本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及提高疊對測量精度的方法。

背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體芯片的關(guān)鍵尺寸的不斷縮小，芯片密度越來越高，半導(dǎo)體制造工藝越來越復(fù)雜，相應(yīng)的需要兩次圖形曝光或多次曝光。為了達(dá)到良好的器件性能，這就對曝光中疊影（overlay）的精確度的要求越來越高,其中，對準(zhǔn)和測量是提高良率的關(guān)鍵。通常采用光學(xué)疊對測量系統(tǒng)進(jìn)行疊對測量，光學(xué)疊對測量系統(tǒng)成像性能良好、測量的可重復(fù)性強(qiáng)、高階疊對的控制較好并且無破壞性，能夠提高產(chǎn)能和精確度?，F(xiàn)有的疊對測量方法，包括：步驟S1：采用測量機(jī)臺對晶圓進(jìn)行粗對準(zhǔn)；步驟S2：對晶圓進(jìn)行精對準(zhǔn)；步驟S3：利用測量機(jī)臺尋找量測圖形進(jìn)行測量。這里，對準(zhǔn)的目的是需要找到曝光場內(nèi)相對容易識別的圖形目標(biāo)作為基準(zhǔn)位置，找基準(zhǔn)位置的方法包括：一是在曝光場內(nèi)找到一個圖形作為基準(zhǔn)，這種方法的缺點(diǎn)是在量測的時(shí)候，如果量測圖形在基準(zhǔn)的一側(cè)，則量測圖形可能被認(rèn)為是曝光場；二是在曝光場交界處的十字圖形，其缺點(diǎn)是由于十字圖形是由打光的光阻區(qū)和非光阻區(qū)組成，在對準(zhǔn)時(shí)容易失焦，導(dǎo)致對準(zhǔn)發(fā)生錯誤。因此，在疊對測量過程中，精確對準(zhǔn)和定位是十分必要的，由于上述現(xiàn)有的疊對測量方法是對準(zhǔn)后直接尋找待測量圖形進(jìn)行測量，這可能造成量測圖形的非精準(zhǔn)定位，從而影響到后續(xù)的測量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述問題，本發(fā)明旨在提高對量測圖形的精準(zhǔn)定位，從而提高疊對測量精度。本發(fā)明提供一種提高疊對測量精度的方法，包括：步驟S01：在晶圓上設(shè)置輔助定位圖形；步驟S02：采用測量機(jī)臺對所述晶圓進(jìn)行粗對準(zhǔn)；步驟S03：對所述晶圓進(jìn)行精對準(zhǔn)；步驟S04：尋找輔助定位圖形；步驟S05：尋找量測圖形進(jìn)行測量。優(yōu)選地，所述輔助定位圖形的設(shè)置方法包括：步驟S11：經(jīng)光刻和刻蝕，在所述晶圓上形成沒有偏移量的第一層圖形；步驟S12：通過特定制程固定所述的第一層圖形；步驟S13：經(jīng)光刻和刻蝕，在所述第一層圖形上部形成有固定偏移量的第二層圖形。優(yōu)選地，所述輔助定位圖形到量測圖形的距離不大于100um。優(yōu)選地，所述輔助定位圖形為具有周期性排列的條狀圖形。優(yōu)選地，所述輔助定位圖形的占空比為50%。優(yōu)選地，所述輔助定位圖形包含所述的第一層圖形和所述的第二層圖形。優(yōu)選地，所述輔助定位圖形的間距尺寸為所述量測圖形的間距尺寸3/4-4/5。優(yōu)選地，所述第一層圖形和第二層圖形之間不接觸。優(yōu)選地，所述的第二層圖形相對于第一層圖形的水平偏移量為正值。優(yōu)選地，所述的第二層圖形相對于第一層圖形的水平偏移量為負(fù)值。本發(fā)明的提高疊對量測的方法，通過采用輔助定位圖形，在采用測量機(jī)臺對準(zhǔn)后先尋找到輔助定位圖形進(jìn)行精確定位，然后再尋找量測圖形進(jìn)行測量，由于輔助定位圖形可以提高測量時(shí)測量強(qiáng)度與量測圖形偏移量之間的比值，那么在該偏移量變化較小的情況下，檢測到的強(qiáng)度變化就較為顯著，這樣就能精確定位量測圖形，可以避免現(xiàn)有疊對測量方法中量測圖形的非精準(zhǔn)對位問題，提高疊對測量的精確度，從而提高產(chǎn)品性能。附圖說明圖1為現(xiàn)有的疊對測量的方法的流程示意圖圖2為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的提高疊對測量精度的方法的流程示意圖圖3是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的輔助定位圖形的第一層光刻版結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的輔助定位圖形的第二層光刻版結(jié)構(gòu)示意圖圖5是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的輔助定位圖形的設(shè)置方法的流程示意圖圖6-8是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的輔助定位圖形的設(shè)置方法的各步驟所形成的截面結(jié)構(gòu)示意圖圖9是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的第二層圖形相對于第一層圖形的偏移情況示意圖圖10是本發(fā)明的的一個較佳實(shí)施例的疊對測量原理圖具體實(shí)施方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的示例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上當(dāng)做說明之用，而非用以限制本發(fā)明。以下結(jié)合附圖2-10，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的提高疊對測量精度的方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、明晰地達(dá)到輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。請參閱圖3和4，圖3是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的輔助定位圖形的第一層光刻版結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的輔助定位圖形的第二層光刻版結(jié)構(gòu)示意圖；本發(fā)明的提高疊對測量精度的方法所采用的輔助定位圖形可以為輔助定位圖形為具有周期性排列的條狀圖形，第一層光刻版中的條狀圖形與第二層光刻版的條狀圖形相間分布。請參閱圖2，圖2為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的疊對測量精度的方法的流程示意圖，本發(fā)明的提高疊對測量精度的方法，包括：步驟S01：在晶圓上設(shè)置輔助定位圖形；這里，晶圓可以是硅襯底，N或P型硅襯底等，在晶圓上設(shè)置輔助定位圖形的目的是能夠?qū)y量圖形精確定位，提高疊對測量精度；輔助定位圖形到量測圖形的距離不大于100um。步驟S02：采用測量機(jī)臺對晶圓進(jìn)行粗對準(zhǔn)；本實(shí)施例中，采用的測量機(jī)臺可以但不限于是Yieldstar疊對測量機(jī)臺。步驟S03：對晶圓進(jìn)行精對準(zhǔn)；步驟S04：尋找輔助定位圖形；本實(shí)施例中，利用測量機(jī)臺找到輔助定位圖形，為后續(xù)的定位量測圖形做基準(zhǔn)。步驟S05：尋找量測圖形進(jìn)行測量；本實(shí)施例中，利用找到的輔助定位圖形作為基準(zhǔn)，進(jìn)一步找到量測圖形，從而實(shí)現(xiàn)量測圖形的精準(zhǔn)定位和疊對測量的精度。以下結(jié)合附圖5-8對本發(fā)明的本實(shí)施例中的提高疊對測量精度的方法中的輔助定位圖形的設(shè)置方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明，請參閱5，圖5是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的輔助定位圖形的設(shè)置方法的流程示意圖，本實(shí)施例中的輔助定位圖形的設(shè)置方法，包括：步驟S11：請參閱圖6，經(jīng)光刻和刻蝕，在晶圓上形成沒有偏移量的第一層圖形；這里，可以利用圖3中的第一層光刻版圖形且可以但不限于采用等離子體干法刻蝕，在晶圓上刻蝕出第一層圖形，第一層圖形可以為具有周期性排布的條狀圖形，比如等間距排布的條狀圖形；第一層圖形可以作為后續(xù)第二層圖形的基準(zhǔn)，所以第一層圖形沒有偏移量。步驟S12：請參閱圖7，通過特定制程固定第一層圖形；本實(shí)施例中，可以但不限于采用第一層圖形上覆蓋一層介質(zhì)層，然后，可以但不限于采用化學(xué)機(jī)械拋光法將介質(zhì)層的頂部平坦化處理。需要說明的是，對于本實(shí)施例中采用介質(zhì)層固定第一層圖形的方式，對介質(zhì)層進(jìn)行平坦化處理可以平坦化至介質(zhì)層的頂部表面高于第一層圖形的頂部表面，此時(shí)第一層圖形和后續(xù)的第二層圖形之間的距離大于零，比如為500nm。這是由于在第二層圖形的光刻和刻蝕過程中，介質(zhì)層的覆蓋起到保護(hù)第一層圖形不受到刻蝕的作用，也即是起到刻蝕阻擋層的作用，所以該介質(zhì)層的頂部應(yīng)該大于第一層圖形的頂部；該介質(zhì)層的材料可以但不限于為氮化硅。步驟S13：請參閱圖8，經(jīng)光刻和刻蝕，在第一層圖形上部形成有固定偏移量的第二層圖形。本實(shí)施例中，首先可以在上述的介質(zhì)層上沉積一層光阻，該光阻的材料可以但不限于為樹脂、感光劑和溶劑組成，由于在刻蝕第二層圖形時(shí)，上述的用于固定第一層圖形的介質(zhì)層將暴漏于刻蝕環(huán)境中，比如等離子體中，所以，上述介質(zhì)層與該光阻的刻蝕選擇比應(yīng)該相差較大，確保介質(zhì)層不能夠被刻蝕；然后利用圖3中的第二層圖形的光刻版圖形且采用但不限于為等離子體刻蝕工藝在光阻中刻蝕出第二層圖形，第二層圖形可以為具有周期性排布的條狀圖形，比如等間距排布的條狀圖形；第二層圖形相對于第一層圖形具有一定的偏移量，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，第二層圖形相對于第一層圖形的偏移量為負(fù)值；在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，第二層圖形相對于第一層圖形的偏移量為正值；圖9是本發(fā)明的第二層圖形相對于第一層圖形的偏移情況示意圖，如圖9a、b和c所示，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙訄D形相對于第一層圖形向左偏移時(shí)，疊對測量精度（OV）小于零，即第二層圖形相對于第一層圖形的偏移量為負(fù)值，如圖9a所示；當(dāng)?shù)诙訄D形相對于第一層圖形無偏移時(shí)，OV等于零，如圖9b所示；在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙訄D形相對于第一層圖形向右偏移時(shí)，OV大于零，即第二層圖形相對于第一層圖形的偏移量為正值，如圖9c所示。需要說明的是，本發(fā)明的本實(shí)施例中，可以但不限于選擇第二層圖形相對于第一層圖形的偏移量為正值，但這不用于限制本發(fā)明的范圍。圖10是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的疊對測量原理圖，圖10a’為疊對測量強(qiáng)度與偏移量之間的關(guān)系曲線圖，橫坐標(biāo)表示偏移量（S），縱坐標(biāo)表示強(qiáng)度值（I），曲線C1為負(fù)偏移的曲線，曲線C1上各點(diǎn)所對應(yīng)的強(qiáng)度為I-1，曲線C2為正偏移的曲線，曲線C2上各點(diǎn)所對應(yīng)的強(qiáng)度I+1；圖10b’為疊對測量的不對稱強(qiáng)度（As）與偏移量（S）之間的關(guān)系曲線圖，不對稱強(qiáng)度（As）由I+1-I-1得到，從而形成圖10b’中的曲線。需要說明的是，在圖10b’的該曲線中，在原點(diǎn)附近的曲線上的X、Y值呈現(xiàn)出正比例關(guān)系，且只有當(dāng)X、Y呈正比例關(guān)系時(shí)，才能夠?qū)Υ繙y的圖形進(jìn)行判斷；因此，截取該曲線上X、Y呈正比例關(guān)系的部分，如圖虛線圈中標(biāo)出的部分，該部分的曲線上各點(diǎn)所對應(yīng)的斜率為K，那么就有As=K×S，如果K值越大，在S變化很小的情況下，As值的變化較為明顯，對應(yīng)到本實(shí)施例的輔助定位圖形中，則有As=K×Ov，如果K值較大，當(dāng)Ov稍有一點(diǎn)變化時(shí)，不對稱強(qiáng)度就會產(chǎn)生明顯的變化，這時(shí)，測量機(jī)臺可以很容易檢測出輔助定位圖形和量測圖形之間的位置偏移，從而有利于進(jìn)一步的準(zhǔn)確的定位到量測圖形。K值受到第一層圖形、第二層圖形材質(zhì)等因素的影響，通過增設(shè)輔助定位圖形有利于提高K值，進(jìn)一步地，如果量測圖形的間距尺寸與輔助定位圖形的間距尺寸具有一定的差異，比如當(dāng)輔助定位圖形的間距尺寸小于量測圖形的間距尺寸時(shí)，則K值會較大，這樣就便于定位到量測圖形。所以，輔助定位圖形的間距尺寸可以為量測圖形的間距尺寸3/4-4/5，比如，輔助定位圖形中包括第一層圖形和第二層圖形均可以為等間距分布的條狀圖形，且量測圖形也可以為等間距分布的條狀圖形，輔助定位圖形間距可以為量測圖形間距的3/4，這樣，可以提高K值，使疊對測量更加容易。本實(shí)施例中，輔助定位圖形由第一層圖形和第二層圖形組成，輔助定位圖形的占空比可以為50%，輔助定位圖形到量測圖形的距離不大于100um。綜上，本發(fā)明的提高疊對測量精度的方法，通過采用輔助定位圖形，在采用測量機(jī)臺對準(zhǔn)后先尋找到輔助定位圖形進(jìn)行精確定位，然后再尋找量測圖形進(jìn)行測量，由于輔助定位圖形可以提高測量時(shí)測量強(qiáng)度與量測圖形偏移量之間的比值，那么在該偏移量變化較小的情況下，檢測到的強(qiáng)度變化就較為顯著，這樣就能精確定位量測圖形，可以避免現(xiàn)有疊對測量方法中量測圖形的非精準(zhǔn)對位問題，提高疊對測量的精確度，從而提高產(chǎn)品性能。以上所述的僅為本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。