[发明专利]半导体器件套刻精度的测量方法

说明书

本申请公开了一种半导体器件套刻精度的测量方法，包括：制备前层图案时，在前层上沿与x轴的倾斜角度α添加第一套刻标记，制备当层图案时，在当层上沿与x轴的倾斜角度α添加第二套刻标记；测量所述第一套刻标记与所述第二套刻标记的第一偏移量，所述第一偏移量为当层图案和前层图案在与x轴夹角为α上的套刻精度。本申请通过利用当层图案和前层图案的倾斜角度，来决定前层和当层上设置套刻标记的方向，而不是以光刻机驱动轴方向设置套刻标记，从而可以直接准确地测量出斜方向偏移，即斜方向套刻精度。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种半导体器件套刻精度的测量方法。

背景技术

光刻(photolithography)是半导体制造工业中的关键工艺。光刻是通过对准、曝光和显影等步骤将掩模板(mask)上的图形转移到目标基板上的工艺过程。一个产品一般包括多层图案层，需要进行多层光刻工艺才能完成整个产品的制作过程。当层图案与前层图案的位置对准尤为重要。套刻精度(overlay，OVL)就是指不同层之间图案的位置对准偏差，套刻精度的大小反映不同层之间图案的位置对准偏差的大小。

在相关技术中，按照光刻机的驱动轴(x轴和y轴)方向制作套刻标记(overlaymark)，并通过测量套刻标记在水平方向(x轴)和垂直方向(y轴)上的偏移实现套刻精度的测量。

但是，参见图1和图2所示，按照x轴方向和y轴方向制作的套刻标记无法测量出圈3斜方向上的套刻精度。即使可以通过x轴方向和y轴方向制作的套刻标记(overlay mark)来计算斜方向上的套刻精度，所计算的值与实际产品图案上的套刻精度值也存在差异，进而导致产品不良比重增加。

发明内容

本申请的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种半导体器件套刻精度的测量方法，该目的是通过以下技术方案实现的。

本申请的第一方面提出了一种半导体器件套刻精度的测量方法，所述方法包括：

制备前层图案时，在前层上沿与x轴的倾斜角度α添加第一套刻标记；

制备当层图案时，在当层上沿与x轴的倾斜角度α添加第二套刻标记，所述倾斜角度α为当层图案和前层图案与x轴的夹角；

测量所述第一套刻标记与所述第二套刻标记的第一偏移量，所述第一偏移量为当层图案和前层图案在与x轴夹角为α上的套刻精度。

本申请的第二方面提出了一种半导体器件套刻精度的测量方法，所述方法包括：

制备前层图案时，在前层上沿与y轴的倾斜角度α添加第一套刻标记；

在制备当层图案时，在当层上沿与y轴的倾斜角度α添加第二套刻标记，所述倾斜角度α为当层图案和前层图案与y轴的夹角；

测量所述第一套刻标记与所述第二套刻标记的第一偏移量，所述第一偏移量为当层图案和前层图案在与y轴夹角为α上的套刻精度。

基于上述第一方面和第二方面所述的半导体器件套刻精度的测量方法，通过利用当层图案和前层图案的倾斜角度，来决定前层和当层上设置套刻标记的方向，而不是以光刻机驱动轴方向设置套刻标记，从而可以直接准确地测量出斜方向偏移，即斜方向套刻精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请示出的一种动态随机存取存储器的设计版图；

图2为本申请示出的一种相关技术中套刻精度的测量示意图；

图3为本申请示出的一种斜方向偏移的计算原理示意图；

图4为本申请根据一示例性实施例示出的一种半导体器件套刻精度的测量方法的实施例流程图；