套刻标记检查方法及设备与流程

本公开涉及半导体，尤其涉及一种套刻标记检查方法及设备。

背景技术：

1、在半导体制造过程中，为提高半导体器件的集成度，通常需要经过多层制程工艺依次将图案转移到衬底上，在此过程中，需要借助套刻标记使上下两层图案之间的位置对准。换言之，通过套刻标记确定的套刻误差能够反映不同图案层之间对准偏差的情况。

2、然而，套刻标记在制程过程中很容易遭受损坏，由此难免会影响后续套刻误差测量的准确度，导致产品的良率降低。

技术实现思路

1、本公开提供一种套刻标记检查方法及设备，通过提前检查套刻标记的可用性，可以有效提高套刻误差测量的准确度。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种套刻标记检查方法，所述套刻标记包括多个标记图案，所述多个标记图案分布于同一图案层的不同位置，各个所述标记图案均包括平行等距设置的多个直线型的标记图形；所述方法包括：

3、分别在各个所述标记图案中选取沿第一方向对称的第一对比区域和第二对比区域，并根据各个所述标记图案中所述第一对比区域内的第一标记图形与所述第二对比区域内的第二标记图形，确定各个所述标记图案对应的第一检查参数；其中，所述第一方向与所述标记图形的延伸方向垂直；

4、分别将各个所述标记图案沿所述第一方向划分为多个子标记图案，并根据各个所述标记图案对应的所述多个子标记图案，确定各个所述标记图案对应的第二检查参数；

5、根据各个所述标记图案对应的灰阶图像，分别确定各个所述标记图案对应的第三检查参数；

6、根据所述第一检查参数、所述第二检查参数及所述第三检查参数，确定各个所述标记图案对应的损坏参数，并根据所述损坏参数与预先确定的损坏参数阈值，确定各个所述标记图案是否存在损坏。

7、在一些实施例中，所述套刻标记包括多个第一标记图案与多个第二标记图案；所述第一标记图案包括沿x轴方向延伸、平行等距设置的多个直线型的标记图形，所述第二标记图案包括沿y轴方向延伸、平行等距设置的多个直线型的标记图形；

8、所述分别在各个所述标记图案中选取沿第一方向对称的第一对比区域和第二对比区域，包括：

9、在各个所述第一标记图案中选取沿y轴方向对称的第一对比区域和第二对比区域，在各个所述第二标记图案中选取沿x轴方向对称的第一对比区域和第二对比区域。

10、在一些实施例中，所述根据各个所述标记图案中所述第一对比区域内的第一标记图形与所述第二对比区域内的第二标记图形，确定各个所述标记图案对应的第一检查参数，包括：

11、获取各个所述标记图案中所述第一对比区域内的第一标记图形对应的第一灰阶图像，以及所述第二对比区域内的第二标记图形对应的第二灰阶图像；

12、提取所述第一灰阶图像对应的第一波形信号与所述第二灰阶图像对应的第二波形信号；

13、根据所述第一波形信号与所述第二波形信号，确定各个所述标记图案对应的第一检查参数。

14、在一些实施例中，所述根据所述第一波形信号与所述第二波形信号，确定各个所述标记图案对应的第一检查参数，包括：

15、确定所述第一波形信号与所述第二波形信号的相对位移，并将所述相对位移作为所述第一检查参数。

16、在一些实施例中，所述根据各个所述标记图案对应的所述多个子标记图案，确定各个所述标记图案对应的第二检查参数，包括：

17、获取各个所述标记图案中各个所述子标记图案对应的灰阶图像；

18、提取各个所述子标记图案对应的灰阶图像的波形信号；

19、根据各个所述子标记图案对应的波形信号，确定各个所述标记图案对应的第二检查参数。

20、在一些实施例中，所述根据各个所述子标记图案对应的波形信号，确定各个所述标记图案对应的第二检查参数，包括：

21、确定各个所述子标记图案对应的波形信号的中心值；

22、计算各个所述子标记图案对应的波形信号的中心值的标准差；

23、根据各个所述子标记图案对应的波形信号的中心值的标准差，确定所述标记图案对应的第二检查参数。

24、在一些实施例中，所述根据各个所述标记图案对应的灰阶图像，分别确定各个所述标记图案对应的第三检查参数，包括：

25、分别提取各个所述标记图案对应的灰阶图像的第一波形信号；

26、分别对各个所述标记图案对应的所述第一波形信号进行求导，得到各个所述标记图案对应的第二波形信号；

27、根据各个所述标记图案对应的所述第一波形信号与所述第二波形信号，确定各个所述标记图案对应的第三检查参数。

28、在一些实施例中，所述根据各个所述标记图案对应的所述第一波形信号与所述第二波形信号，确定各个所述标记图案对应的第三检查参数，包括：

29、分别确定各个所述标记图案对应的所述第一波形信号的中心值与所述第二波形信号的中心值之间的差值，并将所述差值作为各个所述标记图案对应的第三检查参数。

30、在一些实施例中，所述根据所述第一检查参数、所述第二检查参数及所述第三检查参数，确定各个所述标记图案对应的损坏参数，包括：

31、按照以下方式，确定任一所述标记图案对应的损坏参数s：

32、

33、其中，l表示所述标记图案对应的所述第一检查参数，a表示所述标记图案对应的所述第二检查参数，b表示所述标记图案对应的所述第三检查参数。

34、在一些实施例中，所述方法还包括：

35、选取若干个标记图案样本，各个所述标记图案样本均不存在损坏；

36、分别计算各个所述标记图案样本对应的所述第一检查参数、所述第二检查参数及所述第三检查参数；

37、根据各个所述标记图案样本对应的所述第一检查参数、所述第二检查参数及所述第三检查参数，确定所述损坏参数阈值。

38、在一些实施例中，所述根据所述损坏参数与预先确定的损坏参数阈值，确定各个所述标记图案是否存在损坏，包括：

39、确定所述各个所述标记图案对应的损坏参数是否大于所述损坏参数阈值；

40、将损坏参数大于所述损坏参数阈值的标记图案确定为是存在损坏的标记图案。

41、第二方面，本公开实施例提供了一种套刻标记检查装置，所述套刻标记包括多个标记图案，所述多个标记图案分布于同一图案层的不同位置，各个所述标记图案均包括平行等距设置的多个直线型的标记图形；所述装置包括：

42、第一检查模块，用于分别在各个所述标记图案中选取沿第一方向对称的第一对比区域和第二对比区域，并根据各个所述标记图案中所述第一对比区域内的第一标记图形与所述第二对比区域内的第二标记图形，确定各个所述标记图案对应的第一检查参数；其中，所述第一方向与所述标记图形的延伸方向垂直；

43、第二检查模块，用于分别将各个所述标记图案沿所述第一方向划分为多个子标记图案，并根据各个所述标记图案对应的所述多个子标记图案，确定各个所述标记图案对应的第二检查参数；

44、第三检查模块，用于根据各个所述标记图案对应的灰阶图像，分别确定各个所述标记图案对应的第三检查参数；

45、判断模块，用于根据所述第一检查参数、所述第二检查参数及所述第三检查参数，确定各个所述标记图案对应的损坏参数，并根据所述损坏参数与预先确定的损坏参数阈值，确定各个所述标记图案是否存在损坏。

46、在一些实施例中，所述套刻标记包括多个第一标记图案与多个第二标记图案；所述第一标记图案包括沿x轴方向延伸、平行等距设置的多个直线型的标记图形，所述第二标记图案包括沿y轴方向延伸、平行等距设置的多个直线型的标记图形；

47、所述第一检查模块用于：

48、在各个所述第一标记图案中选取沿y轴方向对称的第一对比区域和第二对比区域，在各个所述第二标记图案中选取沿x轴方向对称的第一对比区域和第二对比区域。

49、在一些实施例中，所述第一检查模块具体用于：

50、获取各个所述标记图案中所述第一对比区域内的第一标记图形对应的第一灰阶图像，以及所述第二对比区域内的第二标记图形对应的第二灰阶图像；

51、提取所述第一灰阶图像对应的第一波形信号与所述第二灰阶图像对应的第二波形信号；

52、根据所述第一波形信号与所述第二波形信号，确定各个所述标记图案对应的第一检查参数。

53、在一些实施例中，所述第一检查模块具体用于：

54、确定所述第一波形信号与所述第二波形信号的相对位移，并将所述相对位移作为所述第一检查参数。

55、在一些实施例中，所述第二检查模块具体用于：

56、获取各个所述标记图案中各个所述子标记图案对应的灰阶图像；

57、提取各个所述子标记图案对应的灰阶图像的波形信号；

58、根据各个所述子标记图案对应的波形信号，确定各个所述标记图案对应的第二检查参数。

59、在一些实施例中，所述第二检查模块具体用于：

60、确定各个所述子标记图案对应的波形信号的中心值；

61、计算各个所述子标记图案对应的波形信号的中心值的标准差；

62、根据各个所述子标记图案对应的波形信号的中心值的标准差，确定所述标记图案对应的第二检查参数。

63、在一些实施例中，所述第三检查模块具体用于：

64、分别提取各个所述标记图案对应的灰阶图像的第一波形信号；

65、分别对各个所述标记图案对应的所述第一波形信号进行求导，得到各个所述标记图案对应的第二波形信号；

66、根据各个所述标记图案对应的所述第一波形信号与所述第二波形信号，确定各个所述标记图案对应的第三检查参数。

67、在一些实施例中，所述第三检查模块具体用于：

68、分别确定各个所述标记图案对应的所述第一波形信号的中心值与所述第二波形信号的中心值之间的差值，并将所述差值作为各个所述标记图案对应的第三检查参数。

69、在一些实施例中，所述判断模块具体用于：

70、按照以下方式，确定任一所述标记图案对应的损坏参数s：

71、

72、其中，l表示所述标记图案对应的所述第一检查参数，a表示所述标记图案对应的所述第二检查参数，b表示所述标记图案对应的所述第三检查参数。

73、在一些实施例中，所述装置还包括预处理模块，用于：

74、选取若干个标记图案样本，各个所述标记图案样本均不存在损坏；

75、分别计算各个所述标记图案样本对应的所述第一检查参数、所述第二检查参数及所述第三检查参数；

76、根据各个所述标记图案样本对应的所述第一检查参数、所述第二检查参数及所述第三检查参数，确定所述损坏参数阈值。

77、在一些实施例中，所述判断模块具体用于：

78、确定所述各个所述标记图案对应的损坏参数是否大于所述损坏参数阈值；

79、将损坏参数大于所述损坏参数阈值的标记图案确定为是存在损坏的标记图案。

80、第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；

81、所述存储器存储计算机执行指令；

82、所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令时，实现如第一方面提供的套刻标记检查方法。

83、第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当计算机执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面提供的套刻标记检查方法。

84、本公开实施例所提供的套刻标记检查方法及设备，在测量当前层与前层之间的套刻误差之前，通过检查前层上的套刻标记是否存在损坏，可以判断出前层上的套刻标记是否可用，从而能够有效避免因套刻标记损坏而导致套刻误差的量测准确度降低，提升产品的良率。