一种检测外延生长后图形偏移的方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种检测外延生长后图形偏移的方法。


背景技术：

2.外延生长过程广泛的应用于多功能半导体领域，如bcd，功率半导体等，用于提高产品的耐高压性能；外延生长过程中，图形会沿着晶向发生漂移，为保证外延产品的稳定性，监测外延后图形漂移的稳定性具有关键的作用。
3.目前主要通过切片、染色的方式来判断图形的漂移，很难通过一种直观的方式去检测外延后图形的漂移。
4.因此，需要提出一种新的方法来解决上述问题。


技术实现要素：

5.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检测外延生长后图形偏移的方法，用于解决现有技术中无法准确检测外延生长后的图形漂移的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种检测外延生长后图形偏移的方法，至少包括：
7.步骤一、提供晶圆，在所述晶圆上形成多个当层图形；
8.步骤二、对所述晶圆上的所述多个当层图形进行外延生长，外延后的所述当层图形分别形成两类标记，其中一类命名为a对准标记，另一类命名为b对准标记；
9.步骤三、利用视觉成像对位光刻机形成与所述a对准标记对应的a套刻标记；利用高阶衍射对位光刻机形成与所述b对准标记对应的b套刻标记；
10.步骤四、分别量测所述a对准标记与所述a套刻标记之间的a套刻精度以及所述b对准标记与所述b套刻标记之间的b套刻精度；
11.步骤五、将所述a套刻精度与所述b套刻精度进行差异化比较。
12.优选地，步骤二中形成的所述a对准标记和所述b对准标记均位于所述晶圆的切割道上。
13.优选地，步骤一中的所述多个当层图形由同一光刻机曝光形成，所述多个当层图形的大小，形状分别相同。
14.优选地，步骤二中外延后形成的所述a对准标记和b对准标记中，外延层的厚度相同。
15.优选地，步骤三中的所述a套刻标记为叠对在所述a对准标记上的光刻胶图形。
16.优选地，步骤三中利用所述视觉成像对位光刻机经曝光和对位形成所述a套刻标记。
17.优选地，步骤三中所述视觉成像对位光刻机的对位方法为视场成像对准方法。
18.优选地，步骤三中的所述b套刻标记为叠对在所述b对准标记上的光刻胶图形。
19.优选地，步骤三中利用所述高阶衍射对位光刻机经曝光和对位形成所述b套刻标
记。
20.优选地，步骤三中所述高阶衍射对位光刻机的对位方法为衍射成像对准方法。
21.如上所述，本发明的检测外延生长后图形偏移的方法，具有以下有益效果：本发明的方法通过量测两种不同对位系统曝光后的套刻标记的矢量图，来检测晶圆上的图形是否发生位置的漂移，可以用于检测外延生长后图形偏移的方向及程度。
附图说明
22.图1显示为本发明中利用述视觉成像对位光刻机对位后对准标记的图像；
23.图2显示为本发明中利用述高阶衍射对位光刻机对位后对准标记的图像；
24.图3显示为本发明中的视觉成像对位光刻机对位后的套刻量测矢量图；
25.图4显示为本发明中高阶衍射对位光刻机对位后的套刻量测矢量图。
具体实施方式
26.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。
27.请参阅图1至图4。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。
28.本发明提供一种检测外延生长后图形偏移的方法，至少包括：
29.步骤一、提供晶圆，在所述晶圆上形成多个当层图形；
30.本发明进一步地，本实施例的步骤一中的所述多个当层图形由同一光刻机曝光形成，所述多个当层图形的大小，形状分别相同。也就是说，所述多个当层图形为相同的图形结构。
31.步骤二、对所述晶圆上的所述多个当层图形进行外延生长，外延后的所述当层图形分别形成两类标记，其中一类命名为a对准标记，另一类命名为b对准标记；也就是说，被命名为a对准标记和b对准标记的图形是在当层图形经外延生长后形成的，二者实质上是形状、大小及生长的外延层厚度均相同的图形结构。
32.本发明进一步地，本实施例的步骤二中形成的所述a对准标记和所述b对准标记均位于所述晶圆的切割道上。所述a对准标记和b对准标记是用于后续分别依次用视觉成像对位光刻机和高阶衍射对位光刻机进行对位和曝光的图形对象。
33.本发明进一步地，本实施例的步骤二中外延后形成的所述a对准标记和b对准标记中，外延层的厚度相同。
34.步骤三、利用视觉成像对位光刻机形成与所述a对准标记对应的a套刻标记；利用高阶衍射对位光刻机形成与所述b对准标记对应的b套刻标记；
35.本发明进一步地，本实施例的步骤三中的所述a套刻标记为叠对在所述a对准标记上的光刻胶图形。
36.本发明进一步地，本实施例的步骤三中利用所述视觉成像对位光刻机经曝光和对位形成所述a套刻标记。
37.本发明进一步地，本实施例的步骤三中所述视觉成像对位光刻机的对位方法为视场成像对准方法。如图1所示，图1显示为本发明中利用述视觉成像对位光刻机对位后对准标记的图像。也就是说视觉成像对位光刻机的对位系统为直接对准获取对位信号。
38.本发明进一步地，本实施例的步骤三中的所述b套刻标记为叠对在所述b对准标记上的光刻胶图形。如图3所示，图3显示为本发明中套刻标记叠对在对准标记上的图像。也就是说，外框为外延后的套刻标记，内框为对准标记。
39.本发明进一步地，本实施例的步骤三中利用所述高阶衍射对位光刻机经曝光和对位形成所述b套刻标记。
40.本发明进一步地，本实施例的步骤三中所述高阶衍射对位光刻机的对位方法为衍射成像对准方法。如图2所示，图2显示为本发明中利用述高阶衍射对位光刻机对位后对准标记的图像。也就是说，高阶衍射对位光刻机的对位系统为高阶对准系统。
41.步骤四、分别量测所述a对准标记与所述a套刻标记之间的a套刻精度以及所述b对准标记与所述b套刻标记之间的b套刻精度；如图3和图4所示，图3显示为本发明中的视觉成像对位光刻机对位后的套刻量测矢量图；图4显示为本发明中高阶衍射对位光刻机对位后的套刻量测矢量图。
42.步骤五、将所述a套刻精度与所述b套刻精度进行差异化比较。套刻标记量测过程(kla)是通过视觉成像的方式，分析图片的明暗度转化成信号来进行量测，该方式更加接近于a对准系统，因此从理论上分析，a对位后进行套刻精度量测矢量值会较小；实际上，从最终的矢量图结果看，经过a对位后的量测结果的偏差小于b衍射对准的方式，且可以通过对比两者的矢量图可以判断出，图形主要在水平方向上存在较大的漂移。因此，通过此方法，可以用于检测外延生长后图形偏移的方向及程度。
43.综上所述，本发明的方法通过量测两种不同对位系统曝光后的套刻标记的矢量图，来检测晶圆上的图形是否发生位置的漂移，可以用于检测外延生长后图形偏移的方向及程度。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。
44.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。