套准标记及其形成方法_2

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信息的精确度更高。对所述套准标记测试,得到第二光栅位置结果更加精确。
[0041]进一步的,所述衬底还包括用于形成半导体器件的器件区,所述半导体器件包括栅极和栅极上的通孔;所述套准标记的形成方法还包括:在所述衬底标记区上的介质层上形成多个条状图形,所述多个条状图形组成第三光栅,所述多个条状图形之间的空间作为第三光栅的狭缝;所述第三光栅与第二光栅在衬底上投影相邻,并且多个栅条与多个条状图形在衬底上的投影沿同一方向延伸。在形成所述第二光栅和第三光栅的同时,在衬底的器件区上形成栅极和栅极上方的光阻图形,所述光阻图形具有位于栅极上方的开口,所述第二光栅和第三光栅用于测量栅极与栅极上的通孔的套刻精度,所述第二光栅的多个栅条和栅极同步形成,所述第三光栅和光阻图形同步形成。对所述套准标记测试,能够得到栅极与栅极上的通孔的套刻精度,由于测试得到的第二光栅位置结果更加精确,进而测试得到的栅极与栅极上的通孔的套刻精度更加精确。
【附图说明】
[0042]图1至图2是现有技术一种套准标记的示意图;
[0043]图3至图8是本发明套准标记的制作方法一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0044]现有技术用于测试通孔与栅极之间套准精度的套准标记容易受平坦化工艺影响,从而使位于晶圆边缘的套准标记测试精度较差。
[0045]为了解决上述技术问题,本发明提出一种套准标记的形成方法以及套准标记,所述套准标记的形成方法包括:提供衬底,所述衬底包括标记区;在所述标记区的衬底中形成多个条形浅沟槽隔离结构,所述多个条形浅沟槽隔离结构之间的衬底用于组成第一光栅,所述多个条形浅沟槽隔离结构作为第一光栅的狭缝;在所述衬底的标记区上形成多个栅条,所述栅条位于相邻两个浅沟槽隔离之间的衬底上方,在所述多个栅条之间形成间隔层,所述多个栅条组成第二光栅,所述多个栅条之间的间隔层作为第二光栅的狭缝。
[0046]本发明中,所述第一光栅使通过第一光栅的光发生狭缝衍射,形成第一衍射波形,所述第二光栅使通过第二光栅的光发生狭缝衍射,形成第二衍射波形。由于第二光栅的栅条位于相邻第一光栅两个条形浅沟槽隔离结构之间的衬底上方,则第二光栅的狭缝也位于第一光栅的狭缝上方,这样第一光栅在衬底平面上的位置和形状与第二光栅的位置相同、形状相似,所以光通过第二光栅和第一光栅之后,形成的第一衍射波形和第二衍射波形携带的信息基本相同,当第一衍射波形和第二衍射波形携带的信息基本相同时,第一衍射波形和第二衍射波形的频率相同。第一衍射波形与第二衍射波形能够发生干涉形成干涉光,干涉光携带有第二光栅位置的信息。第一衍射波形与第二衍射波形形成的干涉光的振幅能够较第一衍射波形或第二衍射波形更大,干涉光的光强能够较第一衍射波形或第二衍射波形更强,使得测量套刻精度的光学检测设备容易探测到干涉光的波形,并更容易获得准确反应第二光栅位置的信息,对所述套准标记测试,得到的第二光栅位置结果更加精确。当测试第二光栅和其他膜层上的相应光栅的位置,以确定第二光栅所在膜层与其他膜层上图形的套刻精度时,得到的套刻精度更加精确。
[0047]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0048]参考图3至图8,示出了本发明套准标记的制作方法一实施例的示意图。
[0049]参考图3,提供衬底100,所述衬底100包括标记区。
[0050]在本实施例中,所述衬底100为单晶硅衬底,在其他实施例中,所述衬底100还可以为多晶硅衬底、非晶硅衬底、锗硅衬底或绝缘体上硅衬底等其它半导体衬底,对此本发明不做任何限制。
[0051]在所述标记区的衬底100中形成多个条形浅沟槽隔离结构107,所述多个条形浅沟槽隔离结构107之间的衬底100用于组成第一光栅,所述多个条形浅沟槽隔离结构107作为第一光栅的狭缝。
[0052]在本实施例中,所述条形浅沟槽隔离结构107的材料为氧化硅,由于氧化硅的透光率小于单晶硅的透光率,光通过第一光栅之后发生狭缝衍射,形成第一衍射波形,所述第一衍射波形带有标志第一光栅位置和形状的信息。
[0053]需要说明的是,本发明对所述条形浅沟槽隔离结构107和衬底100的材料不做限制,在其他实施例中,只需满足所述条形浅沟槽隔离结构107的材料小于衬底100材料的透光率。
[0054]在本实施例中,使所述多个条形浅沟槽隔离结构107的厚度在0.01到0.13微米的范围内,或者在0.22到0.35微米到范围内。但是本发明对所述多个条形浅沟槽隔离结构107的厚度不做限制,在其他实施例中,所述多个条形浅沟槽隔离结构107的厚度可以不在0.01到0.13微米或者0.22到0.35微米的范围内。
[0055]结合参考图4,图4示出了图3所示步骤的俯视图,在所述衬底100的标记区上形成多个栅条101,所述栅条101位于相邻两个条形浅沟槽隔离结构107之间的衬底100上方,在所述多个栅条101之间形成间隔层102,所述多个栅条101组成第二光栅,所述多个栅条101之间的间隔层102作为第二光栅的狭缝。
[0056]在本实施例中,所述栅条101的材料为多晶硅,所述间隔层102的材料为氧化硅,由于氧化硅的透光率小于多晶硅的透光率,光通过第二光栅之后发生狭缝衍射,形成第二衍射波形,所述第二衍射波形带有标志第二光栅位置和形状的信息。
[0057]需要说明的是,在本实施例中,在所述多个栅条101之间形成间隔层102的步骤包括:在所述多个栅条101上覆盖间隔材料层(未示出),对所述间隔材料层进行化学机械研磨,直到露出多个栅条101的上表面,剩余位于多个栅条101之间的间隔材料层形成间隔层102。如图4所示,在本实施例中,剩余位于多个栅条101之外的间隔材料层形成绝缘层120。
[0058]在本实施例中,所述衬底100还包括用于形成半导体器件的器件区,所述器件区用于形成晶体管,所述多个栅条101与晶体管的栅极同步形成。因此,采用光学检测设备测量所述第二光栅的位置,能够反映器件区上栅极的位置。
[0059]在本实施例中,所述衬底100位于用于形成半导体器件的晶圆上,由于化学机械研磨工艺的特性,晶圆不同位置受到的化学机械研磨强度不同,在本实施例中,所述衬底100上具有分布于晶圆不同位置上的多个标记区,也就是说,所述衬底100上形成有分布于晶圆不同位置上的多个第二光栅。在晶圆边缘位置处的第二光栅中,间隔材料层受到化学机械研磨的强度较大,栅条101顶部被去除的较多,造成第二光栅的对比度(即栅条101与间隔层102之间的对比度)较差,光通过第二光栅之后发生狭缝衍射,形成的第二衍射波形的光强较弱、振幅较小。
[0060]如图3所示,由于在本实施例中,在第二光栅中,所述每个栅条101位于相邻两个条形浅沟槽隔离结构107之间的衬底100上方,所述间隔层102位于条形浅沟槽隔离结构107上方,即第二光栅的狭缝位于第一光栅的狭缝上方,因此第一光栅位置和形状与第二光栅位置相同、形状相似。
[0061]具体地,从光学角度分析,当光从第二光栅入射时,部分光生狭缝衍射,通过第二光栅后形成第二衍射波形,部分光没有发生狭缝衍射,而是直射进入第二光栅下方的第一光栅,通过第一光栅后形成第一衍射波形。由于第一光栅位置和形状与第二光栅位置相同、形状相似,所以第一衍射波形和第二衍射波形携带的信息基本相同。当第一衍射波形和第二衍射波形携带的信息基本相同时,第一衍射波形和第二衍射波形的频率相同,构成相干波形。第一衍射波形与第二衍射波形能够发生干涉形成干涉光,干涉光的频率和所述第一衍射波形和第二衍射波形的频率也相同,因此所述干涉光的波形携带有第二光栅位置的信息。
[0062]在第一衍射波形与第二衍射波形的相位差在四分之一个周期以内时,第一衍射波形与第二衍射波形形成的干涉光的振幅较第一衍射波形或第二衍射波的振幅更大,干涉光的光强较第一衍射波形或第二衍射波形更强,从而使叠加光栅的对比度更大,使得测量套刻精度的光学检测设备容易探测到干涉光的波形,并更容易获得准确反应第二光栅位置和形状的信息,测量得到的第二光栅位置结果更加精确。当测试第二光栅和其他膜层上的相应光栅的位置,以确定第二光栅所在膜层与其他膜层上图形的套刻精度时,得到的套刻精度更加精确。
[0063]需要说明的是,在本实施例中,所述条形浅沟槽隔离结构107和间隔层102的宽度相等,即条形浅沟槽隔离结构107之间的衬底100的宽度与栅条101的宽度也相等,这样第一光栅在衬底100平面上的位置和形状与第二光栅位置和形状完全相同,第一衍射波形和第二衍射波形携带的信息相同,干涉光携带与第二光栅位置与形状相应的信息的精确度更高。对本实施例所述套准标记测试,得到第二光栅位置结果更加精确。
[0064]需要说明的是,在本实施例中,所述栅条101的宽度等于间隔层102的宽度,但是本发明对此不作限制,在
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