[发明专利]同时监控关键尺寸和刻蚀粗糙度的版图结构及其使用方法

说明书

本发明提供一种同时监控关键尺寸和刻蚀粗糙度的版图结构，包括芯轴图形，芯轴图形用于定义出半导体衬底上芯轴结构形成的位置，芯轴结构用于定义出侧墙形成的位置，侧墙用于作为刻蚀时的掩膜在半导体衬底上形成半导体结构；切割图形，切割图形用于对半导体衬底上的半导体结构部分截断；第一光罩图形，第一光罩图形用于定义出半导体衬底上第一、二测量区域，第一测量区域上形成芯轴结构，第二测量区域上不形成芯轴结构，身上所芯轴结构形成于牺牲层上；第二光罩图形，第二光罩图形用于在牺牲层去除后，定义出第二测量区域上保护层形成的位置。本发明可监控刻蚀后关键尺寸和刻蚀粗糙度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种同时监控关键尺寸和刻蚀粗糙度的版图结构及其使用方法。

背景技术

在14nm FinFET(鳍式场效应管)半导体结构工艺开发过程中，我们在半导体结构(Fin)切割时遇到了一个问题。鳍式场效应晶体管的有源区不同于以往的平面工艺，它是三维立体的。

请参阅图1，在半导体结构工艺中，除了在半导体衬底上形成全局半导体结构图形101(Global Fin Patterning)外，还需要对半导体结构进行截断，也即需要将不需要形成器件的区域中的半导体结构去除，其截断图形通常为精截断图形103和粗截断图形102。

对半导体结构的截断又分为半导体结构精截断(Fin Fine Cut，FFC)工艺和半导体结构粗截断(Fin Coarse Cut,FCC)工艺，FFC工艺精细到对一条半导体结构的截断；而FCC工艺则能对多条半导体结构进行截断包括和半导体结构平行的横向截断以及和半导体结构垂直的纵向截断。通常，是先进行FFC，再进行FCC。这就遇到一个问题，以FFC为例，FFC时半导体结构被切割掉了，没办法在线监控FFC刻蚀后关键尺寸(AEICD)的大小，进一步来说，也不能够监测到刻蚀粗糙度。现在只能通过半导体结构的缺陷数量来一定程度的监测，既不直观，也不及时。

为解决上述问题，需要提出一种新型的同时监控关键尺寸和刻蚀粗糙度的版图结构及其使用方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种同时监控关键尺寸和刻蚀粗糙度的版图结构及其使用方法，用于解决现有技术中半导体结构的截断工艺中，没办法在线监控刻蚀后关键尺寸的大小，也不能够监测到刻蚀粗糙度，只能通过半导体结构的缺陷数量来一定程度的监测的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种同时监控关键尺寸和刻蚀粗糙度的版图结构，包括：

芯轴图形，所述芯轴图形用于定义出所述半导体衬底上芯轴结构形成的位置，所述芯轴结构用于定义出侧墙形成的位置，所述侧墙用于作为刻蚀时的掩膜在所述半导体衬底上形成半导体结构；

切割图形，所述切割图形用于对所述半导体衬底上的半导体结构部分截断；

第一光罩图形，所述第一光罩图形用于定义出所述半导体衬底上第一、二测量区域，所述第一测量区域上形成芯轴结构，所述第二测量区域上不形成所述芯轴结构，身上所芯轴结构形成于牺牲层上；

第二光罩图形，所述第二光罩图形用于在所述牺牲层去除后，定义出所述第二测量区域上保护层形成的位置。

优选地，所述切割图形为粗切割图形，所述粗切割图形用于对所述半导体衬底上的多条所述半导体结构截断。

优选地，所述粗切割图形用于对多条所述半导体结构的两侧部分截断。

优选地，所述半导体结构依次等距分布。

优选地，所述切割图形为精切割图形，所述精切割图形用于对所述半导体衬底上的单条所述半导体结构截断。

优选地，所述精切割图形至少为两种不同的长度。

优选地，所述保护层为光刻胶层。