本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路，特別涉及一種套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)以及一種套刻誤差測量方法。
背景技術(shù)：
1、在黃光工藝中，需要監(jiān)控不同光刻層之間的位置偏移量，量測機(jī)臺通過量測當(dāng)層的套刻標(biāo)記與前層的套刻標(biāo)記來判斷位置偏差，因此在生產(chǎn)工藝中需要保證套刻標(biāo)記完整清晰且易識別。
2、現(xiàn)有技術(shù)中的前層套刻標(biāo)記與當(dāng)層套刻標(biāo)記均設(shè)置為溝槽，前層套刻標(biāo)記包圍當(dāng)層套刻標(biāo)記，且將前層套刻標(biāo)記設(shè)置為大溝槽，然而干法刻蝕的負(fù)載效應(yīng)（loadingeffect）是刻蝕面積越大刻蝕速率越慢，且刻蝕的越淺，如圖1所示，在干法刻蝕形成大溝槽的過程中，溝槽中間區(qū)域的刻蝕深度要遠(yuǎn)小于邊緣區(qū)域的刻蝕深度，在填充過程中會存在中間區(qū)域填充過少的問題，從而導(dǎo)致前層套刻標(biāo)記不完整且不易被識別。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)及套刻誤差測量方法，通過多個溝槽的設(shè)置來減少刻蝕時的負(fù)載效應(yīng)問題，增加前層套刻標(biāo)記位置處的刻蝕深度，從而保證前層套刻標(biāo)記的完整可識別。
2、為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)，包括前層套刻標(biāo)記和當(dāng)層套刻標(biāo)記，所述前層套刻標(biāo)記包括多個第一子套刻標(biāo)記，所述當(dāng)層套刻標(biāo)記包括多個第二子套刻標(biāo)記，多個所述第一子套刻標(biāo)記構(gòu)成內(nèi)部中空的第一方形，多個所述第二子套刻標(biāo)記構(gòu)成內(nèi)部中空的第二方形，所述第一方形包圍所述第二方形，且所述第一方形與所述第二方形的中心重合；每個所述第一子套刻標(biāo)記均包括多個填充有標(biāo)記材料的溝槽。
3、可選的，所述溝槽的截面呈方形或條形。
4、可選的，多個所述溝槽在第一方向與第二方向上規(guī)則排列，所述第一方向與所述第二方向相垂直。
5、可選的，所述溝槽的截面呈條形；一部分所述溝槽在第一方向上延伸且在第二方向上規(guī)則排列構(gòu)成第一組溝槽，一部分所述溝槽在第二方向上延伸且在第一方向上規(guī)則排列構(gòu)成第二組溝槽，所述第一子套刻標(biāo)記包括兩組第一溝槽與兩組第二溝槽，所述第一組溝槽與所述第二組溝槽構(gòu)成第一行，所述第二組溝槽與所述第一組溝槽構(gòu)成第二行。
6、可選的，所述條形的中間區(qū)域的寬度小于兩側(cè)邊緣區(qū)域的寬度。
7、可選的，所述溝槽的截面呈條形，所述第一子套刻標(biāo)記的截面也呈條形；在所述第一子套刻標(biāo)記內(nèi)設(shè)置一行或一列所述溝槽，所述溝槽的延伸方向與所述第一子套刻標(biāo)記的延伸方向相垂直。
8、可選的，所述溝槽的截面尺寸介于0.2μm~1μm之間，所述第一子套刻標(biāo)記的長度小于等于20μm，寬度小于等于10μm。
9、可選的，所述前層套刻標(biāo)記包括四個第一子套刻標(biāo)記，所述當(dāng)層套刻標(biāo)記包括四個第二子套刻標(biāo)記；所述第一子套刻標(biāo)記與所述第二子套刻標(biāo)記均呈長方形；兩個所述第一子套刻標(biāo)記與兩個第二子套刻標(biāo)記在第一方向上延伸且沿第二方向平行排列，兩個所述第一子套刻標(biāo)記與兩個所述第二子套刻標(biāo)記在第二方向上延伸且在第一方向上平行排列，其中所述第一方向與所述第二方向相垂直。
10、為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，還提供了一種套刻誤差測量方法，采用如上所述的套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量，包括以下步驟：
11、提供襯底，在所述襯底上形成前層，在所述前層上形成第一光刻膠層并執(zhí)行第一光刻工藝，以形成具有前層套刻標(biāo)記的第一圖案化的光刻膠層；
12、以所述第一圖案化的光刻膠層為掩膜，刻蝕所述前層，在所述前層內(nèi)形成多個溝槽，并去除所述第一圖案化的光刻膠層；
13、填充標(biāo)記材料在所述溝槽內(nèi)以在所述前層內(nèi)形成前層套刻標(biāo)記；
14、在所述前層上形成當(dāng)層，在所述當(dāng)層上形成第二光刻膠層并執(zhí)行第二光刻工藝，以形成具有當(dāng)層套刻標(biāo)記的第二圖案化的光刻膠層；
15、以所述第二圖案化的光刻膠層為掩膜，刻蝕所述當(dāng)層，在所述當(dāng)層內(nèi)形成當(dāng)層套刻標(biāo)記圖形，并去除所述第二圖案化的光刻膠層；
16、填充標(biāo)記材料在所述當(dāng)層套刻標(biāo)記圖形內(nèi)形成當(dāng)層套刻標(biāo)記；以及
17、測量所述當(dāng)層套刻標(biāo)記與所述前層套刻標(biāo)記的偏移量得到套刻誤差。
18、可選的，所述第一圖案化的光刻膠層內(nèi)的圖案的截面尺寸小于所述溝槽的截面尺寸，且所述第一圖案化的光刻膠層在靠近所述圖案的區(qū)域的厚度小于其余區(qū)域的厚度以形成階梯掩膜。
19、本發(fā)明提供的套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)及套刻誤差測量方法中，前層套刻標(biāo)記包括多個第一子套刻標(biāo)記，每個所述第一子套刻標(biāo)記均包括多個填充有標(biāo)記材料的溝槽，即將前層套刻標(biāo)記設(shè)置為多個溝槽，在溝槽中填充標(biāo)記材料形成前層套刻標(biāo)記。本發(fā)明通過多個溝槽的設(shè)置來減少刻蝕時的負(fù)載效應(yīng)問題，增加前層套刻標(biāo)記位置處的刻蝕深度，從而保證前層套刻標(biāo)記的完整可識別。
20、進(jìn)一步的，溝槽的中間區(qū)域的寬度小于兩側(cè)邊緣區(qū)域的寬度，即溝槽設(shè)置為中間窄兩邊寬的結(jié)構(gòu)，從而增加刻蝕深度的均勻性。
21、進(jìn)一步的，第一圖案化的光刻膠層內(nèi)的圖案的截面尺寸小于所述溝槽的截面尺寸，且所述第一圖案化的光刻膠層在靠近所述圖案的區(qū)域的厚度小于其余區(qū)域的厚度以形成階梯掩膜，從而進(jìn)一步優(yōu)化刻蝕深度的均勻性。
1.一種套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括前層套刻標(biāo)記和當(dāng)層套刻標(biāo)記，所述前層套刻標(biāo)記包括多個第一子套刻標(biāo)記，所述當(dāng)層套刻標(biāo)記包括多個第二子套刻標(biāo)記，多個所述第一子套刻標(biāo)記構(gòu)成內(nèi)部中空的第一方形，多個所述第二子套刻標(biāo)記構(gòu)成內(nèi)部中空的第二方形，所述第一方形包圍所述第二方形，且所述第一方形與所述第二方形的中心重合；每個所述第一子套刻標(biāo)記均包括多個填充有標(biāo)記材料的溝槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述溝槽的截面呈方形或條形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其特征在于，多個所述溝槽在第一方向與第二方向上規(guī)則排列，所述第一方向與所述第二方向相垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述溝槽的截面呈條形；一部分所述溝槽在第一方向上延伸且在第二方向上規(guī)則排列構(gòu)成第一組溝槽，一部分所述溝槽在第二方向上延伸且在第一方向上規(guī)則排列構(gòu)成第二組溝槽，所述第一子套刻標(biāo)記包括兩個第一組溝槽與兩個第二組溝槽，所述第一組溝槽與所述第二組溝槽構(gòu)成第一行，所述第二組溝槽與所述第一組溝槽構(gòu)成第二行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述條形的中間區(qū)域的寬度小于兩側(cè)邊緣區(qū)域的寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述溝槽的截面呈條形，所述第一子套刻標(biāo)記的截面也呈條形；在所述第一子套刻標(biāo)記內(nèi)設(shè)置一行或一列所述溝槽，所述溝槽的延伸方向與所述第一子套刻標(biāo)記的延伸方向相垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述溝槽的截面尺寸介于0.2μm~1μm之間，所述第一子套刻標(biāo)記的長度小于等于20μm，寬度小于等于10μm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述前層套刻標(biāo)記包括四個第一子套刻標(biāo)記，所述當(dāng)層套刻標(biāo)記包括四個第二子套刻標(biāo)記；所述第一子套刻標(biāo)記與所述第二子套刻標(biāo)記均呈長方形；兩個所述第一子套刻標(biāo)記與兩個第二子套刻標(biāo)記在第一方向上延伸且沿第二方向平行排列，兩個所述第一子套刻標(biāo)記與兩個所述第二子套刻標(biāo)記在第二方向上延伸且在第一方向上平行排列，其中所述第一方向與所述第二方向相垂直。
9.一種套刻誤差測量方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的套刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量，包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的套刻誤差測量方法，其特征在于，所述第一圖案化的光刻膠層內(nèi)的圖案的截面尺寸小于所述溝槽的截面尺寸，且所述第一圖案化的光刻膠層在靠近所述圖案的區(qū)域的厚度小于其余區(qū)域的厚度以形成階梯掩膜。