[发明专利]半导体装置及其制造方法和覆盖误差的测量方法

说明书

一种半导体装置及其制造方法和覆盖误差的测量方法，包括：对基底的第一测试目标执行基于绕射的覆盖误差测量，以取得对应第一测试目标的第一叠置结构的第一绕射强度差值，以及取得对应第一测试目标的第二叠置结构的第二绕射强度差值；以及根据第一绕射强度差值与第二绕射强度差值的平均值，取得对应第一测试目标的第三绕射强度差值。

技术领域

本发明实施例涉及一种覆盖误差测量，特别涉及一种半导体装置的覆盖误差测量。

背景技术

一般而言，半导体集成电路(IC)形成于一半导体基底(或半导体晶圆)的多个材料层之中。为了正确地制造上述半导体集成电路，上述基底中的每一材料层需要与前一材料层对准。为了达到此目的，可使用形成于上述基底中的测试目标(或对准记号)来测量覆盖误差。

上述测试目标可包括多个光栅，并且利用上述光栅的配置来测量上述基底的不同材料层之间的覆盖误差。虽然现有的测试目标已可符合上述一般的目的，但仍无法满足所有的方面。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体装置，半导体装置包括基底。基底包括彼此叠置的第一材料层与第二材料层。第一材料层包括：第一光栅与第二光栅，在第一方向上并排设置于测试区域的第一矩形区域中；以及第三光栅与第四光栅，在第一方向上并排设置于测试区域的第二矩形区域中。第二材料层包括：第五光栅，与第一光栅叠置，且在沿着垂直于第一方向的第二方向上与第一光栅之间具有第一位置偏移；以及第六光栅，与第三光栅叠置，且在沿着第二方向上与第三光栅之间具有第一位置偏移。第一位置偏移由预定位置偏移与覆盖误差所组成。

本发明实施例提供一种半导体装置的覆盖误差的测量方法。此方法包括：对基底的第一测试目标执行基于绕射的覆盖误差测量，以取得对应第一测试目标的第一叠置结构的第一绕射强度差值，以及取得对应第一测试目标的第二叠置结构的第二绕射强度差值；以及根据第一绕射强度差值与第二绕射强度差值的平均值，取得对应第一测试目标的第三绕射强度差值。

本发明实施例提供一种半导体装置的制造方法。此制造方法包括：在基底的第一材料层中，形成在第一方向上并排设置于测试区域的第一矩形区域中的第一光栅与第二光栅；在第一材料层中，形成在第一方向上并排设置于测试区域的第二矩形区域中的第三光栅与第四光栅；在基底的第二材料层中，形成与第一光栅叠置且在沿着垂直于第一方向的第二方向上与第一光栅之间具有第一位置偏移的第五光栅；以及在第二材料层中，形成与第三光栅叠置且在沿着第二方向上与第三光栅之间具有第一位置偏移的第六光栅。第一位置偏移由预定位置偏移与覆盖误差所组成。

附图说明

图1是依据本发明实施例的覆盖误差测量系统的示意图。

第2A、2B图是依据本发明实施例的叠置结构的剖面图。

图3A是依据本发明实施例的基底的示意图。

图3B是依据本发明实施例的叠置结构的剖面图。

图3C是依据本发明实施例的半导体装置的剖面图。

图3D是依据本发明实施例的位置偏移与绕射强度差值的关系图。

第4A、4B图是依据本发明实施例的半导体装置的示意图。

第5A-5D图是依据本发明实施例的叠置结构的剖面图。

图6是依据本发明实施例的位置偏移与绕射强度差值的关系图。

第7A-7D图是依据本发明实施例的叠置结构的剖面图。

图8是依据本发明实施例的位置偏移与绕射强度差值的关系图。

第9A、9B图是依据本发明实施例的半导体装置的示意图。

图10是依据本发明实施例的半导体装置的制造方法。