[实用新型]一种用于测量套准精度的测量结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种用于测量套准精度的测量结构。

背景技术

光刻技术伴随集成电路制造工艺的不断进步，线宽的不断缩小，半导体器件的面积正变得越来越小，半导体的布局已经从普通的单一功能分离器件，演变成整合高密度多功能的集成电路；由最初的IC(集成电路)随后到LSI(大规模集成电路)，VLSI(超大规模集成电路)，直至今天的ULSI(特大规模集成电路)，器件的面积进一步缩小，功能更为全面强大。考虑到工艺研发的复杂性，长期性和高昂的成本等等不利因素的制约，如何在现有技术水平的基础上进一步提高器件的集成密度，缩小芯片的面积，在同一枚硅片上尽可能多的得到有效的芯片数，从而提高整体利益，将越来越受到芯片设计者，制造商的重视。其中光刻工艺就担负着关键的作用，对于光刻技术而言分辨率和对准精度即是其中的重中之重。

分辨率：半导体生产中使用的光刻技术主要基于光学的衍射原理。光学的衍射是光通过不透明体边缘、穿过狭缝或从划有平行直线的表面反射时产生偏折和出现一些彼此平行的亮带和暗带。当光线通过掩膜版时，由于受到掩膜版结构的影响，使光线发生偏折，根据掩膜版结构的尺寸大小从而产生数量不同的衍射级数，基本的计算工式：

                      P*Sinα＝n*λ    (公式1)

P是结构的透明区域和不透明部分的宽度的总和；α是衍射角度；λ是光刻机使用的波长；n即是衍射级数。

根据数值孔径，分辨率的概念和计算公式：

              NA＝N*Sinα           (公式2)

              R＝K1*λ/NA           (公式3)

NA(Numerical Aperture)是光刻机镜头能力的重要表征，数值越高其带来的分辨率R越高，K1是系数因子，与工艺的能力，设备的波长，数值孔径等的基本参数相关，N是光学镜头和硅片之间介质的折射率，折射率越大所得的数值孔径也越高。通常干法光刻技术的介质是空气，因此数值孔径的大小仅与最大捕获衍射角相关。当数值孔径为某个定值时通过公式2可以得到最大捕获衍射角，由此带入公式1得到可以被镜头收集的衍射级数。收集的衍射级数越多，结构的逼真程度越高，由此得到的空间图像对比度也会大大提高。随后空间图像被光敏材料吸收，通过显影成像。随着浸没式曝光的技术的引入，数值孔径已经突破了传统的概念，这大大提升了分辨率的表现。

对准精度：对准精度顾名思义即是用来表征结构的相互之间叠加、重合的准确性。半导体工艺越来越复杂，这导致仅仅依靠几层工艺的叠加已经不能满足多功能、高密度的需求，而多层工艺的相互组合关键就在于是否能够准确的重合。通常情况下，对准精度是最小线宽的1/3左右，随着线宽越来越小，器件密度不断提高，对准精度的规格也越发的严格。另外，复杂的工艺还引入了如应力形变、膜厚变化、形貌漂移等的不利因素，并且光刻设备、测试设备的测量误差，自身误差也将导致更多的不确定因素。因此在获得测量数据后，测量结果是否可信也成为一个必须面对的问题。业界通常采用的方法是引入刻蚀后的再测定以确定光刻后的光学测量是否真实可行，但是此种方法极易导致硅片报废，损失较大而且周期流程较长，不利于大生产。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：是提供一种用于测量套准精度的测量结构，以能够克服现有技术中测量方法导致硅片损失大，周期流程长、不利于大生产的缺陷。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种用于测量套准精度的测量结构，为中心轴对称图形，包括前层被对准结构和当前层对准结构两部分，所述前层被对准结构相对所述当前层对准结构在X轴方向和Y轴方向上有偏移量。进一步的，针对所述的测量结构，所述前层被对准结构包括至少一条矩形图形条。

进一步的，针对所述的测量结构，所述当前层对准结构由光刻胶构成，所述当前层对准结构包括至少一条矩形图形条。

进一步的，所述测量结构为正方形，分为横向区域和纵向区域。

进一步的，所述测量结构等分为四个区域，其中至少一个区域为横向区域，至少一个为纵向区域。

进一步的，针对所述的测量结构，所述横向区域内，所述前层被对准结构和所述当前层对准结构均与X轴平行，所述前层被对准结构相对于所述当前层对准结构有所述Y轴方向偏移量。

进一步的，所述Y轴方向偏移量为-10000微米至+10000微米。