一种监控套刻标记工艺质量的方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种监控套刻标记工艺质量的方法。

背景技术

目前套刻(OVL)量测的监控方式为有IBO(Image Based Overlay)和DBO(Diffraction Based Overlay)，量测方式均为光学量测，当套刻标记(OVL mark)比较健康时可以正常监测OVL结果。如前层OVL mark受到工艺过程影响发现变形或破坏，会使量测的准确度受影响，容易造成量测异常，影响对真实OVL结果的判断。传统量测方法采用光学方式，只可以拍标记的宏观形貌。

图1显示为现有技术中套刻标记的宏观图像。图2显示为套刻标记的微观图像。其中一组标记分为内外两部分，分别为当层标记和前层标记。对于SADP或SAQP技术，每一根条状结构Bar均由多根侧墙Spacer或Fin结构构成。同时在微观层面，spacer或Fin存在弯曲等多种问题，会影响宏观的套刻标记的量测。

因此，需要提出一种新的方法解决上述问题。

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监控套刻标记工艺质量的方法，用于解决现有技术中套刻标记被破坏而无法准确进行套刻精度量测的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种监控套刻标记工艺质量的方法，至少包括：

步骤一、提供设计标记；依据所述设计标记，将所述设计标记制作在晶圆上，得到套刻标记；

步骤二、扫描所述套刻标记，并接收扫描到的信号，生成所述套刻标记的照片；

步骤三、基于所述照片提取所述套刻标记的轮廓的CD；

步骤四、将所述设计标记的轮廓的CD与所述套刻标记的轮廓的CD进行叠层对比，以量测二者之间的差别；或将所述套刻标记的轮廓的不同位置的CD相互比对，以量测不同位置的CD差别。

优选地，步骤一中的所述设计标记为多个条状结构依次等间距排列形成。

优选地，步骤一中的所述设计标记为多个条状结构依次等间距排列形成，所述条状结构用于形成侧墙。

优选地，步骤一中得到的所述套刻标记为与所述设计标记相对应的多个条状结构依次等间距排列形成。

优选地，步骤一中得到的所述套刻标记为与所述设计标记相对应的多个条状结构等间距排列形成，所述条状结构用于形成侧墙。

优选地，步骤二中利用电子显微镜扫描所述套刻标记。

优选地，步骤三中基于所述照片提取所述套刻标记中每个条状结构的CD。

优选地，步骤三中基于所述照片提取所述套刻标记找那个每个条状结构的CD，所述每个条状结构用于形成侧墙。

优选地，步骤一中通过SADP将所述设计标记制作在晶圆上，得到所述套刻标记。

优选地，步骤一中通过SADP将所述设计标记制作在晶圆上，得到所述套刻标记。

如上所述，本发明的监控套刻标记工艺质量的方法，具有以下有益效果：本发明采用电子显微镜扫描拍摄到的图片进行抽取边缘CD，与设计后的标记叠层或不同位置标记的轮廓CD叠层，如有差异，可以及时发现异常。如果实际标记出现偏移则会反映到套刻量测结果上，提前对工艺过程及量测结果进行初步判断，避免出现错误的套刻反馈，为工艺改善提供指导。

附图说明

图1显示为现有技术中套刻标记的宏观图像；

图2显示为套刻标记的微观图像；

图3显示为本发明的其中一个套刻标记的图像；

图4显示为本发明中的设计标记的结构示意图；

图5显示为本发明的另一个套刻标记的图像；

图6显示为本发明的设计标记与套刻标记叠在一起时的示意图；

图7显示为本发明的监控套刻标记工艺质量的方法流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种监控套刻标记工艺质量的方法，如图7所示，图7显示为本发明的监控套刻标记工艺质量的方法流程图，该方法至少包括以下步骤：

步骤一、提供设计标记；依据所述设计标记，将所述设计标记制作在晶圆上，得到套刻标记；本发明中的所述设计标记指的是用于制作在晶圆上进行套刻的标记。

本发明进一步地，本实施例的步骤一中通过SADP将所述设计标记制作在晶圆上，得到所述套刻标记。其中SADP为自对准双重图形化。

本发明进一步地，本实施例的步骤一中通过SAQP将所述设计标记制作在晶圆上，得到所述套刻标记。其中SAQP为自对准四重图形化。

本发明进一步地，本实施例的步骤一中的所述设计标记为多个条状结构依次等间距排列形成。如图4所示，图4显示为本发明中的设计标记的结构示意图。本实施例中所述多个条状结构依次等间距排列，在实际工艺中该设计标记可以对应于Fin结构(鳍式晶体管中的Fin)的制程。也就是说，在形成Fin结构的过程中，所述多个条状的设计标记被一同形成，亦即所述多个条状结构为Fin结构。

本发明进一步地，在其他实施例中步骤一中的所述设计标记为多个条状结构依次等间距排列形成，所述条状结构也可以用于形成侧墙。也就是说所述设计标记除了可以随同Fin结构形成套刻标记外，还可以通过SAQP或SADP的方法利用所述设计标记在晶圆上形成侧墙(spacer)。

本发明进一步地，本实施例的步骤一中得到的所述套刻标记为与所述设计标记相对应的多个条状结构依次等间距排列形成。也就是说，所述设计标记为版图图形，通过所述设计标记将该设计标记的图形转移至晶圆上，得到所述套刻标记，因此当所述设计标记为多个等间距间隔排列的条状结构时，所述套刻标记也与所述设计标记形成对应的结构，只是在制造过程中存在工艺的影响，使得所述套刻标记的条状结构CD有可能与所述设计标记的条状结构CD有差别。

本发明进一步地，在其他实施例中，步骤一中得到的所述套刻标记为与所述设计标记相对应的多个条状结构等间距排列形成，所述条状结构也可以用于形成侧墙。也即所述设计标记为版图图形，通过所述设计标记将该设计标记的图形转移至晶圆上，得到所述套刻标记，因此当所述设计标记为多个等间距间隔排列的条状结构时，所述套刻标记也与所述设计标记形成对应的结构，只是在制造过程中存在工艺的影响，使得所述套刻标记的条状结构CD有可能与所述设计标记的条状结构CD有差别，并且所述设计标记除了可以随同Fin结构形成套刻标记外，在其他实施例中还可以通过SAQP或SADP的方法利用所述设计标记在晶圆上形成侧墙(spacer)。

步骤二、扫描所述套刻标记，并接收扫描到的信号，生成所述套刻标记的照片；

本发明进一步地，本实施例的步骤二中利用电子显微镜扫描所述套刻标记。

如图3和图5所示，图3和图5分别显示为本发明的两种不同的套刻标记的照片。

步骤三、基于所述照片提取所述套刻标记的轮廓的CD；

本发明进一步地，本实施例的步骤三中基于所述照片提取所述套刻标记中每个条状结构的CD(关键尺寸)。

本发明进一步地，在其他实施例中步骤三中基于所述照片提取所述套刻标记找那个每个条状结构的CD，所述每个条状结构用于形成侧墙。

步骤四、将所述设计标记的轮廓的CD与所述套刻标记的轮廓的CD进行叠层对比，以量测二者之间的差别；或将所述套刻标记的轮廓的不同位置的CD相互比对，以量测不同位置的CD差别。如图6所示，图6显示为本发明的设计标记与套刻标记叠在一起时的示意图。该步骤四中当设计标记与套刻标记叠在一起时，二者对应的条状结构的CD有所差别，因此可以监测套刻标记在实际工艺中的质量。或者也可以将得到的所述套刻标记中不同位置的条状结构的轮廓叠层在一起进行相互比对，从而发现CD的差别。

综上所述，本发明采用电子显微镜扫描拍摄到的图片进行抽取边缘CD，与设计后的标记叠层或不同位置标记的轮廓CD叠层，如有差异，可以及时发现异常。如果实际标记出现偏移则会反映到套刻量测结果上，提前对工艺过程及量测结果进行初步判断，避免出现错误的套刻反馈，为工艺改善提供指导。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。