[发明专利]一种提高叠对测量精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及提高叠对测量精度的方法。

背景技术

随着半导体芯片的关键尺寸的不断缩小，芯片密度越来越高，半导体制造工艺越来越复杂，相应的需要两次图形曝光或多次曝光。为了达到良好的器件性能，这就对曝光中叠影（overlay）的精确度的要求越来越高,其中，对准和测量是提高良率的关键。

通常采用光学叠对测量系统进行叠对测量，光学叠对测量系统成像性能良好、测量的可重复性强、高阶叠对的控制较好并且无破坏性，能够提高产能和精确度。

现有的叠对测量方法，包括：

步骤S1：采用测量机台对晶圆进行粗对准；

步骤S2：对晶圆进行精对准；

步骤S3：利用测量机台寻找量测图形进行测量。

这里，对准的目的是需要找到曝光场内相对容易识别的图形目标作为基准位置，找基准位置的方法包括：一是在曝光场内找到一个图形作为基准，这种方法的缺点是在量测的时候，如果量测图形在基准的一侧，则量测图形可能被认为是曝光场；二是在曝光场交界处的十字图形，其缺点是由于十字图形是由打光的光阻区和非光阻区组成，在对准时容易失焦，导致对准发生错误。

因此，在叠对测量过程中，精确对准和定位是十分必要的，由于上述现有的叠对测量方法是对准后直接寻找待测量图形进行测量，这可能造成量测图形的非精准定位，从而影响到后续的测量。

发明内容

为了克服上述问题，本发明旨在提高对量测图形的精准定位，从而提高叠对测量精度。

本发明提供一种提高叠对测量精度的方法，包括：

步骤S01：在晶圆上设置辅助定位图形；

步骤S02：采用测量机台对所述晶圆进行粗对准；

步骤S03：对所述晶圆进行精对准；

步骤S04：寻找辅助定位图形；

步骤S05：寻找量测图形进行测量。

优选地，所述辅助定位图形的设置方法包括：

步骤S11：经光刻和刻蚀，在所述晶圆上形成没有偏移量的第一层图形；

步骤S12：通过特定制程固定所述的第一层图形；

步骤S13：经光刻和刻蚀，在所述第一层图形上部形成有固定偏移量的第二层图形。

优选地，所述辅助定位图形到量测图形的距离不大于100um。

优选地，所述辅助定位图形为具有周期性排列的条状图形。

优选地，所述辅助定位图形的占空比为50%。

优选地，所述辅助定位图形包含所述的第一层图形和所述的第二层图形。

优选地，所述辅助定位图形的间距尺寸为所述量测图形的间距尺寸3/4-4/5。

优选地，所述第一层图形和第二层图形之间不接触。

优选地，所述的第二层图形相对于第一层图形的水平偏移量为正值。

优选地，所述的第二层图形相对于第一层图形的水平偏移量为负值。

本发明的提高叠对量测的方法，通过采用辅助定位图形，在采用测量机台对准后先寻找到辅助定位图形进行精确定位，然后再寻找量测图形进行测量，由于辅助定位图形可以提高测量时测量强度与量测图形偏移量之间的比值，那么在该偏移量变化较小的情况下，检测到的强度变化就较为显著，这样就能精确定位量测图形，可以避免现有叠对测量方法中量测图形的非精准对位问题，提高叠对测量的精确度，从而提高产品性能。

附图说明

图1为现有的叠对测量的方法的流程示意图

图2为本发明的一个较佳实施例的提高叠对测量精度的方法的流程示意图

图3是本发明的一个较佳实施例的辅助定位图形的第一层光刻版结构示意图

图4是本发明的一个较佳实施例的辅助定位图形的第二层光刻版结构示意图

图5是本发明的一个较佳实施例的辅助定位图形的设置方法的流程示意图

图6-8是本发明的一个较佳实施例的辅助定位图形的设置方法的各步骤所形成的截面结构示意图

图9是本发明的一个较佳实施例的第二层图形相对于第一层图形的偏移情况示意图

图10是本发明的的一个较佳实施例的叠对测量原理图

具体实施方式

体现本发明特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的示例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当做说明之用，而非用以限制本发明。