[发明专利]套刻标记

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种套刻标记，尤其是涉及一种用于半导体生产中光刻工序的套刻标记。

【背景技术】

在现代集成电路制造过程中，需要将不同的掩膜图形重叠在圆片上，根据工艺的不同，部分产品有20次以上的掩膜过程。光刻工序是半导体生产中形成掩膜的过程，为保证产品的性能，每一层的掩膜图形都需要准确重叠，称之为套刻(overlay)，即表示前一光刻工艺形成的层次和当前光刻工艺层次的重叠好坏的指标。

现有的，套刻检查的方法主要有两种：第一种方法是利用套刻测试设备测试特定标记，来判断前后两个光刻层次重叠的好坏；第二种方法是人工在显微镜下读取对位游标来获得两个层次的套刻结果。

其中，用于套刻测试设备量测的套刻标记，如图1所示，一般是由两个矩形或正方形图形组成。即在两个光刻层次分别放置一个矩形图形(通常为正方形)，两个正方形的中心重合，但大小不一样，因此小的正方形正好嵌套在大的正方形图形中，测试两个图形对应边之间的距离a、b，经过计算就可以得到套刻数值，套刻数值等于(a-b)/2，图中只显示了x方向的套刻数值，y方向的套刻数值也可以此类推。

用于人工读取对位游标获取套刻数值的游标设置，如图2、图3所示，游标实际是一组梳妆结构，各齿之间是等间距的，图中实心和空心梳妆结果属于不同的层次，各层的齿间距离世不一样的。值得一提的是：图2、图3是设计的理想状态，第0齿的中心互相重合，第10齿的偏移为(a-b)/2，则从第1齿开始，各齿之间的偏移以(a-b)/(2x10)递增，该递增量也是该游标的最小读数，即最小分辨率。如图4所示，两个梳妆游标的第0齿已经不重合，经观察，第8齿的中心互相重合，因此对位的偏移为8x(a-b)/(2x10)，即是套刻数值。图中只显示了x方向的套刻数值，y方向的套刻数值也可以此类推。

然而，对于第一种方法来说，套刻测试设备需要大量资金购买，成本较高；对于第二种方法来说，在显微镜下，目视较难判断哪一组齿中心正好是互相重叠的，从而导致判断错误，不能正确读取套刻数值，同时，对操作人员的能力有较高的要求。

【发明内容】

针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种可以不实用套刻测试设备，在显微镜下就能准确直观判断套刻数值的套刻标记。

本发明的目的通过提供以下技术方案实现：

一种套刻标记，在至少两个光刻层次生成，其中，每个光刻层次的套刻标记均是由等间距放置的正方形或在水平方向和垂直方向设有对称长边的正多边形组成的nxn阵列，且同一光刻层次阵列中的所述正方形或所述正多边形尺寸相等，不同光刻层次阵列中的所述正方形或所述正多边形尺寸不同，所述n为大于等于3的奇数。

进一步地，不同光刻层次的所述正方形或所述正多边形对应边长的差值至少大于3微米。

再进一步地，在理想状态下，各层次套刻标记的阵列中心重叠。

所述阵列中心的所述正方形或所述正多边形的水平方向和垂直方向对应边长之间的间距大于该各层次的套刻规范。

所述阵列中心周围的所述正方形或所述正多边形对应边之间的距离至少有一组是不等的。

阵列中心周围的小尺寸正方形或正多边形必须完全嵌套在阵列中心周围的大尺寸正方形或正多边形内。

再进一步地，所述套刻标记可放于产品划片槽中。

再进一步地，所述套刻标记小于38微米。

再进一步地，每个层次的套刻标记均是由九个对称相等间距放置的3x3阵列相同而组成。

更进一步地，所述在水平方向和垂直方向有对称长边的正多边形为正四边形或正八边形。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：成本较低、操作简单、方便读取、不易产生误判断。

【附图说明】

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为现有套刻测试设备量测的套刻标记示意图。

图2为现有游标处于理想状态下的游标示意图。

图3为图2A部分的放大示意图。

图4为现有游标在读取套刻数值时的游标示意图。

图5为本发明套刻标记理想状态下的示意图。

图6为本发明套刻标记在规范内偏移时的示意图。

图7为本发明套刻标记偏移超出规范时的示意图。

图8为本发明套刻标记原理的示意图。

图9为本发明套刻标记另一实施方式的示意图。

【具体实施方式】

以下参照附图说明本发明的最佳实施方式。