[发明专利]莫尔标靶及其在测量半导体装置的偏移时的使用方法

说明书

本发明揭示一种用于半导体装置制造中的偏移的光学测量的标靶，所述标靶包含：第一周期性结构，其形成于半导体装置的第一层上且具有沿着轴线的第一节距；及第二周期性结构，其形成于所述半导体装置的第二层上且具有沿着所述轴线的第二节距，所述第二节距不同于所述第一节距，所述第二周期性结构沿着所述轴线延伸超越所述第一周期性结构。

相关申请案的参考

特此参考2019年1月28日申请且标题为用于基板面减少及裸片内测量的盒内莫尔覆盖标记设计(IN BOX OVERLAY MARK DESIGN FOR REAL ESTATE REDUCTION ANDIN DIE MEASUREMENTS)的第62/797,484号美国临时专利申请案，所述申请案的揭示内容特此以引用的方式并入且特此主张其优先权。

还参考与本申请案的标的物相关的下列专利及专利申请案，所述申请案的揭示内容特此以引用的方式并入：

2017年2月24日申请、2018年7月5日公开且标题为装置类计量标靶(DEVICE-LIKEMETROLOGY TARGETS)的申请人的第US2018/0188663号美国专利公开案；及

标题为连续变化的偏离标记及确定覆盖的方法(CONTINUOUSLY VARYING OFFSETMARK AND METHODS OF DETERMINING OVERLAY)且在2008年10月21日发布的申请人的第US7,440,105号美国专利。

技术领域

本发明涉及测量半导体装置制造中的偏移，且更特定来说，涉及可用于此测量中的标靶及用于使用此类标靶测量半导体装置制造中的偏移的方法。

背景技术

所属领域中已知用于测量半导体装置制造中的偏移的各种类型的标靶。

发明内容

本发明寻求提供用于测量半导体装置制造中的偏移的改进标靶。

因此，根据本发明的优选实施例提供一种用于半导体装置制造中的偏移的光学测量的标靶，所述标靶包含：第一周期性结构，其形成于半导体装置的第一层上且具有沿着轴线的第一节距；及第二周期性结构，其形成于所述半导体装置的第二层上且具有沿着所述轴线的第二节距，所述第二节距不同于所述第一节距，所述第二周期性结构沿着所述轴线延伸超越所述第一周期性结构。

优选地，所述第一节距及所述第二节距各自小于2000nm。更优选地，所述第一节距及所述第二节距各自小于650nm。

根据本发明的优选实施例，所述第一节距及所述第二节距是使得当所述标靶通过具有至少一个波长的光照明时，产生具有第三节距的莫尔(moiré)图案，所述第三节距大于所述至少一个波长。

优选地，所述标靶具有小于50μm×50μm的面积。更优选地，所述标靶具有小于4μm×4μm的面积。甚至更优选地，所述标靶具有小于2μm×2μm的面积。

根据本发明的优选实施例，所述标靶在形状上是矩形的。

根据本发明的优选实施例，所述第二周期性结构沿着所述轴线在两个相反方向上延伸超越所述第一周期性结构。

优选地，所述第一周期性结构是通过线及所述线之间的空间界定，所述线及所述线之间的空间各自具有等于所述第一节距的50％的宽度。或者，所述第一周期性结构是通过线及所述线之间的空间界定，所述线各自具有所述第一节距的10％到90％的宽度。

根据本发明的优选实施例，所述线中的每一者是通过多个子线及所述子线之间的子空间界定。此外，所述子线及所述子线之间的子空间具有约12nm到50nm的节距。