专利名称：在新工艺开发中评估套刻标记的方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体制造中光刻工艺的控制方法，尤其是涉及一种在新工艺开 发中评估套刻标记的方法。
背景技术：
在半导体集成电路的制造工艺中，通常都需要经过多次的光刻工序。除第一层光 刻外，一般每一层光刻都需要测量套刻标记来监测光刻时与前层对准的好坏。而各个工艺 中的各光刻层间各层膜质的材料，厚度及生长方式都各不相同，这就导致各层套刻标记最 终的信号强弱也会有很大差异。所以在一个新工艺开发的过程中，通常都需要对各个光刻 层间的套刻标记的式样及被对准层和当前层之间各层的明暗属性进行评估，以选出各层最 优的套刻标记。传统的做法是在新工艺开发时针对该新工艺单独设计一套套刻标记并根据 该套套刻标记设计出新工艺的第一次整套掩模板方案，根据该第一次整套掩模板方案进行 新工艺试生长并同时对该套套刻标记进行套准测试和评估。若设计的第一整套掩模板方案 的失败将不得不进行第二次的掩模板改版设计。这样的做法会使新工艺的开发周期变长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在新工艺开发中评估套刻标记的方法，能 够高效的评估出新工艺中所需要的最优的套刻标记组合，缩短新工艺的开发周期。为解决上述技术问题，本发明提供一种在新工艺开发中评估套刻标记的方法，该 方法包括如下步骤设计一块能制作出在新工艺中会使用到的所有式样的套刻标记的评估掩模板，包 括套刻标记外框、套刻标记内框和遮挡图形三块区域，所述套刻标记外框、套刻标记内框和 遮挡图形包括在新工艺中会使用到的所有式样且都放置在所述评估掩模板的芯片区域，同 一式样的所述套刻标记外框、套刻标记内框和遮挡图形位置都一一对应，其中所述在新工 艺中会使用到的所有式样的套刻标记是根据现有技术中使用的套刻标记而选定，所选定的 套刻标记满足所有新工艺的需要；根据新工艺中各光刻层之间的对准表，拟定各需要对准的光刻层之间各种式样套 刻标记的所有制作方案，即为被对准层与当前层之间各光刻层在所述各种式样套刻标记处 需要遮挡图形以及不需要遮挡图形两种方案；按照所述制作方案把各需要对准的光刻层之间的所述各种式样套刻标记按照不 同的式样和方案分别制作在一枚按新工艺制作的硅片的各对应光刻层的不同曝光单元 中；对所制作的各光刻层之间的不同方案的所述各种式样套刻标记的套准测试信号 进行评估，根据最强的套准测试信号分别选出各光刻层之间的套刻标记的最优式样和方案 的组合；将选定的各光刻层之间的最优式样和方案的组合的套刻标记应用到新工艺的整套掩模板制作方案中，从而确定新工艺的整套掩模板方案。本发明的有益效果为能够在新工艺的开发中迅速高效的完成对套刻标记的评 估，选定出新工艺中所需要的最优的套刻标记组合，从而确定新工艺中整套掩模板方案，缩 短新工艺的开发周期；以后的新工艺开发中，都可以使用同一块所述评估掩模板来评估套 刻标记，无需为以后的新工艺开发而重新设计评估掩模板，这样既提高了新工艺的开发效 率，同时也降低了开发成本。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是本发明的在新工艺开发中评估套刻标记的方法流程示意图；图2是本发明实施例的一种典型的评估掩模板布局图；图3是本发明实施例的评估掩模板中A、B、C区域的典型式样示意图；图4是本发明实施例的两种不同套刻标记方案的示意图；图5是本发明实施例的两种不同套刻标记方案在硅片上做出的各自的曝光单元 示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明新工艺开发中评估套刻标记的方法共有如图1中的5个步骤， 即为设计一块能制作出在新工艺中会使用到的所有式样的套刻标记的评估掩模板，包括 套刻标记外框、套刻标记内框和遮挡图形三块区域，所述套刻标记外框、套刻标记内框和遮 挡图形包括在新工艺中会使用到的所有式样且都放置在所述评估掩模板的芯片区域，同一 式样的所述套刻标记外框、套刻标记内框和遮挡图形位置都一一对应，其中所述在新工艺 中会使用到的所有式样的套刻标记是根据现有技术中使用的套刻标记而选定，所选定的套 刻标记满足所有新工艺的需要；根据新工艺中各光刻层之间的对准表，拟定各需要对准的 光刻层之间各种式样套刻标记的所有制作方案，即为被对准层与当前层之间各光刻层在所 述各种式样套刻标记处需要遮挡图形以及不需要遮挡图形两种方案；按照所述制作方案把 各需要对准的光刻层之间的所述各种式样套刻标记按照不同的式样和方案分别制作在一 枚按新工艺制作的硅片的各对应光刻层的不同曝光单元中；对所制作的各光刻层之间的不 同方案的所述各种式样套刻标记的套准测试信号进行评估，根据最强的套准测试信号分别 选出各光刻层之间的套刻标记的最优式样和方案的组合；将选定的各光刻层之间的最优式 样和方案的组合的套刻标记应用到新工艺的整套掩模板制作方案中，从而确定新工艺的整 套掩模板方案。下面为本发明的一个实施例说明。如图2所示，为本发明实施例的一种典型的评估掩模板布局图。图1中的评估掩 模板分成了多个区域块，例如A、B、C、D。图1中块A为一种式样的套刻标记外框，其中包 含有对准标记。块B为一种式样的套刻标记内框。块C为遮挡图形1。块D为遮挡图形2。 图2中的点号表示还有其它式样的套刻标记外框、套刻标记内框以及遮挡图形。所述不同 式样的套刻标记外框、套刻标记内框以及遮挡图形都位于所述评估掩模板的芯片区域，各 相同式样的套刻标记外框、套刻标记内框以及遮挡图形其位置是一一对应的；所述不同式样的套刻标记外框、套刻标记内框以及遮挡图形是利用现有技术中存在的式样来选定，所 选定的式样满足所有新工艺的需要。图2中各区域块的布局是能够根据实际需要而更改 的，一个最简单的评估掩模板至少包括一个式样的套刻标记外框、套刻标记内框以及遮挡 图形；一个完整的评估掩模板中包括了所有新工艺会用到的套刻标记外框、套刻标记内框 以及遮挡图形的式样。如图3所示，为本发明实施例的评估掩模板中A、B、C区域的典型式样示意图。图 3A为图2所示的块A套刻标记外框示意图，本实施例中其大小为20x20微米。图为图2 所示的块B套刻标记内框示意图，本实施例中其大小为10x10微米。图3C为图2所示的块 C遮挡图形1示意图，本实施例中其大小为36x36微米。制作好评估掩模板后，再根据新工艺中各光刻层之间的对准表，拟定各需要对准 的光刻层之间各种式样套刻标记的所有制作方案，包括被对准层与当前层之间各光刻层在 所述各种式样套刻标记处需要遮挡图形以及不需要遮挡图形两种方案。如图4所示，为本 实施例的由图3所示式样的套刻标记外框、套刻标记内框以及遮挡图形来制作该式样的套 刻标记的两种不同的制作方案示意图。图4A为在对准层与当前层之间各光刻层在套刻标 记处使用遮挡图形的制作方案示意图。图4B为在对准层与当前层之间各光刻层在套刻标 记处不使用遮挡图形的制作方案示意图。其它式样的套刻标记也包括如图4所示的两种制 作方案。拟订好各个新工艺中需要对准的光刻层之间各种式样套刻标记的所有制作方案 后，按照所述制作方案把各需要对准的光刻层之间的所述各种式样套刻标记按照不同的式 样和方案分别制作在一枚按新工艺制作的硅片的各对应光刻层的不同曝光单元中。如图5 所示，为本实施例按照图5所示制作方案在硅片上做出的各自的曝光单元示意图。图5中 块A表示按照图4A的制作方案所制作的曝光单元，块B表示按照图4B的制作方案所制作的 曝光单元，也即块A对应于一个需要对准的光刻层间的一个式样的需要遮挡图形的套刻标 记，块B对应于和块A是相同的光刻层间的相同式样的不需要遮挡图形的套刻标记的。其 它需要对准的光刻层间的其它式样的不同方案的套刻标记也是按相同的方法制作出来。对所制作的各光刻层之间的不同方案的所述各种式样套刻标记的套准测试信号 进行评估，根据最强的套准测试信号分别选出各光刻层之间的套刻标记的最优式样和方案 的组合。将选定的各光刻层之间的最优式样和方案的组合的套刻标记应用到新工艺的整 套掩模板制作方案中，从而确定新工艺的整套掩模板方案。以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限 制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种在新工艺开发中评估套刻标记的方法，其特征在于包括 设计一块能制作出在新工艺中会使用到的所有式样的套刻标记的评估掩模板，包括套 刻标记外框、套刻标记内框和遮挡图形三块区域，所述套刻标记外框、套刻标记内框和遮挡 图形包括在新工艺中会使用到的所有式样且都放置在所述评估掩模板的芯片区域，同一式 样的所述套刻标记外框、套刻标记内框和遮挡图形位置都一一对应；根据新工艺中各光刻层之间的对准表，拟定各需要对准的光刻层之间各种式样套刻标 记的所有制作方案，即为被对准层与当前层之间各光刻层在所述各种式样套刻标记处需要 遮挡图形以及不需要遮挡图形两种方案；按照所述制作方案把各需要对准的光刻层之间的所述各种式样套刻标记按照不同的 式样和方案分别制作在一枚按新工艺制作的硅片的各对应光刻层的不同曝光单元中；对所制作的各光刻层之间的不同方案的所述各种式样套刻标记的套准测试信号进行 评估，根据最强的套准测试信号分别选出各光刻层之间的套刻标记的最优式样和方案的组 合；将选定的各光刻层之间的最优式样和方案的组合的套刻标记应用到新工艺的整套掩 模板制作方案中，从而确定新工艺的整套掩模板方案。
全文摘要
本发明公开了一种在新工艺开发中评估套刻标记的方法。先是设计一块评估掩模板，包括套刻标记外框、套刻标记内框和遮挡图形三块区域，包含了新工艺中所用到的各种式样的套刻标记图形。其次是根据新工艺中各光刻层之间的对准表，拟定各光刻层之间各种式样套刻标记的所有制作方案。再按照所述制作方案把各套刻标记分别制作在一枚按新工艺制作的硅片不同曝光单元中。再是对所制作套刻标记的套准测试信号进行评估，选出各光刻层之间的套刻标记的最优式样和方案的组合。最后将选定的套刻标记组合应用到新工艺的整套掩模板制作方案中。本发明能高效的评估出新工艺中所需要的最优的套刻标记组合，缩短新工艺的开发周期。
文档编号G03F1/70GK102043324SQ20091020171
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者吴鹏, 阚欢, 陈福成 申请人:上海华虹Nec电子有限公司