对准标记及半导体结构论文和设计

全文摘要

本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种对准标记及半导体结构。所述对准标记能够设置在半导体衬底上，且所述对准标记包括第一区域和第二区域，所述第一区域设置有对准图案，所述第二区域设置有标识图案，所述标识图案用于表示所述对准标记所对应的制程工序。本方案中，易于辨识此对准标记对应哪道制程工序，从而可提高对准效率，以利于提高产品的产率，此外，还便于后续快速验证此对准标记对应的制程工序是否出错，以提高验证效率。

主设计要求

1.一种对准标记，其特征在于，所述对准标记能够设置在半导体衬底上，且所述对准标记包括第一区域和第二区域，所述第一区域设置有对准图案，所述第二区域设置有标识图案，所述标识图案用于表示所述对准标记所对应的制程工序。

设计方案

2.根据权利要求1所述的对准标记，其特征在于，所述第二区域环绕所述第一区域设置。

3.根据权利要求1所述的对准标记，其特征在于，所述标识图案包括至少一个标识部，所述标识部在所述第二区域上的正投影为网格状。

4.根据权利要求3所述的对准标记，其特征在于，所述标识部包括呈凹陷状的第一部和呈凸出状的第二部，且所述第一部在所述第二区域上的正投影与所述第二部在所述第二区域上的正投影形成所述网格状。

5.根据权利要求4所述的对准标记，其特征在于，所述第一部在所述第二区域上的正投影和所述第二部在所述第二区域上的正投影均为矩形格，且大小相同。

6.根据权利要求3所述的对准标记，其特征在于，所述标识图案包括多个所述标识部，多个所述标识部中至少两者的形状不同。

7.根据权利要求6所述的对准标记，其特征在于，各所述标识部相邻并间隔设置。

8.根据权利要求3所述的对准标记，其特征在于，所述网格状为九宫格。

9.一种半导体结构，其特征在于，包括：

半导体衬底；

多个如权利要求1至8中任一项所述的对准标记，所述对准标记分别设置在所述半导体衬底上，其中，多个所述对准标记中至少两者的标识图案不同。

10.根据权利要求9所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体衬底包括多个待加工区域和位于相邻所述待加工区域之间的切割道，所述对准标记设置在所述切割道内。

11.根据权利要求9所述的半导体结构，其特征在于，所述多个对准标记中至少两者的对准图案不同。

设计说明书

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种对准标记及半导体结构。

背景技术

在半导体芯片制造中，需要通过光刻设备进行多次光刻工序以将不同掩模板上的图案依次转移到在半导体衬底以及半导体衬底的各层膜层上。由于每次光刻工艺之前均需要采用对准标记进行对准，且每次光刻工艺中使用的对准标记可能相同，因此，为了方便判断一对准标记属于哪道工序，目前，通常采用检测对准标记的坐标来判断，这样比较耗时，从而导致对准效率较低，不利于提高产品的产率。此外，在后续验证哪道工序出错时，大大降低了验证效率。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种对准标记及半导体结构，易于辨识此对准标记对应哪道制程工序，从而可提高对准效率，以利于提高产品的产率，此外，还便于后续快速验证此对准标记对应的制程工序是否出错，以提高验证效率。

本申请第一方面提供了一种对准标记，所述对准标记能够设置在半导体衬底上，且所述对准标记包括第一区域和第二区域，所述第一区域设置有对准图案，所述第二区域设置有标识图案，所述标识图案用于表示所述对准标记所对应的制程工序。

在本申请的一种示例性实施例中，所述第二区域环绕所述第一区域设置。

在本申请的一种示例性实施例中，所述标识图案包括至少一个标识部，所述标识部在所述第二区域上的正投影为网格状。

在本申请的一种示例性实施例中，所述标识部包括呈凹陷状的第一部和呈凸出状的第二部，且所述第一部在所述第二区域上的正投影与所述第二部在所述第二区域上的正投影形成所述网格状。

在本申请的一种示例性实施例中，所述第一部在所述第二区域上的正投影和所述第二部在所述第二区域上的正投影均为矩形格，且大小相同。

在本申请的一种示例性实施例中，所述标识图案包括多个所述标识部，多个所述标识部中至少两者的形状不同。

在本申请的一种示例性实施例中，各所述标识部相邻并间隔设置。

在本申请的一种示例性实施例中，所述网格状为九宫格。

本申请第二方面提供了一种半导体结构，其包括：

半导体衬底；

多个上述任一项所述的对准标记，所述对准标记分别设置在所述半导体衬底上，其中，多个所述对准标记中至少两者的标识图案不同。

在本申请的一种示例性实施例中，所述半导体衬底包括多个待加工区域和位于相邻所述待加工区域之间的切割道，所述对准标记设置在所述切割道内。

在本申请的一种示例性实施例中，所述多个对准标记中至少两者的对准图案不同。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的对准标记及半导体结构，此对准标记上设置有标识图案，通过此标识图案便能判断出该对准标记所对应的制程工序，这样相比于采用通过检测对准标记的坐标来判断此对准标记属于哪道工序的方案，降低了对准标记的识别难度，从而可提高对准效率，以利于提高产品的产率，此外，还便于后续快速验证此对准标记对应的制程工序是否出错，以提高验证效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1为本申请一实施例所述的对准标记的结构示意图；

图2为图1中所示的A部的放大结构示意图；

图3为本申请另一实施例所述的对准标记的结构示意图；

图4为本申请一实施例所述的半导体结构的结构示意图；

图5为本申请实施例中不同形状的标识部与不同数字、字母之间的对应关系图。

附图标记说明：

图3至图4中：

1、对准标记；10、第一区域；101、对准图案；11、第二区域；111、标识部；111a、第一部；111b、第二部；2、待加工区域；3、切割道。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素\/组成部分\/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素\/组成部分\/等之外还可存在另外的要素\/组成部分\/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

在半导体芯片制造中，需要通过光刻设备进行多次光刻工序以将不同掩模板上的图案依次转移到在半导体衬底以及半导体衬底的各层膜层上。

目前，为保证产品的性能，每次光刻工序之前均需要利于对准标记对半导体衬底进行对准，这样使得在半导体芯片制造过程中，需要使用大量的对准标记，以实现不同光刻工序中的对准。但由于不同光刻工序中使用的对准标记可能相同，因此，在判断一对准标记属于哪道工序时，需要通过检测此对准标记的坐标来判断，这样比较耗时，从而导致对准效率较低，不利于提高产品的产率。此外，在后续验证哪道工序出错时，大大降低了验证效率。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种对准标记1，此对准标记1能够设置在半导体衬底上。举例而言，此半导体衬底可为晶圆。如图1和图3所示，对准标记1可包括第一区域10和第二区域11，此第一区域10设置有对准图案101，此对准图案101可与对准系统对准，以便于实现半导体衬底的对准，从而便于提高后续制程工序(例如：光刻工序)的精准度。而第二区域11设置有标识图案，此标识图案可用于表示此对准标记1所对应的制程工序。

本实施例中，通过在对准标记1上设置标识图案，以便于快速判断出该对准标记1所对应的制程工序，这样相比于采用通过检测对准标记1的坐标来判断此对准标记1属于哪道工序的方案，降低了对准标记1的识别难度，从而可提高对准效率，以利于提高产品的产率，此外，还便于后续快速验证此对准标记1对应的制程工序是否出错，以提高验证效率。

其中，如图1和图3所示，对准标记1中的第二区域11可环绕第一区域10设置，这样可避免第一区域10上的对准图案101位于整个对准标记1的边缘位置，从而可缓解对准图案101发生磨损或被刻蚀的情况，继而可缓解后续对准过程中对准精度差的情况。

需要说明的是，此对准标记1中第一区域10上的对准图案101与第二区域11上的标识图案可为立体图案，相较于平面图案，可避免标识图案受到后续蚀刻、抛光等制程工序影响，从而被磨没的情况，提高了标识图案的使用寿命。

前述提到在半导体芯片的制造过程中需要多次光刻工序，其中，为了便于辨识此对准标记1对应的哪道光刻工序，需要将不同光刻工序所对应的对准标记1中的标识图案设计的不同。具体地，如图2所示，本实施例中的标识图案可包括至少一个标识部111，通过改变标识部111的图案即可改变标识图案。

可选地，本实施例中提到的标识部111在第二区域11上的正投影为网格状，换言之，标识部111可被划分为多个块，其中，每个块在第二区域11上的正投影可为网格状中的一个格子，但各块的结构不尽相同。

举例而言，在设计标识部111的结构图案时，可先将待加工部的一面设计为网格面，然后对该网格面中部分网格对应的结构进行改造，例如，可对部分网格对应的结构进行刻蚀，以使该立方体上形成凹陷部，从而加工出标识部111。需要说明的是，若想加工出不同的图案的标识部111，则可对网格面中不同网格所对应的结构进行改造。

本实施例中，由于不同网格组合可变幻出多种图案，因此，采用前述提到的方式加工不仅可获得多种具有不同图案的标识部111，而且还可降低标识部111的设计难度，从而方便加工成型。

可选地，前述提到的网格状为九宫格，这样在能够变幻出多种图案的同时，还可保证与每个网格对应的部分足够大，从而便于清晰将具有不同图案的标识部111区分出来，继而能够快速辨识此对准标记1所对应的制程工序。

基于上述可知，该标识部111可包括呈凹陷状的第一部111a和呈凸出状的第二部111b，且第一部111a在第二区域11上的正投影与第二部111b在第二区域11上的正投影形成网格状。举例而言，该第一部111a和第二部111b均可设置有多个，但不限于此，第一部111a或第二部111b也可仅设置有一个。其中，标识部111中多个第一部111a可直接连成一片和\/或多个第一部111a也可通过第二部111b间隔设置；同理，标识部111中多个第二部111b可直接连成一片和\/或多个第二部111b也可通过第一部111a间隔设置。

可选地，第一部111a在第二区域11上的正投影和第二部111b在第二区域11上的正投影均为矩形格，且大小相同，这样可降低标识部111的加工难度。

在一实施例中，前述提到的标识部111可设置有多个，也就是说，该标识图案可包括多个标识部111，多个标识部111中至少两者的形状不同。这样设计可变幻出更多不同的标识图案，以使不同制程工序中对准标记1中的标识图案不相同，从而仅通过辨识标识图案即可判断出此对准标记1属于哪道制程工序，大大降低了对准标记1的识别难度，从而可提高对准效率，以利于提高产品的产率，此外，还便于后续快速验证此对准标记1对应的制程工序是否出错，以提高验证效率。

举例而言，在半导体芯片的制作过程中，每道制程工序通常采用数字、字母或数字与字母组合的方式进行命名，换言之，每道制程工序的名称可由数字、字母中的至少一种组成，在需要说明的是，每道制程工序的名称中数字或字母的数量可为一个，也可多个，且每道制程工序的名称中可包括相同的数字和字母，也可由不同数字或字母组成。

本实施例中，第二区域11上的标识图案可用来表示制程工序的名称，以便于直观、快速识别对准标记所对应的制程工序。其中，每道制程工序的名称中不同数字或字母可用不同形状的标识部111表示。如图5所示，标识部111在第二区域11上的正投影为九宫格，且灰色格子可代表标识部111中凹陷的部分，白色格子可代表标识部111中凸出的部分，但不限于此，灰色格子也可代表标识部111中凸出的部分，白色格子可代表标识部111中凹陷的部分。

下面以灰色格子代表标识部111中凹陷的部分，白色格子代表标识部111中凸出的部分作为例，对图5中个别数字或字母对应的标识部11的形状进行详细说明：

该九宫格中第一行的第一个格子对应的部分相对其他八个格子对应的部分凹陷，这种形状的标识部111可对应数字1；该九宫格中第二行的第二个格子对应的部分相对其他八个格子对应的部分凹陷，这种形状的标识部111可对应数字2；该九宫格中第二行的第二个格子对应的部分和第三个格子对应的部分同时相对其他7个格子对应的部分凹陷，这种形状的标识部111可对应字母A。

需要说明的是，图5中其他数字或字母对应的标识部的形状，在此不再详细描述，可参考前述数字1、数字2及字母A的描述。

此外，标识图案中各标识部111的排列顺序还需以每道制程工序的名称中各数字或字母的排列顺序为依据。其中，以图1、图2和图5所示的内容为例，图1中的对准标记对应的制程工序的名称可为ABC。

需要说明的是，不同数字或字母与标识部111的形状的对应关系不限于图5中所示，也可为其他对应关系。

举例而言，如图2所示，各标识部111可相邻并间隔设置，本实施例中，通过将各标识部111间隔设置，可避免相邻标识部111混合在一起难以分辨每个标识部111所表示的含义的情况，此外，通过将各标识部111相邻设置，便于整体观看标识图案，从而能够快速判断出拥有该标识图案的对准标记1属于哪道制程工序，大大降低了对准标记1的识别难度。

需要说明的是，各标识部111在第二区域11上的正投影可为矩形，该矩形的长、宽均可为0.9um，但不限于此，可根据第二区域11的大小进行修改。

进一步地，如图4所示，本实施例还提供了一种半导体结构，此半导体结构可包括半导体衬底和多个上述任一实施例所描述的对准标记1。此对准标记1设置在半导体衬底上，其中，多个对准标记1中至少两者的标识图案不同，不同标识图案表示此具有此标识图案的对准标记1对应的制程工序不同。

需要说明的是，在一次光刻工序中，通常需要多个对准标记1，多个对准标记1中至少两者的对准图案101不同，以提高对准精度；该对准图案101可如图1和图2所示，但不限于此，也可为形式。其中，不同光刻工序中对准标记1的对准图案101可能相同。

举例而言，此半导体衬底可为晶圆。其中，半导体衬底可包括多个待加工区域2和位于相邻待加工区域2之间的切割道3，而对准标记1设置在切割道3内。需要说明的是，此对准标记1可为长条形，但不限于此。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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