[发明专利]形成自我对准的套准标记的方法

说明书

技术领域

本发明大致涉及一种形成相对于基材上先前所形成的关键特征（criticalfeature）的自我对准式掩膜的方法，特别是针对形成与先前所得的关键特征有关的非关键掩膜层的方法，并判定此非关键的掩膜层是否自我对准于先前所形成的关键特征，并同时作为自我对准的套准标记的方法。

背景技术

以硅材为基础的芯片制备方法通常会涉及到多种的光刻加工步骤。在其中的每个步骤里会将具有一个固定尺寸的特殊图案印在晶圆上。在处理过所有的特殊图案后就可以制造出一个完整的工作电路。将每一个特殊图案在一定的误差范围内套准（overlay）在之前所预先形成好的参考用特殊图案上是一件非常关键的事，如此，电子电路才能作用。这样的误差范围幅度被称为是一种套准规范。

套准测量框（registration box）是用来测量某一层和其它层之间的套准状况。套准测量框通常会有两个部位用于套准测量（overlay measurement）中：其中的一例就是用来定位先前参考层（prior reference layer,也就是前层）的印刷外框，以及一个用来定位当层的印刷内框。经由测量内框及外框之间Y方向上和X方向上距离的动作就可以进行套准的测量。这个距离之后会再与理想的参考值作比较，就可以计算出层对层之间的套准情况。

如前所述，套准测量框是用来量测某一层位在另一层上的套准程度。每次测量的目的是在于确保套准动作都有在规范以内。

在大多数情况下，基材上会有一些具有不同特征的区域。例如，在基材上可能会有阵列特征较密集的阵列区域以及具有较不密集周边特征的周边区域。因此，阵列特征和周边特征在本质上是不同的。特别是，阵列特征在尺寸上通常会小于周边特征。例如，周边区域的电子器件在尺寸上，可能会比阵列区域中的电子器件还要来的大些。

此外，尽管周边特征因为具有较大的尺寸故可以经由一般的光刻技术来形成，阵列特征反而通常是要使用间距倍减技术（pitch multiplicationtechniques）来形成。在工艺过程中要防止不同的特征彼此相互干扰是件相当具有挑战性的工作。

在阵列特征经由间距倍减过程而形成在基材上之后，基材上有些部分，例如周边区域，需要使用掩膜来加以保护。然而，先前的光刻胶层在经过之前的刻蚀步骤之后已经被剥除掉了。另外在间距倍减过程（pitch doublingprocess）中也会形成一些不需要的特征。这些特征需要加以移除，或是至少要遮住这些特征。

当需要将掩膜图案形成在靠近阵列特征的过程中，会出现要如何来测量关键性特征（critical features）位置的问题，例如由较密集的线条/间隔所形成的阵列特征，但是同时测量又不能受到相邻掩膜的非关键性图案所影响。

因此，目前业界尚需要有一种在基材上形成掩膜的方法，以建立出一个自我对准的套准标记，但是又不会损及先前所形成关键特征的精确度，尤其是在搭配间距倍减技术一起结合使用时。

发明内容

有鉴于上述的情况，本发明于是提出了一种在基材上形成掩膜的方法，而可以建立出能够自我对准的套准标记，又不会损及先前所形成的关键特征的精确度。换句话说，本发明提出了一种用来解决如何测量由较密集的线条/间隔所形成关键性特征位置的方法，其测量不会受到另一后续所形成的掩膜的非关键图案所影响。

本发明所提出形成自我对准的套准标记的方法，首先提供位在基材上的第一区域、位在基材上的第二区域、以及位于第一区域和第二区域之间且位于基材上的第一主要特征。第一区域界定出特征的第一边界，而第二区域界定出特征的第二边界。其次，形成一截切掩膜层（cut mask layer）用来分别覆盖第一区域与第二区域，同时截切掩膜层还会裸露出主要特征。然后，判定截切掩膜层是否会与第一边界以及第二边界的至少其中一者自我对准，而建立起自我对准的套准标记。接着，当截切掩膜层与第一边界以及第二边界的至少其中一者自我对准时，再进行主要特征的刻蚀步骤来将主要特征转移至基材。

在本发明的一个实施方式中，主要特征是由间距倍减技术所形成的。

在本发明的另一个实施方式中，主要特征具有较第一区域以及第二区域的至少其中一者更为密集的主要特征图案，使得截切掩膜层得以描绘出并框出主要特征图案的轮廓。

在本发明的另一个实施方式中，主要特征具有线条/间隔阵列图案，而在线条/间隔阵列图案中则具有多个非连续的线段。特别是，截切掩膜层的边界会落在多个非连续线段的至少其中一者上，而不是落在线条/间隔阵列图案中的某一个间隔中。