[发明专利]套刻对准图形及测量方法

说明书

本公开涉及一种套刻对准图形及测量方法，套刻对准图形包括基础对准图形、第一对准图形及第二对准图形；基础对准图形位于衬底的预设区域内，包括若干个沿第一方向延伸的第一基础子对准图形及若干个沿第二方向延伸的第二基础子对准图形；第一对准图形位于衬底上的外延层上，包括多个长条图形，长条图形在预设区域的正投影覆盖一第一基础子对准图形或一第二基础子对准图形；第二对准图形位于外延层上，包括多个对准图案，对准图案在预设区域的正投影环绕一第一基础子对准图形或一第二基础子对准图形；本公开实施例至少能够提高套刻对准图形的对比度，获得外延层生长后的套刻精度，从而提高器件的套刻精度及产品良率。

技术领域

本公开涉及集成电路设计及制造技术领域，特别是涉及套刻对准图形及测量方法。

背景技术

半导体器件中，在单晶衬底上通过外延技术形成相同单晶结构但具有不同掺杂的外延层，作为器件的衬底层或垂直方向的绝缘层，能够提高器件的击穿电压和降低衬底电阻。在外延之前，通常会在器件层垂直下方形成埋层用作绝缘层或连线层，并且要求后续的器件形成都在此区域的投影范围内，并要求外延后的光刻层次有较高的套刻精度，同时对于越小尺寸的器件，套刻精度要求越高。

套刻精度表征多层图案的位置偏移程度，通常采用测量套刻对准图形来确定套刻精度。然而在外延层沉积过程中，外延生长可能会使光刻工艺及刻蚀工艺所定义的半导体器件的各个部件的几何形状发生扭曲，在外延层生长较厚的情况下，套刻对准图形可能出现膨胀、模糊、偏移甚至损坏的情形，从而使得测量设备无法识别套刻对准图形的轮廓边界，导致套刻对准图形失效，降低器件的套刻精度，进而降低产品良率。

发明内容

基于此，本公开提供一种套刻对准图形及测量方法，至少能够提高套刻对准图形的对比度，避免外延层生长导致的套刻对准图形轮廓边界无法被识别，并且获得外延层生长后的套刻精度，从而提高器件的套刻精度及产品良率。

为了解决上述技术问题及其他问题，根据一些实施例，本公开的一方面提供一种套刻对准图形，包括基础对准图形、第一对准图形及第二对准图形；基础对准图形位于衬底的预设区域内，包括若干个沿第一方向延伸的第一基础子对准图形及若干个沿第二方向延伸的第二基础子对准图形；第一对准图形位于衬底上的外延层上，包括多个长条图形，长条图形在预设区域的正投影覆盖一第一基础子对准图形或一第二基础子对准图形；第二对准图形位于外延层上，包括多个对准图案，对准图案在预设区域的正投影环绕一第一基础子对准图形或一第二基础子对准图形；其中，第二对准图形在外延层远离衬底表面在预设区域的正投影，环绕第一对准图形在外延层远离衬底表面在预设区域的正投影；第一方向与第二方向相交。

在上述实施例的套刻对准图形中，通过在衬底上依次设置基础对准图形、第一对准图形及第二对准图形，基础对准图形包括若干个第一基础子对准图形及若干个第二基础子对准图形；第一对准图形包括多个长条图形，长条图形在预设区域的正投影覆盖一第一基础子对准图形或一第二基础子对准图形；第二对准图形包括多个对准图案，对准图案在预设区域的正投影环绕一第一基础子对准图形或一第二基础子对准图形；第二对准图形在预设区域的正投影环绕第一对准图形在预设区域的正投影，从而避免外延层生长导致对准图形膨胀、模糊、偏移甚至损坏所导致的对准图形轮廓边界无法识别，提高器件的套刻精度及产品良率。

在一些实施例中，第一方向与第二方向垂直；长条图形为矩形状。

在一些实施例中，对准图案包括多个沿第一方向延伸的第一子对准图案及多个沿第二方向延伸的第二子对准图案；第一子对准图案分布在一第一基础子对准图形的沿第二方向的相对两侧，或分布在一第二基础子对准图形的沿第二方向的相对两侧；第二子对准图案分布在一第二基础子对准图形的沿第一方向的相对两侧，或分布在一第二基础子对准图形的沿第一方向的相对两侧。

在一些实施例中，第一子对准图案分布在一长条图形的沿第二方向的相对两侧；第二子对准图案分布在一长条图形的沿第一方向的相对两侧；第一子对准图案与其沿第二方向相邻的长条图形之间具有第一预设间距；第二子对准图案与其沿第一方向相邻的长条图形之间具有第二预设间距。