对准标记单元012、纵向对准标记单元022和横向对准标记单元032。

图2为角度标记单元01的示意图，其中，角度标记单元01包括角度基准标记单元011和角度对准标记单元012，其中，该角度基准标记单元为十字形状，十字形状的横向和纵向上的长条可以宽度相同，进一步也可以设置成从其中心沿着其十字交点向外的方向有多个节段，且每个节段的宽度随着长条向外而逐步减小，这样设计的优点在于可以先用十字长条靠外的部分粗调，然后再用靠近十字中心的部分细调，以使角度对准标记单元012在纵向和横向上，特别是在角度参量上精确套准基准标记单元。而且当显微镜分辨率不高的话，经过多次套刻以后靠近十字中心的部分间距很小的话很难分辨出来，这时候就可以运用十字靠外部分的间距来进行对准了。

该角度对准标记单元012包括4个角度对准标记元素0121、0122、0123和0144，该4个角度对准标记元素分别与该角度基准标记的4个直角接近配合，用以在旋转角度参量上精确对准。在本实施例中该4个角度对准元素为对应的L形，当然这里也可以设置为可以与十字形相配合的矩形或圆弧等形状，这里不做具体的限制。该图中尺寸的意义仅为配合本行业技术人员理解本技术方案，并不做具体的限制。

图3所示为纵向标记单元，其包括纵向基准标记单元02，其包括纵向基准标记单元021和纵向对准标记单元022，为了方便观察，将该纵向基准标记单元021和纵向对准标记单元022分开，套刻时，将该纵向基准标记单元021和纵向对准标记单元022在纵向上对准，就可以在纵向上精确套刻准确。可以将纵向对准标记单元022的每个长条与纵向基准标记单元021相对应的长条宽度相等，该纵向对准标记单元022的长条间的间距与该纵向基准标记单元021相对应的间距相等。作为本实施例的优选方案，如图中所示，可以将纵向基准标记单元021的多个长条设置为不同的宽度，该纵向基准标记单元021的多个长条间的间距不相同。另外还可以设置为部分长条的宽度和间距相等，这样每个尺寸的长条都有多个。这样的设置可以先用宽度和间距大的长条进行粗调，然后再用宽度和间距小的长条进行精确调节，当显微镜精确度不高时，太细的看不清楚时，就可以使用相对较宽的长条进行精确对准。

图4所示为横向标记单元，其包括横向基准标记单元03，其包括横向基准标记单元031和横向对准标记单元032，为了方便观察，将该横向基准标记单元031和横向对准标记单元032分开，套刻时，将该横向基准标记单元031和横向对准标记单元032在横向上对准，就可以在横向上精确套刻准确。可以将横向对准标记单元032的每个长条与横向基准标记单元031相对应的长条宽度相等，该横向对准标记单元032的长条间的间距与该横向基准标记单元031相对应的间距相等。作为本实施例的优选方案，如图中所示，可以将横向基准标记单元031的多个长条设置为不同的宽度，该横向基准标记单元031的多个长条间的间距不相同。另外还可以设置为部分长条的宽度和间距相等，这样每个尺寸的长条都有多个。这样的设置可以先用宽度和间距大的长条进行粗调，然后再用宽度和间距小的长条进行精确调节，当显微镜精确度不高时，太细的看不清楚时，就可以使用相对较宽的长条进行精确对准。

进一步，由于套刻的图案经常有多个不同的周期，因此本实施例的基准标记单元和对准标记单元上还可以布置有对应的数字或字母，以区分不同周期的图样。

本发明还公开了一种掩膜版，该掩膜版具有上述技术方案的对准标记。

本发明的使用过程：首先通过角度对准标记来调整套刻的角度参数，即用该角度标记单元01中的角度对准标记单元012去对准角度基准标记单元011，当在1000倍的显微镜下观察到角度对准标记单元012的边与角度基准标记单元011的边均为平行，而不是重合、相交或成一定的角度，那么就可以判断角度参数已经对准。当实验经过几次套刻以后，角度基准标记单元011靠近十字中心的边已经模糊，且与角度对准标记单元012的边距离很近，那么在显微镜下不能判断是否与角度对准标记单元012的边平行，那么就要用角度基准标记单元011远离十字中心的边与角度对准标记单元012进行平行对准。然后再通过纵向对准标记和横向对准标记来分别调整纵向和横向上的参数，当在1000倍的显微镜下观察到纵向基准标记单元021和纵向对准标记单元022横向上的边对应重叠时，则可以判断纵向上的参数已经对准。当在1000倍的显微镜下观察到横向基准标记单元031和横向对准标记单元032纵向上的边对应重叠时，则可以判断横向上的参数已经对准。在调整纵向与横向的对准过程中，由于宽度和间距大的长条更容易调节，先用宽度和间距大的长条进行粗调，然后再用宽度和间距小的长条进行细调。以使光刻版与加工样品对准。

Claims (10)

1.一种对准标记，包括基准标记单元和对准标记单元，其特征在于，

所述基准标记单元包括角度基准标记单元、纵向基准标记单元和横向基准标记单元，所述对准标记单元包括角度对准标记单元、纵向对准标记单元和横向对准标记单元，其中，所述角度基准标记单元为十字形状，所述角度对准标记单元包括4个角度对准标记元素，所述4个角度对准标记元素分别与所述角度基准标记的4个直角配合。

2.根据权利要求1所述的对准标记，其特征在于，所述纵向基准标记单元具有多个横向长条，所述纵向对准标记单元具有与所述纵向基准标记单元一一相对应的多个横向长条。

3.根据权利要求2所述的对准标记，其特长在于，所述纵向基准标记单元的多个长条具有不同的宽度，所述纵向基准标记单元的多个长条间的间距不相同。

4.根据权利要求1所述的对准标记，其特征在于，所述横向基准标记单元具有多个纵向长条，所述横向对准标记单元具有与所述横向基准标记单元一一相对应的多个纵向长条。

5.根据权利要求4所述的对准标记，其特征在于，所述横向基准标记单元的多个长条具有不同的宽度，所述横向基准标记单元的多个长条之间的间距不相同。

6.根据权利要求1－5任一所述的对准标记，其特征在于，所述角度基准标记单元从其中心沿着其十字交点向外的方向有多个节段，且每个节段的宽度随着长条向外逐步减小。

7.根据权利要求6所述的对准标记，其特征在于，所述角度对准标记元素为矩形、圆弧或L形。

8.根据权利要求7所述的对准标记，其特征在于，所述基准标记单元和所述对准标记单元还分别包括一个数字，用以标记图形的周期。

9.应用如权利要求1－8任一项所述的对准标记的方法，其特征在于：首先通过角度对准标记来调整套刻的角度参数，即用该角度标记单元中的角度对准标记单元去对准角度基准标记单元，当在1000倍以上放大倍数的显微镜下观察到角度对准标记单元的边与角度基准标记单元的边均为平行，则判断角度参数已经对准。

然后再通过纵向对准标记和横向对准标记来分别调整纵向和横向上的参数，当在1000倍以上放大倍数的显微镜下观察到纵向基准标记单元和纵向对准标记单元横向上的边对应重叠时，则判断纵向上的参数已经对准。当在1000倍以上放大倍数的显微镜下观察到横向基准标记单元和横向对准标记单元纵向上的边对应重叠时，则判断横向上的参数已经对准。在调整纵向与横向的对准过程中，先用宽度和间距大的长条进行粗调，然后再用宽度和间距小的长条进行细调。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：当实验经过几次套刻以后，角度基准标记单元靠近十字中心的边已经模糊，且与角度对准标记单元的边距离很近，使得在显微镜下不能判断是否与角度对准标记单元的边平行，那么就要用角度基准标记单元远离十字中心的边与角度对准标记单元进行平行对准。