[实用新型]套准标记结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造工艺技术领域，特别是涉及一种套准标记结构。

背景技术

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，测试区上形成多个套准标记（Overlay Mark），每个套准标记表示相应层对第一层的套准精度，通过检测测试区上的套准标记的套准精度就可以判断集成电路中相应层的套准精度。

对于40nm光刻制程的顺序是：首先，曝出第一层金属层结构，同时光刻出该层的套准标记；然后，根据前层的套准标记对准所述第一层金属层并制作通孔，制作通孔的同时光刻出本层的套准标记；最后，根据上一层的套准标记对准所述通孔，曝出第二层金属层结构，同时光刻出该层的套准标记，根据三层套准标记的中心位置可以计算出对应的每层结构的偏移情况。

然而，对小于40nm的制程套准精度的要求非常高，是目前业界300mm光刻制程的一大难点。例如，28nm后段采用AIO(All in one)制程，两层金属层之间的通孔在这两层金属层曝光之后再曝光，因此需要同时与两层金属层进行对准。而现有的套准标记只能一次完成一层的量测，这无疑成为28nm光刻对准的最大问题。

如图1所示，现有的光刻套准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外层子结构11，即由四个独立的长条形结构围合而成，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内层子结构21，即由四个独立的长条形结构围合而成，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。

之前，光刻最先采用舍弃一层，只对准下层金属层的方法进行对准精度的自动调整，后来新的APC（Auto Process Control）系统完成，新系统可以根据两层对准精度的结果进行补值，但是需要有一定的权重分配，例如前层Metal 60%,后层Metal 40%。实际上这样的方法依然无法模拟实际光刻需要补偿的数值。

如果有一个图形能够直接模拟当前图形层与前后图形层的对准，该问题就可以解决。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种套准标记结构，用于解决现有技术中当前图形层与前后图形层的对准需要两次测量、较为繁琐及生产的周期长的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种套准标记结构，适于对相邻的前后两图形层及位于所述前后两图形层之间的当前图形层进行对准，所述套准标记结构为中心对称图形，包括：第一测试标记，所述第一测试标记包括一对与X轴平行的第一横向标记和一对与Y轴平行的第一纵向标记，所述第一横向标记和所述第一纵向标记相互形成直角，互围成一几何图形；所述第一横向标记包括位于同一直线上且不相连接的第一部分和第二部分；所述第一纵向标记包括位于同一直线上且不相连接的第一部分和第二部分，其中，所述第一横向标记的第一部分与所述第一纵向标记的第一部分相邻，且相互形成直角，所述第一横向标记的第二部分与所述第一纵向标记的第二部分相邻，且相互形成直角；所述第一横向标记的第一部分及所述第一纵向标记的第一部分适于前层图形层的对准，所述第一横向标记的第二部分及所述第一纵向标记的第二部分适于后层图形层的对准；第二测试标记，位于所述第一测试标记围成的几何图形内，包括一对与X轴平行的第二横向标记和一对与Y轴平行的第二纵向标记，所述第二横向标记与所述第二纵向标记相互形成直角，互围成一几何图形；所述第二测试标记适于所述当前图形层的对准。

于本实用新型的一实施方式中，所述第一横向标记的第一部分和所述第一纵向标记的第一部分与所述相邻的前后两图形层中的前层图形层位于同一层；所述第一横向标记的第二部分和所述第一纵向标记的第二部分与所述相邻的前后两图形层中的后层图形层位于同一层；所述第二横向标记和所述第二纵向标记与所述当前图形层位于同一层。

于本实用新型的一实施方式中，所述第一测试标记和所述第二测试标记均位于晶圆切割道内。

于本实用新型的一实施方式中，所述第一测试标记的中心与所述第二测试标记的中心相重合。