翘曲晶圆对位标记设置方法与流程

1.本技术涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种翘曲晶圆对位标记设置方法。


背景技术：

2.在半导体集成电路制造过程中，需要进行大量的光刻。各层次的光刻在曝光前需要将该层的图形与在先层的图形对准，即光刻对位。该对位过程的目的在于将光刻版上的图形最大精度地覆盖在晶片已存在的图形上。尤其对于多层结构，其层与层间复合叠加时需要精确对准，避免层间连接出现问题。
3.相关技术中，为辅助半导体器件层间对准，通常在介质层中印制对位标记，使得后续层级结构根据该对位标记与介质层对准叠加。
4.但是，由于晶片上膜层之间的应力差别，从而使得晶片在应力作用下发生翘曲，且晶片尺寸越大，翘曲在晶片上表现越明显，进而使得晶片上对位标记的图形位移加剧，影响层与层之间的层间对准。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种翘曲晶圆对位标记设置方法，可以解决相关技术中对于翘曲晶圆，其对位标记的图形位移加剧而导致层间对准失效的问题。
6.为了解决背景技术中的技术问题，本技术提供一种翘曲晶圆对位标记设置方法，所述翘曲晶圆对位标记设置方法包括：
7.获取目标晶圆的翘曲数据，根据所述翘曲数据计算所述目标晶圆的翘曲方向；
8.获取所述目标晶圆的实际对位标记分布图，根据理想对位标记分布图，判断所述实际对位标记分布图中的无效对位标记和有效对位标记；
9.确定所述目标晶圆第一方向位移区和第二方向位移区，位于所述第一方向位移区中的实际对位标记相对于理想对位标记沿第一方向位移，位于所述第二方向位移区中的实际对位标记相对于理想对位标记沿第二方向位移，所述第一方向和第二方向相互垂直；
10.保留有效对位标记，在所述无效对位标记位置处设置补充对位标记，使得位于所述第一方向位移区中的补充对位标记沿所述第一方向延伸，使得位于所述第二方向位移区中的补充对位标记沿所述第二方向延伸。
11.可选地，所述第一方向与所述目标晶圆的翘曲方向相同。
12.可选地所述第一方向位移区的边界位于以所述目标晶圆的中心为顶点，所述翘曲方向两侧第一角度所在位置。
13.可选地所述第一角度为45
°
。
14.可选地所述第一方向位移区包括两个，两个所述第一方向位移区以所述目标晶圆的中心为共同的顶点。
15.可选地所述第二方向位移区位于两个所述第一方向位移区之间的目标晶圆区域。
16.可选地所述保留有效对位标记，在所述无效对位标记位置处设置补充对位标记，使得位于所述第一方向位移区中的补充对位标记沿所述第一方向延伸，使得位于所述第二方向位移区中的补充对位标记沿所述第二方向延伸的步骤中，所述补充对位标记相对于理想对位标记的位移方向与所述补充对位标记的延伸方向一致。
17.本技术技术方案，至少包括如下优点：本技术通过将第一方向位移区中原先的无效对位标记被替换为y向延伸的补充对位标记，第二方向位移区中原先的无效对位标记被替换为x向延伸的补充对位标记，从而使得第一方向位移区和第二方向位移区中对位标记相对于理想对位标记的位移，与该对位标记的延伸方向一致，进而能够使得即使晶圆翘曲，也能根据该对位标记进行准确对位。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1示出了本技术一实施例提供的翘曲晶圆对位标记设置方法；
20.图2a示出了本技术一实施例提供目标晶圆和理想晶圆的对比图；
21.图2b示出了图2a中翘曲的目标晶圆，其封闭区域a1a2a3a4的剖示图；
22.图2c示出了本技术一实施例中步骤s12所获得的目标晶圆的实际对位标记分布图；
23.图2d示出了基于图2c进行完步骤s14后的示意图。
具体实施方式
24.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
28.图1示出了本技术一实施例提供的翘曲晶圆对位标记设置方法，从图1中可以看出，该翘曲晶圆对位标记设置方法包括依次进行的以下步骤s11至步骤s14，其中：
29.步骤s11：获取目标晶圆的翘曲数据，根据该翘曲数据计算目标晶圆的翘曲方向。
30.图2a示出了本技术一实施例提供目标晶圆和理想晶圆的对比图。图2b，示出了图2a中翘曲的目标晶圆，其封闭区域a1a2a3a4的剖示图。其中，该理想晶圆为未发生翘曲的晶圆，该目标晶圆为发生了翘曲的晶圆。从图2a和图2b中可以看出，对比未翘曲的理想晶圆110和翘曲的目标晶圆120，可以看出该翘曲的目标晶圆120沿着翘曲方向130向正面翘曲。本实施例中的翘曲方向130为图2a中的y向。
31.步骤s12：获取所述目标晶圆的实际对位标记分布图，根据理想对位标记分布图，判断所述实际对位标记分布图中的无效对位标记和有效对位标记。
32.其中，该理想对位标记分布图中包括多个理想对位标记，该实际对位标记分布图中包括多个实际对位标记。该理想对位标记分布图用于制作目标晶圆的对位标记，，但该目标晶圆会发生翘曲，从而使得实际对位标记分布图中的部分实际对位标记，会发生位移。发生的位移使得无法形成有效对位的实际对位标记为无效对位标记，发生位移使得能够形成有效对位的实际对位标记为有效对位标记。
33.继续参照图2a，该理想晶圆110上包括第一理想对位标记111和第二理想对位标记112，该目标晶圆120上包括第一实际对位标记121和第二实际对位标记122。其中，第一实际对位标记121与第一理想对位标记111对应，且均在y方向上延伸。其中，第二实际对位标记122与第二理想对位标记112对应，且均在x方向上延伸。x方向与y方向相互垂直。
34.由于目标晶圆120相对于理想晶圆110翘曲的原因，该第一实际对位标记121相对于第一理想对位标记111沿着x方向向内位移，第二实际对位标记122相对于第二理想对位标记112也沿着x方向向内位移。
35.本实施例中，由于目标晶圆120的翘曲方向130为y向，且第一实际对位标记121与第一理想对位标记111在y方向上延伸，且第一实际对位标记121相对于第一理想对位标记111沿着x方向的位移，延伸方向与位移方向不一致，从而后层通过该第一实际对位标记121无法实现与当前层的准确对位，即该第一实际对位标记121为无效对位标记。
36.相反地，第二实际对位标记122与第二理想对位标记112均在x方向上延伸，第二实际对位标记122相对于第二理想对位标记112也沿着x方向位移，延伸方向与位移方向一致，从而后层能够通过该第二实际对位标记122实现与当前层的准确对位，即该第二实际对位标记122为有效对位标记。
37.图2c示出了本技术一实施例中步骤s12所获得的目标晶圆的实际对位标记分布图，其中图2c是在图2a的基础上展示了目标晶圆实际对位标记分布图。从图2c中可以看出，目标晶圆的实际对位标记分布图包括多个实际对位标记，即多个如图2a所示的第一实际对位标记121和多个第二实际对位标记122。图2c中填充网格线的实际对位标记为根据理想对位标记分布图判断出的无效对位标记，无填充的实际对位标记为根据理想对位标记分布图判断出的有效对位标记。
38.步骤s13：确定所述目标晶圆第一方向位移区和第二方向位移区。位于所述第一方向位移区中的实际对位标记相对于理想对位标记沿第一方向位移，位于所述第二方向位移区中的实际对位标记相对于理想对位标记沿第二方向位移，所述第一方向和第二方向相互
垂直。
39.继续参照图2c，该目标晶圆被分为两个第一方向位移区210和两个第二方向位移区220，其中两个第一方向位移区210互为对顶角，其共同的顶点为该目标晶圆的圆心，两个第二方向位移区220互为对顶角，其共同的顶点为该目标晶圆的圆心。且相邻的第一方向位移区210和第二方向位移区220互为补角。
40.图2c中的第一方向为y向，第二方向为x向，目标晶圆120的翘曲方向130为y向。
41.从图2c中可以看出，该第一方向位移区210中的无效对位标记为第二实际对位标记122。原因在于：该第一方向位移区210中的实际对位标记相对于理想对位标记均沿y向位移，其中的第二实际对位标记122沿x向延伸，第二实际对位标记122的延伸方向与其位移方向不同，导致第二实际对位标记122在y方向的位移无法有效对位。
42.从图2c中还可以看出，该第二方向位移区220中的无效对位标记为第一实际对位标记121。原因在于：该第二方向位移区220中的实际对位标记相对于理想对位标记均沿x向位移，其中的第一实际对位标记121沿y向延伸，且第一实际对位标记121沿x向延伸，第二实际对位标记122的延伸方向与其位移方向不同，导致第一实际对位标记121在x方向的位移无法有效对位。
43.继续参照图2c，本实施例中该第一方向位移区210的边界位于目标晶圆的中心为顶点，所述翘曲方向130两侧第一角度α所在位置。可选地，该第一角度α为45
°
。该第二方向位移区220位于两个所述第一方向位移区210之间的目标晶圆区域。
44.步骤s14：保留有效对位标记，在所述无效对位标记位置处设置补充对位标记，使得位于所述第一方向位移区中的补充对位标记沿所述第一方向延伸，使得位于所述第二方向位移区中的补充对位标记沿所述第二方向延伸。
45.可选地，可以在图2c所示的目标晶圆表面重新制作对位层，该对位层中包括多个对位标记，其中的对位标记包括所保留的有效对位标记，和新增的补充对位标记，该补充对位标记可以在原无效对位标记位置处进行设置。
46.参照图2d，其示出了基于图2c进行完步骤s14后的示意图，从图2d中可以看出，带有点状填充的对位标记为补充对位标记，未填充的对位标记为原先有效对位标记。图2d中的第一方向位移区210中原先的无效对位标记被替换为y向延伸的补充对位标记，图2d中的第二方向位移区220中原先的无效对位标记被替换为x向延伸的补充对位标记，从而使得第一方向位移区210和第二方向位移区220中对位标记相对于理想对位标记的位移，与该对位标记的延伸方向一致，进而能够使得即使晶圆翘曲，也能根据该对位标记进行准确对位。
47.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。