[发明专利]一种套刻误差的测量方法

说明书

本发明公开了一种套刻误差的测量方法，包括：提供一晶圆，晶圆由切割道划分为若干曝光单元；在晶圆的边缘区域的第零曝光单元的零层与当层内形成第一套刻测量结构，通过第一套刻测量结构检测第零曝光单元内零层与当层之间的套刻误差；在当层内，相邻两个曝光单元之间的切割道中形成第二套刻测量结构，通过第二套刻测量结构检测当层内相邻曝光单元之间的拼接误差；通过第零曝光单元内的零层与当层之间的套刻误差与当层内相邻曝光单元之间的拼接误差计算每个曝光单元的当层与零层之间的套刻误差，进而计算整个晶圆的当层与零层之间的套刻误差。本发明能够精准检测形成于晶圆表面的层与层之间的套刻误差，提高套刻误差的测量精度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种套刻误差的测量方法。

背景技术

光刻是将掩膜版(mask)上图形形式的电路结构通过对准、曝光、显影等步骤转印到涂有光刻胶的硅片表面的工艺过程。光刻工艺会在晶圆表面形成光刻胶掩蔽图形，其后续工艺是刻蚀或离子注入。

半导体集成电路制造中，通常需要经过多次光刻工序。光刻时需要注意层间对准，即套刻对准，以保证当前图形与晶圆上已存在的图形之间的对准，因此，为了实现良好的产品性能以提高产率，对套刻精度有较高的要求。

一般在零层(硅片表面的第一层图形)形成零层光刻标记，以用于后续的光刻对准。然而，在形成零层标记之后，往往跟随有外延工艺，在晶圆的中心区域形成刻蚀标记，会在外延层内产生严重的外延缺陷，进而影响器件的生产良率，不在晶圆中心区域形成刻蚀标记，则会影响晶圆中心区域的对准精度。现有技术中，一般在晶圆的边缘区域形成套刻标记以用于检测套刻误差，但是，不能获得晶圆的中心区域的套刻误差，套刻误差补正能力弱，严重影响产品的质量及良率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种套刻误差的测量方法，以提高套刻误差补正能力及产品良率。

为了实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种套刻误差的测量方法，包括：

提供一晶圆，所述晶圆由切割道划分为若干曝光单元；

在所述晶圆的边缘区域的第零曝光单元的零层与当层内形成第一套刻测量结构，通过所述第一套刻测量结构检测所述第零曝光单元内零层与当层之间的套刻误差；

在所述当层内，相邻两个曝光单元之间的切割道中形成第二套刻测量结构，通过所述第二套刻测量结构检测当层内所述相邻曝光单元之间的拼接误差；

通过所述第零曝光单元内的零层与当层之间的套刻误差与所述当层内相邻曝光单元之间的拼接误差计算每个曝光单元的当层与零层之间的套刻误差；

通过每个曝光单元的当层与零层之间的套刻误差计算整个晶圆的当层与零层之间的套刻误差；

其中，所述当层为形成于所述晶圆表面的第一层、第二层…第K层中的一种，K≥2，K为整数。

可选地，在所述晶圆的边缘区域的第零曝光单元的零层与当层内形成第一套刻测量结构，包括：

在所述晶圆的边缘区域的第零曝光单元上形成零层套刻标记；

在具有零层套刻标记的晶圆的表面形成当层；

在所述当层对应于所述零层套刻标记的位置形成当层套刻标记，所述零层套刻标记与所述当层套刻标记形成所述第一套刻测量结构。

可选地，在所述当层内，相邻两个曝光单元之间的切割道中形成第二套刻测量结构，包括：

在当层内的每个曝光单元的切割道上形成第一拼接标记，所述第一拼接标记用于标记当前曝光单元；