本發(fā)明屬于集成電路制造，具體涉及一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法以及套刻標識。

背景技術(shù)：

1、套刻誤差(overlay，ovl)的穩(wěn)定性對于量產(chǎn)制造的光刻工藝至關(guān)重要，是提升工藝能力和增加工藝窗口的關(guān)鍵。隨著集成電路制造工藝最小線寬的不斷縮小，先進節(jié)點制造工藝對套刻誤差的要求也愈發(fā)嚴苛。

2、隨著技術(shù)發(fā)展，芯片應(yīng)用越來越廣，大尺寸芯片生產(chǎn)(例如1mm*2mm等)的需求也越來越多，而對于光刻來說，切割道空間有限，為了能夠補償光刻套刻誤差高階要求，需要在晶圓上設(shè)置套刻標記。套刻標記設(shè)置在晶圓的劃片線內(nèi)并占位固定，即每層套刻標記占一個位置，所有套刻標記互不干擾。劃片線內(nèi)套刻標記以外的區(qū)域多為空白區(qū)域，而晶圓內(nèi)缺少這種大塊空白區(qū)域；另外每層芯片內(nèi)又有密度的要求以及cmp負載效應(yīng)影響(晶圓待研磨層上的金屬分布不均勻，導(dǎo)致cmp研磨不平整)使晶圓有例如崩邊缺陷風險。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法以及套刻標識，在前層套刻標識下方的前前層中設(shè)置輔助圖形，滿足前前層圖形分布密度要求，減小了cmp負載效應(yīng)影響。添加輔助圖形既不產(chǎn)生缺陷，又不影響前層套刻標識的正常使用。

2、本發(fā)明提供一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，包括：

3、在對應(yīng)的掩膜版上設(shè)置套刻標識，所述套刻標識包括匹配的前層套刻標識與當層套刻標識；

4、提供晶圓，所述晶圓包括自下而上的前前層、前層和當層；

5、在所述前前層上對應(yīng)所述前層要放置所述前層套刻標識的區(qū)域形成輔助圖形；所述輔助圖形的線條延伸方向與所述前層套刻標識的線條延伸方向相互垂直；

6、完成所述前層的光刻、刻蝕工藝，將所述前層套刻標識形成在所述前層上；

7、完成所述當層的光刻工藝過程，將所述當層套刻標識形成在所述當層上；

8、測量所述當層對所述前層的套刻誤差。

9、進一步的，所述輔助圖形包括由密集線條并行排布形成的一組密線組；所述前層套刻標識包括由并行排布線條形成的一組線條組；所述密線組的線條延伸方向與所述線條組的線條延伸方向相互垂直。

10、進一步的，所述輔助圖形包括在四個象限分布的四組密線組，所述四組密線組中相鄰的密線組的線條延伸方向兩兩垂直分布；所述前層套刻標識包括與所述四組密線組在所述晶圓厚度方向上下對應(yīng)分布的四組線條組，每組上下對應(yīng)分布的所述線條組的線條延伸方向與所述密線組的線條延伸方向垂直。

11、進一步的，所述密線組的每條線條的寬度為所述前前層的關(guān)鍵尺寸線寬，所述密線組的相鄰線條之間的距離為所述前前層的關(guān)鍵尺寸間距。

12、進一步的，所述輔助圖形的材質(zhì)為金屬；所述輔助圖形嵌設(shè)在所述前前層中，或者所述輔助圖形位于所述前前層表面。

13、進一步的，所述輔助圖形的材質(zhì)包括銅、鎢或鋁中的任意一種。

14、進一步的，所述前層套刻標識和所述當層套刻標識形成在所述晶圓的芯片內(nèi)或者切割道中。

15、進一步的，測量所述套刻誤差的量測程式包括：基于影像型的套刻誤差量測方式和基于衍射的套刻誤差量測方式。

16、進一步的，所述晶圓上還形成有用于引出信號的金屬引線層，所述金屬引線層的線條排布方式和所述輔助圖形的線條排布方式相同。

17、本發(fā)明還提供一種套刻標識，包括：

18、自下而上的前前層、前層和當層；

19、所述前層上形成有前層套刻標識，所述當層上形成有當層套刻標識，所述當層套刻標識與所述前層套刻標識匹配；

20、在所述前前層上對應(yīng)所述前層設(shè)置所述前層套刻標識的區(qū)域形成有輔助圖形；所述輔助圖形的線條延伸方向與所述前層套刻標識的線條延伸方向相互垂直。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

22、本發(fā)明提供一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法以及套刻標識，包括：在對應(yīng)的掩膜版上設(shè)置套刻標識，所述套刻標識包括匹配的前層套刻標識與當層套刻標識；提供晶圓，所述晶圓包括自下而上的前前層、前層和當層；在所述前前層上對應(yīng)所述前層要放置所述前層套刻標識的區(qū)域形成輔助圖形；所述輔助圖形的線條延伸方向與所述前層套刻標識的線條延伸方向相互垂直；完成所述前層的光刻、刻蝕工藝，將所述前層套刻標識形成在所述前層上；完成所述當層的光刻工藝過程，將所述當層套刻標識形成在所述當層上；測量所述當層對所述前層的套刻誤差。本發(fā)明在前層套刻標識下方的前前層中設(shè)置輔助圖形，滿足前前層圖形分布密度要求，減小了cmp負載效應(yīng)影響。添加輔助圖形既不產(chǎn)生缺陷，又不影響前層套刻標識的正常使用。輔助圖形設(shè)計后，掃描測試晶圓沒有崩邊、剝落或脫落的缺陷，也沒有橋接現(xiàn)象。

技術(shù)特征：

1.一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

3.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

4.如權(quán)利要求2或3所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，所述密線組的每條線條的寬度為所述前前層的關(guān)鍵尺寸線寬，所述密線組的相鄰線條之間的距離為所述前前層的關(guān)鍵尺寸間距。

5.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

6.如權(quán)利要求5所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

7.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

8.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

9.如權(quán)利要求1所述的改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法，其特征在于，

10.一種套刻標識，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種改善片內(nèi)套刻誤差性能的方法以及套刻標識，包括：設(shè)置套刻標識，套刻標識包括前層套刻標識與當層套刻標識；提供晶圓，在前前層上對應(yīng)前層要放置前層套刻標識的區(qū)域形成輔助圖形；輔助圖形的線條延伸方向與前層套刻標識的線條延伸方向相互垂直；完成前層的光刻、刻蝕工藝，將前層套刻標識形成在前層上；完成當層的光刻工藝過程，將當層套刻標識形成在當層上；測量當層對前層的套刻誤差。在前層套刻標識下方的前前層中設(shè)置輔助圖形，滿足前前層圖形分布密度要求，減小了CMP負載效應(yīng)影響。添加輔助圖形既不產(chǎn)生缺陷，又不影響前層套刻標識的正常使用。輔助圖形設(shè)計后，掃描測試晶圓沒有崩邊、剝落或脫落的缺陷，也沒有橋接現(xiàn)象。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭春杰,包永存,張馳,趙弘文
受保護的技術(shù)使用者：上海華力集成電路制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19