[发明专利]套刻误差量测标记结构及其制程方法和套刻误差量测方法

权利要求书

1.一种套刻误差量测标记结构，其特征在于，包括层叠设置且套刻标记区域位置重叠的显影光刻层、顶部光刻层、中间光刻层及底部光刻层；

所述显影光刻层、所述顶部光刻层及所述底部光刻层各自在套刻标记区域中投影位置重叠的区域范围内设有延伸方向一致的光栅标记；

所述中间光刻层的套刻标记区域内设有光栅标记，其中所述中间光刻层与所述底部光刻层各自的套刻标记区域中投影位置重叠的区域范围内的光栅标记的延伸方向相交。

2.根据权利要求1所述的套刻误差量测标记结构，其特征在于，所述套刻标记区域包括第一标记区域及第二标记区域；

所述显影光刻层、所述顶部光刻层、所述中间光刻层及所述底部光刻层各自的第一标记区域重叠，所述显影光刻层、所述顶部光刻层、所述中间光刻层及所述底部光刻层各自的第二标记区域重叠；

所述显影光刻层、所述顶部光刻层、所述中间光刻层及所述底部光刻层各自在第一标记区域与第二标记区域内的光栅标记的延伸方向相交。

3.根据权利要求2所述的套刻误差量测标记结构，其特征在于，所述显影光刻层、所述顶部光刻层及所述底部光刻层各自在第一标记区域与第二标记区域内的光栅标记的延伸方向相互垂直。

4.根据权利要求3所述的套刻误差量测标记结构，其特征在于，所述中间光刻层的第一标记区域与第二标记区域内的光栅标记的延伸方向相互垂直。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的套刻误差量测标记结构，其特征在于，所述中间光刻层的光栅标记的光栅周期小于200nm。

6.根据权利要求5所述的套刻误差量测标记结构，其特征在于，所述显影光刻层、所述顶部光刻层及所述底部光刻层各自的光栅标记的光栅周期处于500nm～750nm的范围内。

7.一种套刻误差量测标记结构的制程方法，其特征在于，所述制程方法包括：

提供一晶圆；

在所述晶圆表面制备形成包括光栅标记的底部光刻层，其中所述光栅标记设置在所述底部光刻层的套刻标记区域内；

在所述底部光刻层上制备中间光刻层，并在所述中间光刻层的套刻标记区域内形成光栅标记，其中所述底部光刻层与所述中间光刻层各自的套刻标记区域位置重叠，且所述中间光刻层与所述底部光刻层各自的套刻标记区域中投影位置重叠的区域范围内的光栅标记的延伸方向相交；

在所述中间光刻层上制备包括光栅标记的顶部光刻层及显影光刻层，其中所述顶部光刻层位于所述中间光刻层及所述显影光刻层之间，所述顶部光刻层、所述显影光刻层及所述底部光刻层各自的套刻标记区域位置重叠，且所述顶部光刻层、所述显影光刻层及所述底部光刻层各自的套刻标记区域中投影位置重叠的区域范围内的光栅标记的延伸方向一致。

8.根据权利要求7所述的制程方法，其特征在于，所述套刻标记区域包括第一标记区域及第二标记区域；

所述显影光刻层、所述顶部光刻层、所述中间光刻层及所述底部光刻层各自的第一标记区域重叠，所述显影光刻层、所述顶部光刻层、所述中间光刻层及所述底部光刻层各自的第二标记区域重叠；

所述显影光刻层、所述顶部光刻层、所述中间光刻层及所述底部光刻层各自在第一标记区域与第二标记区域内的光栅标记的延伸方向相互垂直。

9.根据权利要求8所述的制程方法，其特征在于，所述中间光刻层的光栅标记的光栅周期小于200nm。

10.一种套刻误差量测方法，其特征在于，应用于包括权利要求1-6中任意一项所述的套刻误差量测标记结构的套刻误差量测系统，其中所述套刻误差量测系统还包括计算机设备、光学检测设备及辐射光源，所述方法包括：

所述计算机设备控制所述辐射光源向所述套刻误差量测标记结构中显影光刻层的光栅标记正投射辐射光；

所述计算机设备控制所述光学检测设备采集所述套刻误差量测标记结构基于所述辐射光所产生的衍射光信号；

所述计算机设备对所述光学检测设备采集到的衍射光信号的光强分布状况进行数值分析，得到所述套刻误差量测标记结构中所述显影光刻层与顶部光刻层之间的套刻误差。