[实用新型]一种光刻标记结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，特别涉及一种光刻标记结构。

背景技术

半导体技术继续沿着摩尔定律发展，临界尺寸越来越小，芯片的集成度也越来越高，这对半导体制造工艺提出了越来越严格的要求，因此必须在工艺过程中尽可能地减小每一步骤的误差，降低因误差造成的器件失效。

在半导体制造过程中，光刻工艺作为每一个技术代的核心技术而发展。光刻是将掩模板(mask)上图形形式的电路结构通过对准、曝光、显影等步骤转印到涂有光刻胶的硅片表面的工艺过程，光刻工艺会在硅片表面形成一层光刻胶掩蔽图形，其后续工艺是刻蚀或离子注入。标准的CMOS工艺中，需要用到数十次的光刻步骤，而影响光刻工艺误差的因素，除了光刻机的分辨率之外，还有对准的精确度。因而，在光刻工艺中必须对晶圆进行对准，才可以将图形准确的转移到晶圆的光刻胶层上。

一块完整的晶圆一般分为工艺区和测试区，经过多个光刻和刻蚀工艺之后，工艺区上形成多个集成电路，经过切割和封装制成半导体芯片。集成电路制造过程中，先在硅衬底上经过光刻和刻蚀工艺形成第一层半导体结构，然后对准第一层半导体结构，将第二层半导体结构套刻在第一层上，重复上述操作，将当前层半导体结构对准第一层并套刻在上一层上，但是将当前层半导体结构套刻在上一层的工艺过程中会有误差。为此，在工艺区上形成多个集成电路的同时，测试区上形成多个对准图形（光刻标记），每个对准图形表示相应层对第一层的对准精度，通过检测测试区上的对准图形的对准精度就可以判断集成电路中相应层的对准精度。

如图1所示，现有的光刻标记结构包括第一测试标记和第二测试标记，所述第一测试标记位于第二测试标记内部，从而使得整个测试标记呈“回”字形。所述第一测试标记包括四个子结构，即由四个独立的长条形结构11围合而成，其上下和左右方向均呈中心轴对称。同样，所述第二测试标记包括四个子结构，即由四个独立的长条形结构21围合而成，其上下和左右方向均呈中心轴对称。第一测试标记作为前一层的测试标记，第二测试标记作为当前层的测试标记。通过上述测试标记可测量光刻的套准（overlay）精度，但是还需额外测量关键尺寸（CD），也就是说，需要关键尺寸测量和套准测量两个步骤，且需要两种机台分别测量，步骤复杂而繁琐，效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光刻标记结构，以解决现有的测量步骤复杂而繁琐、效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种光刻标记结构，包括第一测试标记和第二测试标记，所述第一测试标记包括内层结构和包围所述内层结构的外层结构，所述外层结构包括多个第一外层子结构和多个第二外层子结构，所述第二测试标记包括多个第三子结构和多个第四子结构，所述第三子结构设置于所述第一外层子结构内，所述第四子结构包围所述第二外层子结构。

进一步的，所述内层结构由四个独立的尺寸相同的内层子结构围合而成，其上下和左右方向均呈中心轴对称。

进一步的，所述外层结构由两个第一外层子结构以及两个第二外层子结构围合而成，所述第一外层子结构与第二外层子结构相对设置。

进一步的，所述外层结构的第一外层子结构和第二外层子结构与所述内层结构的内层子结构对应平行。

进一步的，所述第一外层子结构与第二外层子结构均为长条形，并且，所述第一外层子结构的宽度大于所述第二外层子结构的宽度。

进一步的，所述第一外层子结构的宽度在3.5-4.5μm之间，所述第二外层子结构的宽度在1.5-2.5μm之间。

进一步的，所述第二测试标记由两个第三子结构以及两个第四子结构围合而成，所述第三子结构与第四子结构相对设置。

进一步的，所述第二测试标记的第三子结构和第四子结构与所述内层结构的内层子结构对应平行。

进一步的，所述第三子结构为长条形，所述第四子结构为环形。

进一步的，所述第三子结构的宽度在1.5-2.5μm之间，所述第四子结构的宽度在1.5-2.5μm之间。