TWI639885B - 形成對準罩幕的方法、半導體裝置以及形成一組對準罩幕的方法 - Google Patents

Abstract

一種形成對準罩幕的方法包括：在基底上蝕刻參考標記，以區分蝕刻區的邊界；使用曝光設定值在基底上形成蝕刻罩幕，所述蝕刻罩幕具有邊界；以及量測參考標記與所述邊界之間的距離。當所量測的距離超過目標距離的容限時，則自基底移除蝕刻罩幕，改變曝光設定值，使用改變後的所述曝光設定值形成下一蝕刻罩幕，並重複所述量測。可在一組層階中的頂部層階上蝕刻一組參考標記，以區分各蝕刻區的邊界。可執行蝕刻-修整製程以在所述一組層階中形成台階，其中所述蝕刻-修整製程至少包括使用第一參考標記及第二參考標記的第一蝕刻-修整循環及第二蝕刻-修整循環。

Description

形成對準罩幕的方法、半導體裝置以及形成一組對準罩幕的方法

本發明技術大體而言是有關於高密度積體電路（integrated circuit，IC）裝置，且更具體而言是有關於形成具有大尺寸的罩幕的方法。

在記憶體裝置的製造過程中，形成具有大尺寸的蝕刻罩幕可能具有挑戰性。此乃因蝕刻罩幕在兩個相對的邊界之間的尺寸可能過大而使得每次僅可在線（inline）監控所述兩個相對的邊界中的一者（例如使用在線掃描電子顯微鏡（scanning electronic microscope，SEM））。換言之，蝕刻罩幕的大尺寸圖案可能使得所述蝕刻罩幕的兩個相對的邊界無法同時輕易地監控。因此，難以在線直接量測大的蝕刻罩幕在兩個相對的邊界之間的尺寸及接續相應地調整所述蝕刻罩幕之大小。當必須量測此種大尺寸時，製造商可能需要自製造生產線取出晶圓及使用專門的非在線量測設備。

期望提供一種可形成所詳述的具有可能難以在線量測的大尺寸的蝕刻罩幕的技術。

闡述一種形成對準罩幕的方法。所述方法包括：在基底上蝕刻參考標記，以區分蝕刻區的邊界；使用曝光設定值（exposure setting）在所述基底上形成蝕刻罩幕，所述蝕刻罩幕具有邊界；以及量測所述參考標記與所述蝕刻罩幕的所述邊界之間的距離。當所量測的所述距離超過目標距離的容限時，則可自所述基底移除所述蝕刻罩幕，可改變所述曝光設定值，可使用改變後的所述曝光設定值形成下一蝕刻罩幕，並可重複所述量測步驟。當所量測的所述距離處於所述容限內時，則可在蝕刻製程中使用所述蝕刻罩幕。

所述曝光設定值可包括為形成所述蝕刻罩幕而校準的曝光能量以及焦心點（focus center）。所述蝕刻製程可包括：使用所述蝕刻罩幕在所述基底中蝕刻凹陷部，將所述參考標記轉移至所述凹陷部的底部。所述蝕刻製程可包括在所述凹陷部中形成記憶體陣列。

闡述一種裝置，所述裝置包括：基底，包括延伸至所述基底中的凹陷部；以及參考標記，位於所述凹陷部的底部上，所述參考標記與所述凹陷部的一側之間的距離處於目標距離的容限內。凹陷部的底部上的參考標記和所述凹陷部的一側之間的目標距離與基底的上表面上的參考標記和用於蝕刻所述凹陷部的蝕刻罩幕的邊界之間的目標距離可為不同的且具有不同的值。凹陷部的底部上的參考標記和所述凹陷部的一側之間的目標距離的容限與基底的上表面上的參考標記和用於蝕刻所述凹陷部的蝕刻罩幕的邊界之間的目標距離的容限可為不同的且具有不同的值。所述不同可歸因於所述蝕刻罩幕的所述邊界的斜率、所述凹陷部的所述一側的斜率、或其他因素。所述參考標記可平行於所述凹陷部的所述一側設置。記憶體陣列可設置於所述凹陷部中。

闡述一種形成一組對準罩幕的方法。所述方法包括：在基底上的一組層階（level）中的頂部層階上蝕刻一組參考標記，以區分各蝕刻區的邊界；以及執行蝕刻-修整製程，以在所述一組層階中的各層階處形成台階，其中所述蝕刻-修整製程至少包括使用所述一組參考標記中的第一參考標記的第一蝕刻-修整循環及使用所述一組參考標記中的第二參考標記的第二蝕刻-修整循環。

所述第一蝕刻-修整循環可包括：使用第一曝光設定值在所述頂部層階上形成第一蝕刻-修整罩幕，所述第一蝕刻-修整罩幕具有第一邊界；以及量測所述一組參考標記中的所述第一參考標記與所述第一蝕刻罩幕的所述第一邊界之間的第一距離。

當所量測的所述第一距離超過第一目標距離的容限時，則可自所述頂部層階移除所述第一蝕刻罩幕，可改變所述第一曝光設定值；可使用改變後的所述第一曝光設定值形成下一第一蝕刻罩幕，並可重複所述量測步驟。當所量測的所述第一距離處於所述容限內時，則可在第一蝕刻-修整製程中使用所述第一蝕刻罩幕。所述第一曝光設定值可包括為形成所述第一蝕刻-修整罩幕而校準的曝光能量以及焦心點。

在本文所述的一個實例中，所述一組層階包括W個層階L(i)，其中i為1至W。所述第一蝕刻-修整製程可包括：在所述第一蝕刻-修整循環中重複地修整所述第一蝕刻-修整罩幕以及使用經修整後的所述第一蝕刻-修整罩幕蝕刻一個層階達第一數目N1次重複，以在N1個各別層階L(i)上形成N1個台階，其中i為W-N1至W-1，其中所述N1個台階設置於所述第一參考標記與所述第二參考標記之間。所述第一蝕刻-修整製程可將所述第一參考標記自所述一組層階中的頂部層階L(W)轉移至所述一組層階中的層階L(W-N1-1)。

所述第二蝕刻-修整循環可包括：使用第二曝光設定值在所述頂部層階上形成第二蝕刻-修整罩幕，所述第二蝕刻-修整罩幕具有第二邊界；以及量測所述一組參考標記中的所述第二參考標記與所述第二蝕刻修整罩幕的所述第二邊界之間的第二距離。

當所量測的所述第二距離超過第二目標距離的容限時，則可自所述頂部層階移除所述第二蝕刻罩幕，可改變所述第二曝光設定值；可使用改變後的所述第二曝光設定值形成下一第二蝕刻罩幕，並可重複所述量測所述第二距離的步驟。當所量測的所述第二距離處於所述容限內時，則可在第二蝕刻-修整製程中使用所述第二蝕刻罩幕。所述第二曝光設定值可包括為形成所述第二蝕刻-修整罩幕而校準的曝光能量以及焦心點。

所述一組層階包括W個層階L(i)，其中i為1至W。所述第二蝕刻-修整製程可包括：在所述第二蝕刻-修整循環中重複地修整所述第二蝕刻-修整罩幕以及使用經修整後的所述第二蝕刻-修整罩幕蝕刻一個層階達第二數目N2次重複，以在N2個各別層階L(i)上形成N2個台階，其中i為W-N2至W-1，其中所述N2個台階設置於所述第二參考標記與所述一組參考標記中的第三參考標記之間。所述第二蝕刻-修整製程可將所述第二參考標記自所述一組層階中的頂部層階L(W)轉移至所述一組層階中的層階L(W-N2-1)，且將所述第一參考標記自所述一組層階中的所述層階L(W-N1-1)轉移至所述一組層階中的層階L(W-N1-N2-2)。

所述第一曝光設定值可不同於所述第二曝光設定值，且所述第一目標距離可不同於所述第二目標距離。在所述第一蝕刻-修整循環中形成的台階的第一數目可不同於在所述第二蝕刻-修整循環中形成的台階的第二數目。所述蝕刻-修整製程可包括使用多於一個蝕刻-修整罩幕進行的多於一個蝕刻-修整循環。

闡述一種裝置，所述裝置包括：位於基底上的一組層階，所述一組層階包括W個層階L(i)，其中i為0至W。所述一組層階包括至少層階L(i)的第一子集，其中i為0至N1，第一參考標記設置於所述第一子集中的層階L(0)中。所述第一子集中的所述層階L(0)中的所述第一參考標記與所述第一子集中的層階L(1)的第一邊界之間的距離處於第一目標距離的容限內。

所述一組層階包括層階L(i)的第二子集，其中i為N1+1至N1+1+N2，第二參考標記設置於所述第二子集中的層階L(N1+1)中。所述層階L(N1+1)中的所述第二參考標記與所述第二子集中的層階L(N1+2)的第二邊界之間的第二距離處於第二目標距離的容限內。

所述第二目標距離可不同於所述第一目標距離。所述一組層階的所述第一子集具有第一層階數目，所述一組層階的所述第二子集具有第二層階數目，且所述第一層階數目可不同於所述第二層階數目。所述一組層階L(i)中的所述層階中的每一者可包括導電材料層及絕緣材料層，其中i為1至W。 藉由閱讀各圖式、詳細說明、及隨附申請專利範圍可看出本發明技術的其他態樣及優點。

將通常參照具體結構實施例及方法來闡述以下說明。應理解，本發明不旨在將本技術限制於所具體揭露的實施例及方法，但應理解本技術亦可使用其他特徵、元件、方法及實施例來實踐。闡述較佳實施例是為了說明本發明技術而非用於限制本發明技術的範圍，所述範圍是由申請專利範圍來界定。此項技術中具有通常知識者應認識到以下說明的各種等效變型。各種實施例中的相同元件一般是以相同的參考編號來指稱。

圖1是半導體裝置結構的簡化剖視圖，其示出在基底110上形成蝕刻罩幕141的結果，其中蝕刻罩幕141具有邊界145，且所述基底可在上表面上具有絕緣材料層120。

儘管示出蝕刻罩幕的邊界145，然而未示出蝕刻罩幕141的相對一側處的另一邊界，此指示所述蝕刻罩幕的尺寸過大而使得每次僅可輕易地監控所述蝕刻罩幕的兩個相對的邊界中的一者（例如使用在線掃描電子顯微鏡（SEM））。換言之，蝕刻罩幕的大尺寸使得可能無法同時輕易地監控所述蝕刻罩幕的兩個相對的邊界。因此，難以直接量測蝕刻罩幕在兩個相對的邊界之間的尺寸及相應地調整所述蝕刻罩幕。

為使蝕刻罩幕形成介於兩個相對的邊界之間的規定尺寸，應使兩個相對的邊界以在所述蝕刻罩幕的每一側上各一個的方式與晶圓上的兩個理想位置對準。在蝕刻罩幕的一側處示出有所述兩個理想位置中的一者（例如，理想位置105），而在所述蝕刻罩幕的相對一側處未示出所述兩個理想位置中的另一者。理想位置可不為基底上的實體特徵。確切而言，理想位置可為裝置的佈局中的名義上規定的位置。

在此實例中，理想位置105位於蝕刻罩幕141的邊界145與蝕刻罩幕141的和邊界145相對的另一邊界之間，因而理想位置105與邊界145之間的距離115可能過大，使得所述罩幕的位置無法對準。換言之，邊界145與蝕刻罩幕141的和邊界145相對的另一邊界之間的距離可能過大。

圖2是半導體裝置結構的簡化剖視圖，其示出在基底110上形成蝕刻罩幕142的結果，其中蝕刻罩幕142具有邊界146。在此實例中，邊界146位於蝕刻罩幕142的和邊界146相對的另一邊界與理想位置105之間，因而理想位置105與邊界146之間的距離116可能在相反方向上過大。換言之，邊界146與蝕刻罩幕142的和邊界146相對的另一邊界之間的距離可能過小。

圖3至圖9說明在形成對準罩幕的過程中使用的製程步驟的一個實例。

圖3是積體電路裝置結構的一部分的簡化剖視圖，其示出在基底310上蝕刻參考標記330以區分蝕刻區的邊界的結果。由虛線305示出蝕刻區的邊界的理想位置。可使用參考標記蝕刻罩幕利用乾蝕刻（dry etch）或濕蝕刻（wet etch）來蝕刻參考標記。可將參考標記蝕刻罩幕與其他製程合併以節省製程步驟及成本。

此實例中的基底可在所述基底的上表面上包括絕緣材料層320。參考標記330可穿透絕緣材料層320並到達基底310中的下伏材料中。在一個實施例中，在用於蝕刻參考標記的製程步驟之後的下一製程步驟可為執行深N阱植入（圖中未示出）。絕緣材料層320可防止在所述下一製程步驟處出現穿隧效應（tunneling effect）。參考標記可具有例如約140奈米（nm）的深度及約150奈米的寬度，且絕緣材料層可具有約20奈米的厚度。

圖4是示出在基底上形成罩幕材料層440（包括覆蓋參考標記330）的結果的結構的簡化剖視圖。罩幕材料可為光阻材料或不同類型的罩幕材料。

圖5是示出使用關於罩幕材料層440的曝光設定值在基底上形成第一蝕刻罩幕540的結果的結構的簡化剖視圖。第一蝕刻罩幕540具有邊界545。曝光設定值可包括為形成蝕刻罩幕而校準的曝光能量及焦心點，且將結合圖11至圖13及圖14A/圖14B/圖14C進一步闡述所述曝光設定值。平行於第一蝕刻罩幕540的邊界545設置參考標記330。例如艾司摩爾（ASML）曝光掃描器、佳能（Canon）曝光掃描器及尼康（Nikon）曝光掃描器等，用於半導體製造的微影設備可在微影暨蝕刻製程中使用例如曝光能量及焦心點等參數。

儘管示出第一蝕刻罩幕的邊界545，然而未示出第一蝕刻罩幕540的相對一側處的另一邊界，此指示所述第一蝕刻罩幕的尺寸過大而使得每次僅可輕易地監控所述第一蝕刻罩幕的兩個相對的邊界中的一者（例如使用在線計量工具，例如在線掃描電子顯微鏡（SEM））。

可例如使用在線掃描電子顯微鏡等量測參考標記330與第一蝕刻罩幕540的邊界545之間的距離520。參考標記的第一側緊鄰於所述邊界且第二側遠離所述邊界。在一個實施例中，在所述邊界與所述參考標記的緊鄰於所述邊界的第一側（如在俯瞰掃描電子顯微鏡影像中所呈現）之間量測所述距離，所述距離可示出例如在第一蝕刻罩幕的底部所設置於的層階處的邊界的位置。當所量測距離520超過目標距離的容限（例如，目標距離的+/- 5%至10%）時，則可自基底310移除第一蝕刻罩幕540，可改變曝光設定值，可使用改變後的曝光設定值形成下一蝕刻罩幕，且可重複量測步驟。

在參考標記與蝕刻區的邊界之間規定具有容限的目標距離。在一個實施例中，在第一蝕刻罩幕的邊界與參考標記的第一側之間規定所述具有容限的目標距離，所述第一側在所述第一蝕刻罩幕的底部所安置於的層階處緊鄰於所述邊界。視具體量測工具或技術而定，可在參考標記的其他特徵與所述邊界之間進行量測。在一個實施例中，目標距離可介於約500奈米（nm）與800奈米之間，且容限可為+/- 50奈米。當所量測距離處於容限內時（此指示第一蝕刻罩幕540的邊界545與理想位置305對準），則可在蝕刻製程中使用第一蝕刻罩幕540。

圖6是示出當所量測距離處於容限內時在蝕刻製程中使用第一蝕刻罩幕540的結果的結構在Z-Y平面中的簡化剖視圖。蝕刻製程可包括使用第一蝕刻罩幕540利用乾蝕刻或濕蝕刻在基底310中蝕刻凹陷部610。凹陷部610的深度655可為例如約1950奈米。在凹陷部中實作有大的記憶體陣列的情形中，所述凹陷部的兩個相對的邊界之間的尺寸可例如介於500微米（μm）與10,000微米之間。蝕刻製程可將參考標記330轉移至凹陷部的底部。凹陷部610的側615的斜率、量測技術、或其他因素使得所轉移參考標記630與凹陷部610的側615之間的距離620可略微不同於處於目標距離的容限內的所量測距離520。

圖7是示出在與Z-Y平面正交的X方向上平行於凹陷部610的側615設置的參考標記630的結構的簡化俯視圖。

圖8是示出在凹陷部610之上（包括在凹陷部610的底部處的所轉移參考標記630之上）形成藉由絕緣材料（例如，810）而隔開的主動層（例如，8.1至8.8）的堆疊的結果的結構的簡化俯視圖。

圖9是示出蝕刻凹陷部中的主動層的堆疊以在基底的上表面與所述凹陷部的底部之間形成用於將設置於所述凹陷部中的陣列區920與所轉移參考標記630隔開的隔離區910的結果的結構的簡化剖視圖。陣列區可包括用於在凹陷部中形成記憶體陣列的主動層的堆疊。在一個實施例中，如圖9所示實例中所示，隔離區910與周邊區930之間的堆疊中的材料的殘餘物會覆蓋凹陷部的底部處的所轉移參考標記。在替代性實施例中，如結合圖16F所述，所轉移參考標記可設置於隔離區910中的凹陷的底部處且不被殘餘物覆蓋。

圖10說明在形成對準罩幕的過程中使用的製程步驟的簡化流程圖。在步驟1011處，如結合圖3所述，在基底上蝕刻參考標記，以區分蝕刻區的邊界。在步驟1012處，如結合圖4至圖5所述，使用曝光設定值在基底上形成蝕刻罩幕，其中所述蝕刻罩幕具有邊界。

在步驟1013處，例如使用在線掃描電子顯微鏡量測參考標記與蝕刻罩幕的邊界之間的距離。在步驟1014處，判斷所量測距離超過目標距離的容限還是處於所述目標距離的容限內。在步驟1015處，當所量測距離超過目標距離的容限時，則可自基底移除蝕刻罩幕，可改變曝光設定值，可使用改變後的曝光設定值形成下一蝕刻罩幕（步驟1012），且可重複量測步驟1013。

在步驟1016處，當所量測距離處於容限內時，則可在蝕刻製程中使用蝕刻罩幕。如結合圖6所述，蝕刻製程可包括使用蝕刻罩幕在基底中蝕刻凹陷部，將參考標記轉移至所述凹陷部的底部。

圖11說明如結合圖3至圖7及圖10所述在為形成對準罩幕而校準曝光設定值的過程中使用的製程步驟的簡化流程圖。在步驟1111處，如結合圖3所述，在基底上蝕刻參考標記，以區分蝕刻區的邊界。

在步驟1112處，自多個曝光設定值中選擇曝光設定值，將結合圖12對此進行闡述。在步驟1113處，使用所選擇曝光設定值在基底上形成蝕刻罩幕，其中所述蝕刻罩幕具有邊界。結合圖4至圖5闡述了在基底上形成蝕刻罩幕的過程。

在步驟1114處，例如使用在線掃描電子顯微鏡量測參考標記與蝕刻罩幕的邊界之間的距離。在步驟1115處，判斷所量測距離超過目標距離的容限還是處於所述目標距離的容限內。在步驟1116處，當所量測距離超過目標距離的容限時，則可自基底移除蝕刻罩幕。可選擇不同的曝光設定值（步驟1112），可使用所述不同的曝光設定值形成下一蝕刻罩幕（步驟1113），且可重複量測步驟（步驟1114）。

在步驟1117處，當所量測距離處於目標距離的容限內時，則可儲存來自校準的一組曝光設定值，因而可選擇來自校準集合（calibration set）的曝光設定值以與在一或多個晶圓上生產多個晶片時形成對準罩幕的製程步驟一起使用。舉例而言，來自校準集合的一個曝光設定值可在某一方向上移動蝕刻罩幕的邊界以增大參考標記與邊界之間的距離，而來自所述校準集合的另一曝光設定值可在另一方向上移動蝕刻罩幕的邊界以減小所述參考標記與邊界之間的距離。

校準集合可包括使得所量測距離處於容限內的特定曝光設定值。此特定曝光設定值可被儲存作為最佳曝光設定值，且被用作在一或多個晶圓上生產多個晶片時形成對準罩幕的製程步驟的第一選擇。對於校準集合中的每一曝光設定值，所儲存參數可包括曝光能量、焦心點、及參考標記與蝕刻罩幕的邊界之間的對應距離。

圖12說明曝光能量及焦心點的模型（matrix）的一個實例，其表現多個曝光設定值。模型示出參考標記與蝕刻罩幕的邊界之間的所量測距離（單位為奈米（nm））隨著曝光能量（單位為毫焦/平方公分（milli-Joule/cm ²））及焦心點（單位為微米（μm））而變化。舉例而言，對於700奈米的目標距離（容限為+/- 50奈米），與40.26毫焦/平方公分的曝光能量及1.61微米的焦心點對應的所量測距離較模型中的其他所量測距離更接近於所述目標距離的容限。在此實例中，最佳曝光設定值包括40.26毫焦/平方公分的曝光能量及1.61微米的焦心點。所儲存曝光設定值可包括在校準期間作為起始點而導出的名義上最佳的曝光設定值、形成處於目標距離的容限內的距離的曝光設定值或具有所量測距離的所有曝光設定值。另外，可將效能指標與所儲存曝光設定值一起儲存以指示：當使用所述所儲存曝光設定值形成對準罩幕時，如何選擇下一曝光設定值以在某一方向上移動蝕刻罩幕的邊界來增大或減小參考標記與所述蝕刻罩幕的邊界之間的距離。

圖13是示出參考標記與蝕刻罩幕的邊界之間的所量測距離隨著曝光能量及焦心點而變化的曲線的曲線圖。上部曲線1451與下部曲線1453之間的區域包括處於目標距離的容限內的所量測距離。反之，上部曲線1451與下部曲線1453之間以外的區域為超過所述目標距離的容限的所量測距離。在此實例中，虛線曲線1452對應於如使用圖12中所示實驗資料而預測的可達到或非常接近於700奈米的目標距離的距離。虛線曲線可包括具有40.26毫焦/平方公分的曝光能量及1.61微米的焦心點的名義上最佳的曝光設定值。

圖14A以所述結構的剖視圖說明參考標記1430與蝕刻罩幕1410的邊界1415之間的距離1420。在一個實施例中，如1420處所示，量測可自參考標記的近側（proximal side）至蝕刻罩幕的底部邊緣處的特徵進行。在替代形式中，如1420’處所示，量測可自參考標記的遠側至蝕刻罩幕的頂部邊緣處的特徵進行。所述距離可使用例如在線掃描電子顯微鏡（SEM）等用於生成可在上面直接進行量測的俯瞰影像的在線計量工具來量測。量測結果可與目標距離的容限進行比較，以確定處於所述容限內的曝光設定值及可較其他曝光設定值形成更接近於所述目標距離的最佳曝光設定值。來自校準的一組曝光設定值（包括最佳曝光設定值及一些其他曝光設定值）可得到儲存，因而可選擇來自校準集合的曝光設定值以與在一或多個晶圓上生成多個晶片時形成對準罩幕的製程步驟一起使用。

圖14B說明在校準製程中自多個曝光設定值中選擇曝光設定值可在參考標記與蝕刻罩幕的邊界之間形成不同距離。舉例而言，圖14B說明圖14A中所示結構的俯視圖中的4列2行共8個影像。所述8個影像中的每一者說明參考標記、蝕刻罩幕的邊界、及所述參考標記與所述蝕刻罩幕的邊界之間的距離。所述8個影像中的每一者對應於各自的曝光設定值及自所述曝光設定值得到的距離。舉例而言，左上角的影像對應於包括32毫焦/平方公分的曝光能量及-0.7微米的焦心點的曝光設定值以及第一距離。右下角的影像對應於包括46毫焦/平方公分的曝光能量及0.7微米的焦心點的曝光設定值以及與第一距離不同的第二距離。曝光能量及焦心點的變化使得圖14B中的影像的邊界寬度不同。

圖14C是說明參考標記1430、蝕刻罩幕1410的邊界1415、及所述參考標記與所述蝕刻罩幕的邊界之間的距離1420的影像（與圖14B中的影像相同）。參考標記平行於蝕刻罩幕的邊界設置。參考標記的寬度可如由例如以下等因素所約束而為約150奈米至1,000奈米：在線掃描電子顯微鏡量測放大率、在線掃描電子顯微鏡量測失敗率、及用於蝕刻例如凹陷部或階梯（staircase）等電路特徵（包括參考標記）的製程設計。舉例而言，對於使用參考標記形成階梯的製程，所述參考標記的寬度（例如，150奈米）必須小於階梯中的梯級的寬度（例如，500奈米）。

圖15A說明用於在基底上製作參考標記的罩幕的微影罩幕圖案1510。罩幕圖案1510包括用於參考標記的參考標記圖案1515，參考標記圖案1515呈圍繞矩形周界的線的形狀且位於用於形成記憶體陣列的陣列區與用於形成周邊電路系統的周邊區之間。

圖15B說明用於在基底中製作凹陷部的罩幕的微影罩幕圖案1520。罩幕圖案1520包括其中可設置有陣列區的凹陷部的矩形（例如，1525）。

圖15C是示出使用罩幕圖案1510在基底上蝕刻參考標記1530並接著使用罩幕圖案1520及使用本文所述曝光設定值在所述基底上形成蝕刻罩幕1540的結果的結構的簡化俯視圖。為清晰起見，在圖15D中示出參考標記1530與蝕刻罩幕1540的邊界之間的距離。

圖15D說明所述結構的沿圖15C中的線A-A’截取的剖視圖。圖15D示出參考標記1530與基底310上的蝕刻罩幕1540的邊界1545之間的距離1535。

圖16A至圖16F說明在參考標記圖案的形成過程中用於對光阻進行曝光的參考標記蝕刻罩幕中的參考標記的替代性微影罩幕圖案。圖16A說明位於用於形成記憶體陣列的陣列區與用於形成周邊電路系統的周邊區之間、呈由矩形周界各別隅角處的四條「L」型線（例如，1601a、1601b、1601c、1601d）構成的形狀的罩幕圖案，其中所述「L」型線中的每一者包括彼此橫向地定向的兩個區段。

圖16B說明位於用於形成記憶體陣列的陣列區與用於形成周邊電路系統的周邊區之間、呈由矩形周界周圍的兩條線（例如，1602a、1602b）構成的形狀的罩幕圖案，所述兩條線彼此平行地且彼此相對地設置。

圖16C說明位於用於形成記憶體陣列的陣列區與用於形成周邊電路系統的周邊區之間、呈由矩形周界周圍的四條線構成的形狀的罩幕圖案，其中所述四條線不彼此連接，且包括第一兩個平行線（例如，1603a、1603b）及與所述第一兩個平行線正交的第二兩個平行線（例如，1603c、1603d）。

圖16D說明呈由第一對線（例如，1604a、1604b）及第二對線（例如，1604c、1604d）構成的形狀的罩幕圖案，所述第一對線在第一方向上在陣列區兩端彼此相對，所述第二對線在與所述第一方向正交的第二方向上在所述陣列區兩端彼此相對，其中所述第二對中的線包括分段式區段。

圖16E說明呈由同心矩形周界（例如，1605a、1605b、1605c）構成的形狀的罩幕圖案。圖16F說明所述結構的沿圖16E中的線B-B’截取的剖視圖。圖16F說明同心矩形周界中設置於隔離區910中的凹陷部610的底部處的第一矩形（例如，1605a），同心矩形周界中設置於隔離區910與周邊區930之間的凹陷部610的底部處的第二矩形（例如，1605b），及同心矩形周界中設置於周邊區930中的第三矩形（例如，1605c）。

圖17至圖23說明在基底上的一組層階上形成一組對準罩幕的過程中使用的製程步驟的一個實例。圖17是積體電路裝置結構的一部分的簡化剖視圖，其示出在基底1710上的一組層階（例如，1720）中的頂部層階上蝕刻一組參考標記（例如，1731至1736）以區分各蝕刻區的邊界的結果。在一個實施例中，所述一組層階可包括39個層階，且所述一組層階中的每一層階可包括犧牲材料（例如，SiN）層及絕緣材料層。在將任何其他蝕刻罩幕形成於所述一組層階上之前，可使用參考標記蝕刻罩幕將所述一組參考標記形成於所述一組層階上。當蝕刻所述一組參考標記形成所述參考標記後，移除所述參考標記蝕刻罩幕。

在已執行本文所述蝕刻-修整製程以在所述一組層階中的各層階處形成台階之後，可採取進一步的製程步驟來以導電材料替換所述一組層階中的犧牲材料，以使所述一組層階中的每一層階包括導電材料層及絕緣材料層。以導電材料替換犧牲材料可形成一組層階，其中所述一組層階中的每一層階可包括導電材料層及絕緣材料層。

所述一組層階中的導電材料可為：導電性半導體，包括經重摻雜多晶矽（使用例如As、P、B等摻雜劑）；矽化物，包括TiSi、CoSi；氧化物半導體，包括InZnO、InGaZnO；以及半導體與矽化物的組合。導電材料亦可為金屬、導電化合物、或包括Al、Cu、W、Ti、Co、Ni、TiN、TaN、TaAlN等材料的組合。視所應用製造技術而定，所述一組層階中的絕緣材料可包含氧化物、氮化物、氮氧化物、矽酸鹽等。較佳地，可使用介電常數小於二氧化矽的介電常數的低介電常數材料（例如，SiCHO _x）。亦可包含介電常數大於二氧化矽的介電常數的高介電常數（高k）材料（例如，HfO _x、HfON、AlO _x、RuO _x、TiO _x）。

圖18至圖23說明執行蝕刻-修整製程以在所述一組層階中的各層階處形成台階，其中所述蝕刻-修整製程至少包括使用所述一組參考標記中的第一參考標記（例如，1731）的第一蝕刻-修整循環及使用所述一組參考標記中的第二參考標記（例如，1732）的第二蝕刻-修整循環。

圖18說明在第一蝕刻-修整循環中使用第一曝光設定值在所述一組層階1720中的頂部層階上形成第一蝕刻-修整罩幕（例如，1840）的結果。第一曝光設定值可包括為形成第一蝕刻-修整罩幕而校準的曝光能量及焦心點。第一蝕刻-修整罩幕具有第一邊界1845。可例如使用在線掃描電子顯微鏡（SEM）等量測所述一組參考標記中的第一參考標記1731與第一蝕刻-修整罩幕1840的第一邊界1845之間的第一距離1850。

當所量測第一距離超過第一目標距離的容限時，則可自頂部層階移除第一蝕刻-修整罩幕1840，可改變第一曝光設定值；可使用改變後的第一曝光設定值在所述一組層階1720中的頂部層階上形成下一第一蝕刻罩幕，且可重複所述量測第一距離的量測步驟。在第一參考標記與第一蝕刻-修整罩幕1840的第一邊界之間規定具有容限的第一目標距離。在一個實施例中，第一目標距離可為約100奈米（nm）至1,000奈米，且所述第一目標距離的容限可為+/- 30奈米。

當所量測第一距離1850處於第一目標距離的容限內時，則可在第一蝕刻-修整製程中使用第一蝕刻-修整罩幕1840。

所述一組層階包括W個層階L(i)，其中i為1至W。

圖19說明在第一蝕刻-修整循環中重複地修整第一蝕刻-修整罩幕1840並使用經修整後的第一蝕刻-修整罩幕蝕刻一個層階達第一數目N1次重複以在N1個各別層階L(i)上形成N1個台階的結果，其中i為W-N1至W-1，其中所述N1個台階設置於第一參考標記1731與第二參考標記1732之間。第一蝕刻-修整製程可將第一參考標記1731自所述一組層階中的頂部層階L(W)轉移至所述一組層階中的層階L(W-N1-1)。將結合圖24A、圖24B、圖24C、及圖24D闡述蝕刻-修整循環中的基礎步驟。

圖20說明在第二蝕刻-修整循環中使用第二曝光設定值在所述一組層階1720中的頂部層階上形成第二蝕刻-修整罩幕（例如，2040）的結果。第二曝光設定值可包括為形成第二蝕刻-修整罩幕而校準的曝光能量及焦心點。第二蝕刻-修整罩幕具有第二邊界2045。可例如使用在線掃描電子顯微鏡等量測所述一組參考標記中的第二參考標記1732與第二蝕刻-修整罩幕2040的第二邊界2045之間的第二距離2050。

當所量測第二距離2050超過第二目標距離的容限時，則可自頂部層階移除第二蝕刻-修整罩幕2040，可改變第二曝光設定值；可使用改變後的第二曝光設定值在所述一組層階1720的頂部層階上形成下一第二蝕刻罩幕，且可重複所述量測第二距離的量測步驟。在第二參考標記與第二蝕刻-修整罩幕2040的第二邊界之間規定具有容限的第二目標距離。第二目標距離及所述第二目標距離的容限可不同於結合圖18所述的第一目標距離及所述第一目標距離的容限。

當所量測第二距離2050處於第二目標距離的容限內時，則可在第二蝕刻-修整製程中使用第二蝕刻-修整罩幕2040。

圖21說明在第二蝕刻-修整循環中重複地修整第二蝕刻-修整罩幕2040並使用經修整後的第二蝕刻-修整罩幕蝕刻一個層階達第二數目N2次重複以在N2個各別層階L(i)上形成N2個台階的結果，其中i為W-N2至W-1，其中所述N2個台階設置於第二參考標記1732與所述一組參考標記中的第三參考標記1733之間。第二蝕刻-修整製程可使得將第二參考標記1732自所述一組層階中的頂部層階L(W)轉移至所述一組層階中的層階L(W-N2-1)，且將第一參考標記自所述一組層階中的層階L(W-N1-1)轉移至所述一組層階中的層階L(W-N1-N2-2)。將結合圖24A、圖24B、圖24C、及圖24D闡述蝕刻-修整循環中的基礎步驟。

第一曝光設定值可不同於第二曝光設定值，且第一目標距離可不同於第二目標距離。在第一蝕刻-修整循環中形成的台階的第一數目可不同於在第二蝕刻-修整循環中形成的台階的第二數目。蝕刻-修整製程包括使用多於一個蝕刻-修整罩幕進行的多於一個蝕刻-修整循環，例如使用第一蝕刻-修整罩幕進行的第一蝕刻-修整循環及使用第二蝕刻-修整罩幕進行的第二蝕刻-修整循環。

在一個實施例中，所述一組層階中的層階的數目W可為39，第一蝕刻-修整循環中的重複的第一數目N1可為7，第二蝕刻-修整循環中的重複的第二數目N2可為6，且第三蝕刻-修整循環至第六蝕刻-修整循環中的重複的數目可為5。此項技術中具有通常知識者可基於例如以下參數來確定蝕刻-修整製程中的所有蝕刻-修整循環中的重複的數目（包括N1及N2）：一組層階中的層階的數目、所述一組層階中包括犧牲材料層及絕緣材料層的層階的厚度、蝕刻-修整罩幕的厚度、階梯的寬度、及蝕刻配方（etch recipe）。

圖22說明在第三蝕刻-修整循環中使用第三曝光設定值在所述一組層階1720中的頂部層階上形成第三蝕刻-修整罩幕（例如，2240）的結果。第三曝光設定值可包括為形成第三蝕刻-修整罩幕而校準的曝光能量及焦心點。第三蝕刻-修整罩幕具有第三邊界2245。可例如使用在線掃描電子顯微鏡等量測所述一組參考標記中的第三參考標記1733與第三蝕刻-修整罩幕2240的第三邊界2245之間的第三距離2250。

當所量測第三距離2250超過第三目標距離的容限時，則可自頂部層階移除第三蝕刻-修整罩幕2240，可改變第三曝光設定值；可使用改變後的第三曝光設定值在所述一組層階1720的頂部層階上形成下一第三蝕刻罩幕，且可重複所述量測第三距離的量測步驟。在第三參考標記與第三蝕刻-修整罩幕2240的第三邊界之間規定具有容限的第三目標距離。第三目標距離及所述第三目標距離的容限可不同於結合圖20所述的第二目標距離及所述第二目標距離的容限。

當所量測第三距離2250處於第三目標距離的容限內時，則可在第三蝕刻-修整製程中使用第三蝕刻-修整罩幕2240。

可重複本文所述包括結合圖17至圖23中所述製程步驟的蝕刻-修整製程達利用更多參考標記的使用更多蝕刻-修整罩幕進行的更多個蝕刻-修整循環，直至如圖23中所示在所述一組層階中的各層階處形成所有台階。可在製造三維（three dimensional，3D）記憶體裝置的過程中對圖23中所示裝置結構執行進一步的製程步驟。

圖23說明根據本文所述方法而形成的裝置結構。所述結構包括基底1710上的一組層階1720，所述一組層階包括W個層階L(i)，其中i為0至W。所述一組層階包括至少層階L(i)的第一子集，其中i為0至N1，所述第一子集中的層階L(0)中設置有第一參考標記1731。第一子集中的層階L(0)中的第一參考標記與所述第一子集中的層階L(1)的第一邊界之間的距離處於第一目標距離的容限內。第一子集中的層階L(0)中的第一參考標記和所述第一子集（例如，圖23中的L(0)及L(1)）中的層階L(1)的第一邊界之間的第一目標距離的容限與一組層階（例如，1720）中的頂部層階上的第一參考標記（例如，圖18中的1731）和第一蝕刻-修整罩幕（例如，圖18中的1840）的第一邊界（例如，圖18中的1845）之間的目標距離的容限可為不同的且具有不同的值。

所述一組層階包括層階L(i)的第二子集，其中i為N1+1至N1+1+N2，所述第二子集中的層階L(N1+1)中設置有第二參考標記1732。層階L(N1+1)中的第二參考標記與第二子集中的層階L(N1+2)的第二邊界之間的第二距離處於第二目標距離的容限內。

第二目標距離可不同於第一目標距離。所述一組層階的第一子集具有第一數目的層階，所述一組層階的第二子集具有第二數目的層階，且所述第一數目可不同於所述第二數目。在一個實施例中，所述一組層階L(i)中的每一層階可包括犧牲材料層及絕緣材料層，其中i為1至W。

圖24A、圖24B、圖24C、及圖24D是用於闡述在可用於本文所述技術的實例中的蝕刻-修整循環中使用的基礎步驟的簡化圖式。這些圖示出積體電路上的多層階電路結構包括由犧牲層12與介電層14交錯而成的堆疊10。將具體的犧牲層及介電層標識為犧牲層12.1、12.2、12.3及介電層14.1、14.2、14.3。在此實例中，每一層階包括犧牲層（例如，12.2）及位於所述犧牲層之下的介電層（例如，14.2）。在替代性實施例中，每一層階包括介電層及位於所述介電層之下的犧牲層。在此種替代形式中，將蝕刻化學品擇選成終止於每一層階中的介電層上而非終止於犧牲層上。

對由犧牲層12與介電層14構成的堆疊10進行的蝕刻將使用蝕刻-修整罩幕來暴露出搭接區域（landing area）28.1、28.2、28.3。圖24A示出包括罩幕區18及敞開蝕刻區（open etch region）20的蝕刻-修整罩幕16.0。對於蝕刻-修整罩幕16.0，使用第一蝕刻罩幕蝕刻一個層階。在一組層階中的包括犧牲層（例如，12.3）及介電層（例如，14.3）的頂部層階上形成參考標記（例如，31）。參考標記與蝕刻-修整罩幕16.0的邊界之間的距離（例如，32）處於第一目標距離的容限內。圖24B示出在敞開蝕刻區20處穿過頂部犧牲層12.3及介電層14.3蝕刻一個層階且在第二犧牲層12.2處終止的結果，其將參考標記31轉移至所述一組層階中的位於下方的包括犧牲層（例如，12.2）及介電層（例如，14.2）的層階。圖24C示出修整圖24B所示第一蝕刻-修整罩幕16.1的結果會形成具有經修整後的罩幕區24、新敞開蝕刻區25、及擴展敞開蝕刻區26（區26等於區20加區25）的經修整後的第一蝕刻-修整罩幕16.1。圖24D示出在擴展敞開蝕刻區26處蝕刻圖3C所示結構的一個層階的結果，其將參考標記31轉移至所述一組層階中的位於下方的包括犧牲層（例如，12.1）及介電層（例如，14.1）的層階。所得結構具有被標識為28.1、28.2、及28.3的被暴露出的犧牲搭接區域。區域28.3被視為被暴露出的是因為其將在經修整後的第一蝕刻-修整罩幕16.1被移除時暴露出。所得結構包括設置於堆疊10的底部層階處的參考標記（例如，31）。

圖24A、圖24B、圖24C、及圖24D示出用於在三個層階上形成具有順序性搭接區域的梯級結構的兩步式蝕刻-修整循環（two-step etch-trim cycle）。如本文所述，可將使用單一開始罩幕（例如，罩幕16.0）的一個蝕刻-修整循環用於形成多於兩個台階（包括例如4個、5個、6個、8個或任意數目的台階）。

為使用一個蝕刻-修整循環形成更大數目的台階，所述開始罩幕必須較厚以適應在所述修整循環中的每一者期間對所述罩幕的侵蝕。使用較厚的罩幕時，在一些技術中，接觸區的尺寸必須相對大進而為微影台階維持足夠的容限。

此外，可使用包括多個蝕刻-修整循環的蝕刻-修整製程來以每一循環使用一個開始罩幕的方式形成更大數目的台階。舉例而言，可在七個修整循環內使用一個開始罩幕形成八個台階，且可使用第二開始罩幕以形成依序排列的總共16個梯級中的其他八個台階。

可使用光阻來實作蝕刻-修整罩幕16.0及16.1。光阻罩幕的修整製程通常是等向性的或多方向的。此會使得光阻罩幕在X方向、Y方向、及Z方向上存在損失。Z方向上的損失可能限制將在給定蝕刻-修整循環中蝕刻的層階的數目。

圖25說明在基底上的一組層階中的頂部層階上形成對準罩幕的過程中使用的製程步驟的簡化流程圖。在步驟2511處，如結合圖17所述，在基底上蝕刻一組參考標記中的參考標記，以區分各蝕刻區的邊界。在步驟2512處，如結合圖18所述，使用第一曝光設定值在頂部層階上形成第一蝕刻-修整罩幕，其中所述第一蝕刻-修整罩幕具有第一邊界。

在步驟2513處，例如使用在線掃描電子顯微鏡量測第一參考標記與第一蝕刻罩幕的第一邊界之間的第一距離。在步驟2514處，判斷所量測第一距離超過第一目標距離的容限還是處於所述第一目標距離的容限內。在步驟2515處，當所量測第一距離超過第一目標距離的容限時，則可自基底移除第一蝕刻罩幕，可改變第一曝光設定值，可使用改變後的第一曝光設定值形成下一第一蝕刻罩幕（步驟2512），且可重複量測步驟2513。

在步驟2516處，如結合圖19所述，當所量測第一距離處於第一目標距離的容限內時，則可在第一蝕刻-修整製程中使用第一蝕刻罩幕形成N1個台階的子集。

如結合圖20所述，當形成N1個台階的子集時，可使用第二曝光設定值在頂部層階上形成第二蝕刻-修整罩幕，其中所述第二蝕刻-修整罩幕具有第二邊界。在第二參考標記與第二蝕刻罩幕的第二邊界之間量測第二距離。

當所量測第二距離超過第二目標距離的容限時，則可自基底移除第二蝕刻罩幕，可改變第二曝光設定值，可使用改變後的第二曝光設定值形成下一第二蝕刻罩幕，且可重複所述量測第二距離的量測步驟。如結合圖21所述，當所量測第二距離處於第二目標距離的容限內時，則可在第二蝕刻-修整製程中使用第二蝕刻罩幕。

可以相似的方式繼續進行如在形成對準罩幕的過程中所述的各製程步驟，以形成在所述一組層階中的各層階處形成台階所需的所有對準罩幕。在所述一組層階中的各層階處形成台階之後，可以導電材料替換所述一組層階中的犧牲材料，以使所述一組層階中的每一層階包括導電材料層及絕緣材料層。

圖26說明如結合圖17至圖23所述在基底上的一組層階中的頂部層階上形成對準罩幕而校準曝光設定值的過程中使用的製程步驟的簡化流程圖。在一個實施例中，所述一組層階中的每一層階可包括犧牲材料（例如，SiN）層及絕緣材料層。在步驟2611處，例如結合圖17所述，在基底上蝕刻一組參考標記中的參考標記，以區分各蝕刻區的邊界。

在步驟2612處，自例如藉由圖12中的曝光能量及焦心點的模型而說明的多個曝光設定值中選擇第一曝光設定值。在步驟2613處，使用所選擇第一曝光設定值在頂部層階上形成第一蝕刻-修整罩幕。例如結合圖18所述，第一蝕刻-修整罩幕具有第一邊界。

在步驟2614處，例如使用在線掃描電子顯微鏡量測第一參考標記與第一蝕刻罩幕的第一邊界之間的第一距離。在步驟2615處，判斷所量測第一距離超過第一目標距離的容限還是處於所述第一目標距離的容限內。在步驟2616處，當所量測第一距離超過第一目標距離的容限時，則可自基底移除第一蝕刻罩幕。隨後，可自所述多個曝光設定值選擇不同的第一曝光設定值（步驟2612），且可使用改變後的第一曝光設定值形成下一第一蝕刻罩幕（步驟2613），且可重複量測步驟2614（步驟2614）。

在步驟2617處，當所量測第一距離處於第一目標距離的容限內時，則可儲存來自校準的一組第一曝光設定值，因而可選擇來自校準集合的第一曝光設定值以與在一或多個晶圓上生產多個晶片時形成對準罩幕的製程步驟一起使用。舉例而言，來自校準集合的一個第一曝光設定值可使得在某一方向上移動第一蝕刻罩幕的第一邊界以增大第一參考標記與所述第一邊界之間的第一距離，而來自所述校準集合的另一第一曝光設定值可使得在另一方向上移動所述第一蝕刻罩幕的第一邊界以減小所述第一參考標記與所述第一邊界之間的第一距離。

第一校準集合可包括使得所量測第一距離處於容限內的特定第一曝光設定值。此特定第一曝光設定值可被儲存作為最佳第一曝光設定值，且被用作在一或多個晶圓上生產多個晶片時在基底上的一組層階上形成對準罩幕的製程步驟的第一選擇。對於第一校準集合中的每一曝光設定值，所儲存參數可包括曝光能量、焦心點、及所述一組參考標記中的第一參考標記與第一蝕刻罩幕的第一邊界之間的對應第一距離。例如結合圖19所述，當所量測第一距離處於第一目標距離的容限內時，則可在第一蝕刻-修整製程中使用第一蝕刻罩幕形成N1個台階的子集。

當形成N1個台階的子集時，可使用自第二多個曝光設定值中選擇的第二曝光設定值在頂部層階上形成第二蝕刻-修整罩幕。例如結合圖20所述，第二蝕刻-修整罩幕具有第二邊界。可在第二參考標記與第二蝕刻罩幕的第二邊界之間量測第二距離。

可以相似的方式繼續進行如在校準曝光設定值的過程中所述的各製程步驟，以確定用於形成為在所述一組層階中的各層階處形成台階所需的所有對準罩幕的曝光設定值。

圖27A、圖27B、圖27C、及圖27D說明用於一組層階中的頂部層階上的參考標記蝕刻罩幕中的一組參考標記的微影罩幕圖案。參考標記蝕刻罩幕可使用罩幕圖案中的一者來形成，用於蝕刻所述一組參考標記，且接著在有任何蝕刻-修整罩幕（例如，圖18中的1840）形成於頂部層階上之前被移除。圖27A說明包括位於第一參考標記區2710及在用於形成記憶體陣列的陣列區兩端與所述第一參考標記區相對的第二參考標記區2720中的參考標記的罩幕圖案。第一參考標記區及第二參考標記區中的每一者中的參考標記具有實質上相同的長度。本文中所使用的用語「實質上」旨在包含製造容差。

沿圖27A中的線B-B’截取的剖視圖可由圖17來說明。在圖27A所示實例中，第一參考標記區及第二參考標記區中的每一者中的所述6個參考標記可對應於圖17中所示的所述6個參考標記。在第一參考標記區中，第一參考標記2711可對應於圖17中所示參考標記1731，且第六參考標記2716可對應於圖17中所示參考標記1736。在第二參考標記區中，第一參考標記2721可對應於圖17中所示參考標記1731，且第六參考標記2726可對應於圖17中所示參考標記1736。

陣列區具有包括彼此橫向地定向的第一側（例如，2751、2753）與第二側（例如，2752、2754）等多個側。在一個實施例中，第一參考標記區及第二參考標記區（例如，2710、2720）設置於第一側上，而接觸搭接區（landing region）（例如，2730、2740）設置於第二側上。參考標記可設置於第一參考標記區及第二參考標記區中，但不設置於接觸搭接區中。接點可搭接於接觸搭接區中，但不搭接於第一參考標記區及第二參考標記區中。

圖27B說明與圖27A中所示罩幕圖案相似的罩幕圖案。不同之處在於第一參考標記區及第二參考標記區中的每一者中的參考標記具有不同的長度。在一個實施例中，第一參考標記區及第二參考標記區中的每一者中相較於遠離陣列區的參考標記（例如，2711a）接近於所述陣列區的參考標記（例如，2716a）具有較短的長度。

圖27C說明與圖27B中所示罩幕圖案相似的罩幕圖案。不同之處在於第一參考標記區及第二參考標記區中的每一者中的參考標記可具有在第一方向上定向的第一區段（例如，2711a）、以及連接至所述第一區段且在與所述第一方向正交的第二方向上定向的第二區段及第三區段（例如，2711b、2711c）。

圖27D說明與圖27A中所示罩幕圖案相似的罩幕圖案。不同之處在於第一參考標記區及第二參考標記區中的每一者中的參考標記可包括在同一方向上定向的不連續區段（例如，2711a1、2711a2、2711a3、2711a4）。

儘管藉由參照以上所詳述的較佳實施例及實例來揭露本發明技術，然而應理解，這些實例旨在為說明性的而非具有限制意義。應設想，熟習此項技術者將輕易地思及各種潤飾及組合形式，且所述潤飾及組合形式將處於本技術的精神及以下申請專利範圍的範圍內。以上提及的任何及所有專利、專利申請案、及印刷出版物的揭露內容併入本案供參考。

8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8‧‧‧主動層

10‧‧‧堆疊

12.1、12.2、12.3‧‧‧犧牲層

14.1、14.2、14.3‧‧‧介電層

16.0、16.1、1840、2040、2240‧‧‧蝕刻-修整罩幕

18‧‧‧罩幕區

20、25、26‧‧‧區

24‧‧‧經修整後的罩幕區

28.1、28.2、28.3‧‧‧搭接區域

31、330、630、1430、1530、2711、2716、2716a、2721、2726‧‧‧參考標記

32、115、116、520、620、1420、1535‧‧‧距離

105、305‧‧‧理想位置

110、310、1710‧‧‧基底

120、320‧‧‧絕緣材料層

141、142、1410、1540‧‧‧蝕刻罩幕

145、146、545、1415、1545‧‧‧邊界

440‧‧‧罩幕材料層

540‧‧‧第一蝕刻罩幕

610‧‧‧凹陷部

615‧‧‧側

655‧‧‧深度

810‧‧‧絕緣材料

910‧‧‧隔離區

920‧‧‧陣列區

930‧‧‧周邊區

1011、1012、1013、1014、1015、1016、1111、1112、1113、1114、1115、1116、1117、2511、2512、2513、2514、2515、2516、2611、2612、2613、2614、2615、2616、2617‧‧‧步驟

1451、1452、1453‧‧‧曲線

1510、1520‧‧‧罩幕圖案

1515‧‧‧參考標記圖案

1525‧‧‧矩形

1601a、1601b、1601c、1601d‧‧‧「L」型線

1602a、1602b、1603a、1603b、1603c、1603d、1604a、1604b、1604c、1604d‧‧‧線

1605a‧‧‧矩形周界/第一矩形

1605b‧‧‧矩形周界/第二矩形

1605c‧‧‧矩形周界/第三矩形

1720‧‧‧層階

1731、1732、1733、1734、1735、1736‧‧‧參考標記

1850‧‧‧第一距離

2045‧‧‧第二邊界

2050‧‧‧第二距離

2245‧‧‧第三邊界

2250‧‧‧第三距離

2710‧‧‧第一參考標記區

2711a‧‧‧第一區段

2711a1、2711a2、2711a3、2711a4‧‧‧區段

2711b‧‧‧第二區段

2711c‧‧‧第三區段

2720‧‧‧第二參考標記區

2730、2740‧‧‧接觸搭接區

2751、2753‧‧‧第一側

2752、2754‧‧‧第二側

A-A’、B-B’‧‧‧線

X、Y、Z‧‧‧方向

圖1是半導體裝置結構的簡化剖視圖，其示出在基底上形成蝕刻罩幕的結果，其中所述蝕刻罩幕具有可使得所述蝕刻罩幕在兩個相對的邊界之間的尺寸大於規定尺寸且超過製造容差（先前技術）的邊界。 圖2是所述結構的簡化剖視圖，其示出在基底上形成蝕刻罩幕的結果，其中所述蝕刻罩幕具有可使得所述蝕刻罩幕在兩個相對的邊界之間的尺寸小於規定尺寸且超過製造容差（先前技術）的邊界。 圖3至圖9說明根據本發明技術的在形成對準罩幕的過程中使用的製程步驟的一個實例。 圖10說明在形成對準罩幕的過程中使用的製程步驟的簡化流程圖。 圖11說明在為形成對準罩幕而校準曝光設定值的過程中使用的製程步驟的簡化流程圖。 圖12說明曝光能量及焦心點（focus center）的模型的一個實例，其表現多個曝光設定值。 圖13是示出參考標記與蝕刻罩幕的邊界之間的所量測距離隨著曝光能量及焦心點而變化的曲線的曲線圖。 圖14A說明參考標記與蝕刻罩幕的邊界之間的距離。 圖14B說明圖14A中所示結構的俯視圖影像。 圖14C是說明參考標記、蝕刻罩幕的邊界、及所述參考標記與所述蝕刻罩幕的邊界之間的距離的影像。 圖15A說明用於在基底上製作參考標記的罩幕的微影罩幕圖案（lithographic mask pattern）。 圖15B說明用於在基底中在製作凹陷部的罩幕的微影罩幕圖案1520。 圖15C是所述結構的簡化俯視圖，其示出使用圖15A中所示罩幕圖案在基底上蝕刻參考標記並接著使用圖15B中所示罩幕圖案在所述基底上形成蝕刻罩幕的結果。 圖15D說明圖15C中所示結構的剖視圖。 圖16A至圖16F說明在參考標記圖案的形成過程中使用的參考標記蝕刻罩幕中的參考標記的替代性微影罩幕圖案。 圖17至圖23說明在基底上的一組層階上形成一組對準罩幕的過程中使用的製程步驟的另一個實例。 圖24A、圖24B、圖24C、及圖24D是說明根據本發明技術的蝕刻-修整循環的一組簡化圖式，其中藉由介電層而將導電層的堆疊隔開，蝕刻一個層階，修整蝕刻罩幕，且蝕刻一個層階以形成圖24D所示結構。 圖25說明在基底上的一組層階中的頂部層階上形成對準罩幕的過程中使用的製程步驟的簡化流程圖。 圖26說明在為在一組層階中的頂部層階上形成對準罩幕而校準曝光設定值的過程中使用的製程步驟的簡化流程圖。 圖27A、圖27B、圖27C、及圖27D說明用於一組層階中的頂部層階上的參考標記蝕刻罩幕中的一組參考標記的微影罩幕圖案。

Claims (20)

1. 一種形成對準罩幕的方法，包括：在基底上蝕刻參考標記，以區分蝕刻區的邊界；使用曝光設定值在所述基底上形成蝕刻罩幕，所述蝕刻罩幕具有邊界；量測所述參考標記與所述蝕刻罩幕的所述邊界之間的距離；當所量測的所述距離超過目標距離的容限時，則自所述基底移除所述蝕刻罩幕，改變所述曝光設定值，使用改變後的所述曝光設定值形成下一蝕刻罩幕，並重複所述量測；以及當所量測的所述距離處於所述容限內時，則在蝕刻製程中使用所述蝕刻罩幕。
2. 如申請專利範圍第1項所述的形成對準罩幕的方法，所述曝光設定值包括為形成所述蝕刻罩幕而校準的曝光能量以及焦心點。
3. 如申請專利範圍第1項所述的形成對準罩幕的方法，所述蝕刻製程包括：使用所述蝕刻罩幕在所述基底中蝕刻凹陷部，以將所述參考標記轉移至所述凹陷部的底部，並在所述凹陷部中形成記憶體陣列。
4. 一種半導體裝置，包括：基底，包括延伸至所述基底中的凹陷部；以及參考標記，位於所述凹陷部的底部上，所述參考標記與所述 凹陷部的一側之間的距離處於目標距離的容限內。
5. 如申請專利範圍第4項所述的半導體裝置，其中所述凹陷部在所述凹陷部的兩個相對的邊界之間的尺寸介於約500微米與10,000微米之間，且所述目標距離介於約10奈米與1,000奈米之間。
6. 如申請專利範圍第4項所述的半導體裝置，所述參考標記平行於所述凹陷部的所述一側設置，且所述半導體裝置包括設置於所述凹陷部中的記憶體陣列。
7. 一種形成一組對準罩幕的方法，包括：在基底上的一組層階中的頂部層階上蝕刻一組參考標記，以區分各蝕刻區的邊界；執行蝕刻-修整製程，以在所述一組層階中的各層階處形成台階，其中所述蝕刻-修整製程至少包括使用所述一組參考標記中的第一參考標記的第一蝕刻-修整循環及使用所述一組參考標記中的第二參考標記的第二蝕刻-修整循環；以及所述第一蝕刻-修整循環包括：使用第一曝光設定值在所述頂部層階上形成第一蝕刻-修整罩幕，所述第一蝕刻-修整罩幕具有第一邊界；量測所述一組參考標記中的所述第一參考標記與所述第一蝕刻-修整罩幕的所述第一邊界之間的第一距離；當所量測的所述第一距離超過第一目標距離的容限時，則自所述頂部層階移除所述第一蝕刻-修整罩幕，改變所述第一 曝光設定值，使用改變後的所述第一曝光設定值形成下一第一蝕刻-修整罩幕，並重複所述量測，以當所量測的所述第一距離處於所述容限內時，在第一蝕刻-修整製程中使用所述下一第一蝕刻-修整罩幕；以及當所量測的所述第一距離處於所述容限內時，則在所述第一蝕刻-修整製程中使用所述第一蝕刻-修整罩幕，其中所述蝕刻-修整製程包括使用多於一個蝕刻-修整罩幕進行的多於一個蝕刻-修整循環。
8. 如申請專利範圍第7項所述的形成一組對準罩幕的方法，其中所述第一曝光設定值包括為形成所述第一蝕刻-修整罩幕而校準的曝光能量以及焦心點。
9. 如申請專利範圍第7項所述的形成一組對準罩幕的方法，其中所述一組層階包括W個層階L(i)，其中i為l至W，所述第一蝕刻-修整製程包括：在所述第一蝕刻-修整循環中重複地修整所述第一蝕刻-修整罩幕並使用經修整後的所述第一蝕刻-修整罩幕蝕刻一個層階達第一數目N1次重複，以在N1個各別層階L(i)上形成N1個台階，其中i為W-N1至W-1，其中所述N1個台階設置於所述第一參考標記與所述第二參考標記之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述的形成一組對準罩幕的方法，其中所述第一蝕刻-修整製程將所述第一參考標記自所述一組層階中的頂部層階L(W)轉移至所述一組層階中的層階L(W-N1-1)。
11. 如申請專利範圍第7項所述的形成一組對準罩幕的方法，其中所述第二蝕刻-修整循環包括：使用第二曝光設定值在所述頂部層階上形成第二蝕刻-修整罩幕，所述第二蝕刻-修整罩幕具有第二邊界；量測所述一組參考標記中的所述第二參考標記與所述第二蝕刻-修整罩幕的所述第二邊界之間的第二距離；當所量測的所述第二距離超過第二目標距離的容限時，則自所述頂部層階移除所述第二蝕刻-修整罩幕，改變所述第二曝光設定值，使用改變後的所述第二曝光設定值形成下一第二蝕刻-修整罩幕，並重複量測所述第二距離的操作，以當所量測的所述第二距離處於所述容限內時，在第二蝕刻-修整製程中使用所述下一第二蝕刻-修整罩幕；以及當所量測的所述第二距離處於所述容限內時，則在所述第二蝕刻-修整製程中使用所述第二蝕刻-修整罩幕。
12. 如申請專利範圍第11項所述的形成一組對準罩幕的方法，所述第二曝光設定值包括為形成所述第二蝕刻-修整罩幕而校準的曝光能量以及焦心點。
13. 如申請專利範圍第11項所述的形成一組對準罩幕的方法，其中所述一組層階包括W個層階L(i)，其中i為1至W，所述第二蝕刻-修整製程包括：在所述第二蝕刻-修整循環中重複地修整所述第二蝕刻-修整罩幕並使用經修整後的所述第二蝕刻-修整罩幕蝕刻一個層階達 第二數目N2次重複，以在N2個各別層階L(i)上形成N2個台階，其中i為W-N2至W-1，其中所述N2個台階設置於所述第二參考標記與所述一組參考標記中的第三參考標記之間。
14. 如申請專利範圍第13項所述的形成一組對準罩幕的方法，所述第二蝕刻-修整製程將所述第二參考標記自所述一組層階中的頂部層階L(W)轉移至所述一組層階中的層階L(W-N2-1)，且將所述第一參考標記自所述一組層階中的所述層階L(W-N1-1)轉移至所述一組層階中的層階L(W-N1-N2-2)。
15. 如申請專利範圍第11項所述的形成一組對準罩幕的方法，其中所述第一曝光設定值不同於所述第二曝光設定值，且所述第一目標距離不同於所述第二目標距離。
16. 如申請專利範圍第11項所述的形成一組對準罩幕的方法，其中在所述第一蝕刻-修整循環中形成的台階的第一數目不同於在所述第二蝕刻-修整循環中形成的台階的第二數目。
17. 如申請專利範圍第7項所述的形成一組對準罩幕的方法，其中所述一組層階中的每一層階包括犧牲材料層及絕緣材料層，所述形成一組對準罩幕的方法更包括：在執行所述蝕刻-修整製程以在所述一組層階中的各層階處形成所述台階之後，以導電材料替換所述犧牲材料，以使所述一組層階中的每一層階包括導電材料層及所述絕緣材料層。
18. 一種半導體裝置，包括：位於基底上的一組層階，所述一組層階包括W個層階L(i)， 其中i為0至W；以及所述一組層階包括至少層階L(i)的第一子集，其中i為0至N1，第一參考標記設置於所述第一子集中的層階L(0)中，且所述第一子集中的所述層階L(0)中的所述第一參考標記與所述第一子集中的層階L(1)的第一邊界之間的距離處於第一目標距離的容限內，其中所述一組層階L(i)中的層階中的每一者包括導電材料層及絕緣材料層，其中i為1至W。
19. 如申請專利範圍第18項所述的半導體裝置，所述一組層階包括層階L(i)的第二子集，其中i為N1+1至N1+1+N2，第二參考標記設置於所述第二子集中的層階L(N1+1)中，且所述層階L(N1+1)中的所述第二參考標記與所述第二子集中的層階L(N1+2)的第二邊界之間的第二距離處於第二目標距離的容限內，其中所述第二目標距離不同於所述第一目標距離。
20. 如申請專利範圍第19項所述的半導體裝置，其中所述一組層階的所述第一子集具有第一數目個層階，所述一組層階的所述第二子集具有第二數目個層階，且所述第一數目不同於所述第二數目。