對準(zhǔn)標(biāo)記及其對準(zhǔn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種對準(zhǔn)標(biāo)記及其對準(zhǔn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體集成電路制造中，需要通過光刻設(shè)備將具有不同掩模板上的圖案依次轉(zhuǎn)移到在襯底以及襯底的各層膜層上，以形成電路或微型器件。隨著工藝向更小尺寸發(fā)展，光刻工藝對準(zhǔn)的精度要求也越來越高。
[0003]光刻過程中有各種對準(zhǔn)方式和對準(zhǔn)標(biāo)記，其中劃道主要標(biāo)記(SPM，Scribe lanePrimary Mark)常常用于光刻層與層之間的對準(zhǔn)，通常SPM在該次光刻工藝中形成在劃道(Scribe lane)中，后層的光刻工藝時與其對準(zhǔn)。參照圖1，通常一組SPM包括水平劃道主要標(biāo)記(SPM-X) 110和豎直劃道主要標(biāo)記(SPM-Y) 120，分別用于水平方向和豎直方向的對準(zhǔn)。水平劃道主要標(biāo)記110為水平方向上的兩組光柵，第一組光柵111的狹縫間距為8 μ m，第二組光柵112的狹縫距離為8.8 μ m。所述水平劃道主要標(biāo)記110的尺寸通常為728μπι*72μπι。豎直劃道主要標(biāo)記120與水平劃道主要標(biāo)記110結(jié)構(gòu)相同，沿豎直方向分布。參照圖2，為對準(zhǔn)過程的原理示意圖，圖中簡要示意了利用劃道主要標(biāo)記進(jìn)行對準(zhǔn)的原理，在對準(zhǔn)時，掃描晶圓200，SPM圖案201通過光學(xué)器件202的圖像信號203落在參考柵204上，由探測器接受信號，當(dāng)對準(zhǔn)成功時，檢測到信號最強(qiáng)。
[0004]在集成電路制造工藝中，器件或產(chǎn)品往往都需要進(jìn)行多次光刻工藝以形成多層結(jié)構(gòu)堆疊而成，理想的，每次光刻工藝所形成的結(jié)構(gòu)需要與之前形成的各層結(jié)構(gòu)都對準(zhǔn)。例如需要形成三層結(jié)構(gòu)時，第三層結(jié)構(gòu)需要同第一層和第二層結(jié)構(gòu)都對準(zhǔn)。而在復(fù)雜的光刻工藝中，同一層結(jié)構(gòu)進(jìn)行不止一次的光刻，這樣還需要考慮同層結(jié)構(gòu)之間的對準(zhǔn)以及與前層的多次光刻的圖案分別的對準(zhǔn)。而實(shí)際生產(chǎn)中，同時與2層以上的對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行對準(zhǔn)相當(dāng)困難，因而通常實(shí)際工藝中采取僅僅與前一層對準(zhǔn)的方示。但是，這樣并不能兼顧到與多層結(jié)構(gòu)間的對準(zhǔn)效果，影響光刻精度和器件良率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種對準(zhǔn)標(biāo)記，用于光刻工藝的對準(zhǔn)，所述對準(zhǔn)標(biāo)記包括一組形成于半導(dǎo)體襯底上的主標(biāo)記，所述主標(biāo)記包括沿第一方向的第一主標(biāo)記和沿第二方向的第二主標(biāo)記，所述第一方向和第二方向垂直，所述第一主標(biāo)記包括N組第一子標(biāo)記，所述第一子標(biāo)記為光柵結(jié)構(gòu)，所述N組第一子標(biāo)記在第二方向組合排列；所述第二主標(biāo)記包括N組第二子標(biāo)記，所述第二子標(biāo)記為光柵結(jié)構(gòu)，所述N組第二子標(biāo)記在第一方向組合排列；所述N為該次光刻工藝需要對準(zhǔn)的膜層的數(shù)量；所述需要對準(zhǔn)的膜層中皆形成有一組第一子標(biāo)記和第二子標(biāo)記。
[0006]可選的，其特征在于，所述第一方向?yàn)樗椒较?，所述第二方向?yàn)樨Q直方向。
[0007]可選的，所述光柵結(jié)構(gòu)包括多組光柵。
[0008]可選的，所述第一主標(biāo)記和第二主標(biāo)記的長度為700?800 μ m，寬度為50?100 μ m0
[0009]可選的，每組第一子標(biāo)記的尺寸相同，每組第二子標(biāo)記的尺寸相同。
[0010]可選的，每組子標(biāo)記的第一子標(biāo)記和第二子標(biāo)記的長度為700?800 μ m,寬度為50/N ?100/Νμπ?ο
[0011]本發(fā)明的另一面還提供了利用上述對準(zhǔn)標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，所述對準(zhǔn)方法包括:
[0012]在需要對準(zhǔn)的第一層膜層中形成一組第一子標(biāo)記和一組第二子標(biāo)記；
[0013]形成至最后一層需要對準(zhǔn)的膜層中的各組第一子標(biāo)記和第二子標(biāo)記，以形成所述主標(biāo)記；
[0014]利用所述主標(biāo)記進(jìn)行光刻工藝的對準(zhǔn)。
[0015]可選的，各組第一子標(biāo)記和第二子標(biāo)記在其所在膜層的圖案化過程中形成。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的對準(zhǔn)標(biāo)記和對準(zhǔn)方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]本發(fā)明的對準(zhǔn)標(biāo)記的主標(biāo)記由形成在不同層中的子標(biāo)記組成，這樣在對準(zhǔn)時，只需要對準(zhǔn)主標(biāo)記即可同時與這些層對準(zhǔn)，并且所述主標(biāo)記與常規(guī)的劃道主要標(biāo)記具有相同的結(jié)構(gòu)，無需對對準(zhǔn)方式和對準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行改動即可實(shí)現(xiàn)，并且不占用額外的劃道空間。能大大提升光刻精度和器件良率。
【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有的劃道主要標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為對準(zhǔn)過程的簡略原理示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)施例對準(zhǔn)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ] 圖4為本實(shí)施例對準(zhǔn)標(biāo)記的對準(zhǔn)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明的核心思想在于，提供一種對準(zhǔn)標(biāo)記及其對準(zhǔn)方法，所述對準(zhǔn)標(biāo)記由形成于不同層中的多組子標(biāo)記組成，所述多組子標(biāo)記組成的主標(biāo)記與標(biāo)準(zhǔn)的劃道主要標(biāo)記(SPM)相同結(jié)構(gòu)，對準(zhǔn)時采用標(biāo)準(zhǔn)的對準(zhǔn)方式即可一次與多層結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)，這樣可以實(shí)現(xiàn)同時與多層的對準(zhǔn)。
[0023]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提出的對準(zhǔn)標(biāo)記及其對準(zhǔn)方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0024]參考圖3,為本實(shí)施例對準(zhǔn)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意圖。所述對準(zhǔn)標(biāo)記包括一組形成于半導(dǎo)體襯底上的主標(biāo)記，所述主標(biāo)記包括沿第一方向的第一主標(biāo)記310和沿第二方向的第二主標(biāo)記320，所述第一方向和第二方向垂直，其特征在于，所述第一主標(biāo)記310包括N組第一子標(biāo)記，所述第一子標(biāo)記為光柵結(jié)構(gòu)，所述N組第一子標(biāo)記在第二方向組合排列；所述第二主標(biāo)記包括N組第二子標(biāo)記，所述第二子標(biāo)記為光柵結(jié)構(gòu)，所述N組第二子標(biāo)記在第一方向組合排列；所述N為該次光刻工藝需要對準(zhǔn)的膜層的數(shù)量；所述需要對準(zhǔn)的膜層中皆形成有一組第一子標(biāo)記和第二子標(biāo)記。本實(shí)施例中，所述第一方向?yàn)樗椒较?，所述第二方向?yàn)樨Q直方向。所述光柵結(jié)構(gòu)可以包括多組光柵，較優(yōu)的，本實(shí)施例中所述光柵結(jié)構(gòu)包括兩組光柵。具體的，兩組光柵的狹縫間距分別為8μπι和8.8μπι。所述第一主標(biāo)記和第二主標(biāo)記的長度為700?800 μ m,寬度為50?100 μ m。較優(yōu)的，每組所述子標(biāo)記的尺寸相同，即，每組第一子標(biāo)記的尺寸相同，每組第二子標(biāo)記的尺寸