【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及套刻標記，尤其涉及一種基于圖像的套刻標記及套刻標記的誤差計算方法。
技術介紹
1、在晶圓制造工藝過程中，會有多層印刷的結構，層與層之間存在一定的對準偏差，這個偏差被稱之為套刻誤差(overlay，ovl)。半導體領域中通過測量ovl來衡量層與層之間的偏差，從而改善光刻工藝，以及進行下一層的光刻修正。基于圖像的ovl量測設備(imagebase?overlay，ibo)是常用的一種技術手段。ibo是通過拍攝前后2層的套刻標記(mark)，采用圖像處理等手段獲取量測結果的。
2、在測量流程中，需要獲取到mark的位置再進行量測，基于設計值移動到mark的位置通常不會非常精確，因此往往需要二次移動使得mark的成像位于相機視野的中心。第一次移動后會拍攝一張圖像，通過模板匹配的方式獲取mark的相對位置。由于工藝等問題的存在，容易使得mark的圖像信號不明顯，繼而引發mark位置匹配失敗的結果，給測量帶來一定的問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種基于圖像的套刻標記及套刻標記的誤差計算方法，在保持原本圖案大小不變的前提下，在掩模版(即光罩)的設計中引入了斜線條，增加了現有技術中原有套刻標記圖案的復雜性，提升了抓取套刻標記的能力，提高套刻誤差測量的準確率。
2、根據本專利技術的第一方面，提供了一種基于圖像的套刻標記，包括：
3、至少兩條沿第一方向延伸的第一標記線、至少兩條沿第二方向延伸的第二標記線、至少兩條沿第三方向延伸的第三標記線和
4、所述第一標記線和所述第二標記線位于套刻標記的邊緣，圍成所述套刻標記的外側邊框；所述第三標記線和所述第四標記線位于所述套刻標記的外側邊框的邊角位置，且所述第三標記線和所述第四標記線位于所述套刻標記的外側邊框的對角線兩側；
5、所述第一方向與所述第二方向互相垂直；所述第三方向與所述第一方向存在第一預設角；所述第四方向與所述第一方向存在第二預設角。
6、可選的，所述套刻標記的外側邊框為正方形。
7、可選的，所述第一預設角包括45°；所述第二預設角包括135°。
8、可選的，所述第三標記線位于所述外側邊框的第一對角線的兩側，所述第四標記線位于所述外側邊框的第二對角線的兩側；其中，所述第一對角線與所述第三方向平行，所述第三標記線位于所述第一對角線兩端所在的邊角位置；所述第二對角線與所述第四方向平行，所述第四標記線位于所述第二對角線兩端所在的邊角位置。
9、可選的，所述第三標記線位于所述外側邊框的第一對角線的兩側，所述第四標記線位于所述外側邊框的第二對角線的兩側，其中，所述第一對角線與所述第三方向平行，所述第三標記線位于所述第二對角線兩端所在的邊角位置；所述第二對角線與所述第四方向平行，所述第四標記線位于所述第一對角線兩端所在的邊角位置。
10、可選的，所述套刻標記至少包括設置于第一層的第一套刻標記和設置于第二層的第二套刻標記。
11、可選的，所述第二套刻標記為所述第一套刻標記的等比例放大圖案，所述第一套刻標記嵌套于所述第二套刻標記內。
12、根據本專利技術的第二方面，提供了一種套刻標記的誤差計算方法，適用于本專利技術第一方面中任一項所述的基于圖像的套刻標記，所述套刻標記的誤差計算方法包括：
13、根據套刻標記建立一個平面直角坐標系；
14、獲取套刻標記的圖像，根據所述圖像確定第三標記線的第一端點坐標和第四標記線的第一端點坐標；所述第三標記線的第一端點和所述第四標記線的第一端點均位于所述套刻標記的邊角位置；
15、連接所述平面直角坐標系中原點與所述第三標記線的第一端點坐標記錄為第一連接線，連接所述平面直角坐標系中原點與所述第四標記線的第一端點坐標記錄為第二連接線；
16、對所述第一連接線和所述第二連接線在所述平面直角坐標系進行正交分解，根據分解結果計算套刻誤差。
17、可選的，對所述第一連接線和所述第二連接線在所述平面直角坐標系進行正交分解，根據分解結果計算套刻誤差，包括：
18、根據所述第一連接線確定所述第三標記線在x軸上的分量和y軸上的分量并分別記錄為x1和y1；根據所述第二連接線確定所述第四標記線在x軸上的分量和y軸上的分量并分別記錄為x2和y2；
19、對x1和x2求和得到xa，對y1和y2求和得到ya；
20、根據所述第一連接線確定所述第三標記線在x軸上的定義分量x’，根據所述第二連接線確定所述第四標記線在y軸上的定義分量y’；
21、對x1和x’做差得到套刻標記在x軸上的誤差分量δx；對y1和y’做差得到所述套刻標記在y軸上的誤差分量δy。
22、可選的，根據所述第一連接線確定所述第三標記線在x軸上的定義分量x’，根據所述第二連接線確定所述第四標記線在y軸上的定義分量y’，對x1和x’做差得到套刻標記在x軸上的誤差分量δx；對y1和y’做差得到所述套刻標記在y軸上的誤差分量δy，包括：
23、通過公式(一)和公式(二)計算得到所述定義分量x’和y’；
24、
25、其中，x’為所述第三標記線在x軸上的定義分量，y’為所述第四標記線在y軸上的定義分量，l45為所述第一連接線的長度，l135為所述第二連接線的長度；
26、對x1和x’做差得到套刻標記在x軸上的誤差分量δx；對y1和y’做差得到所述套刻標記在y軸上的誤差分量δy，包括：
27、通過公式(三)和公式(四)計算得到δx和δy：
28、δx＝xa-x′????????????????????(三)
29、δy＝ya-y′????????????????????(四)
30、其中，δx為所述套刻標記在x軸上的誤差分量，δy為所述套刻標記在y軸上的誤差分量。
31、本專利技術公開了一種基于圖像的套刻標記及套刻標記的誤差計算方法，包括：至少兩條沿第一方向的第一標記線、至少兩條沿第二方向的第二標記線、至少兩條沿第三方向的第三標記線和至少兩條沿第四方向的第四標記線；第一標記線和第二標記線位于套刻標記的邊緣，圍成套刻標記的外側邊框；第三標記線和第四標記線位于套刻標記的外側邊框的邊角位置，且第三標記線和第四標記線位于套刻標記的外側邊框的對角線兩側；第一方向與第二方向互相垂直；第三方向與第一方向存在第一預設角；第四方向與第一方向存在第二預設角。本專利技術提供的一種基于圖像的套刻標記及套刻標記的誤差計算方法，在保持原本圖案大小不變的前提下，同時擁有四個不同方向上的標記線，增加了套刻標記圖案的復雜性，提升了抓取套刻標記的能力，提高套刻誤差測量的準確率。
32、應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本專利技術的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本專利技術的范圍。本專利技術的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。
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1.一種基于圖像的套刻標記，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于圖像的套刻標記，其特征在于，所述套刻標記的外側邊框為正方形。
3.根據權利要求1或2所述的基于圖像的套刻標記，其特征在于，所述第一預設角包括45°；所述第二預設角包括135°。
4.根據權利要求2所述的基于圖像的套刻標記，其特征在于，所述第三標記線位于所述外側邊框的第一對角線的兩側，所述第四標記線位于所述外側邊框的第二對角線的兩側；其中，所述第一對角線與所述第三方向平行，所述第三標記線位于所述第一對角線兩端所在的邊角位置；所述第二對角線與所述第四方向平行，所述第四標記線位于所述第二對角線兩端所在的邊角位置。
5.根據權利要求2所述的基于圖像的套刻標記，其特征在于，所述第三標記線位于所述外側邊框的第一對角線的兩側，所述第四標記線位于所述外側邊框的第二對角線的兩側，其中，所述第一對角線與所述第三方向平行，所述第三標記線位于所述第二對角線兩端所在的邊角位置；所述第二對角線與所述第四方向平行，所述第四標記線位于所述第一對角線兩端所在的邊角位置。
6.根據
7.根據權利要求6所述的基于圖像的套刻標記，其特征在于，所述第二套刻標記為所述第一套刻標記的等比例放大圖案，所述第一套刻標記嵌套于所述第二套刻標記內。
8.一種套刻標記的誤差計算方法，其特征在于，適用于權利要求1-7中任一項所述的基于圖像的套刻標記，所述套刻標記的誤差計算方法包括：
9.根據權利要求8所述的套刻標記的誤差計算方法，其特征在于，對所述第一連接線和所述第二連接線在所述平面直角坐標系進行正交分解，根據分解結果計算套刻誤差，包括：
10.根據權利要求9所述的套刻標記的誤差計算方法，其特征在于，根據所述第一連接線確定所述第三標記線在X軸上的定義分量X’，根據所述第二連接線確定所述第四標記線在Y軸上的定義分量Y’，對X1和X’做差得到套刻標記在X軸上的誤差分量ΔX；對Y1和Y’做差得到所述套刻標記在Y軸上的誤差分量ΔY，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于圖像的套刻標記，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于圖像的套刻標記，其特征在于，所述套刻標記的外側邊框為正方形。
3.根據權利要求1或2所述的基于圖像的套刻標記，其特征在于，所述第一預設角包括45°；所述第二預設角包括135°。
4.根據權利要求2所述的基于圖像的套刻標記，其特征在于，所述第三標記線位于所述外側邊框的第一對角線的兩側，所述第四標記線位于所述外側邊框的第二對角線的兩側；其中，所述第一對角線與所述第三方向平行，所述第三標記線位于所述第一對角線兩端所在的邊角位置；所述第二對角線與所述第四方向平行，所述第四標記線位于所述第二對角線兩端所在的邊角位置。
5.根據權利要求2所述的基于圖像的套刻標記，其特征在于，所述第三標記線位于所述外側邊框的第一對角線的兩側，所述第四標記線位于所述外側邊框的第二對角線的兩側，其中，所述第一對角線與所述第三方向平行，所述第三標記線位于所述第二對角線兩端所在的邊角位置；所述第二對角線與所述第四方向平行，所述第四標記線位于所述第一對角線兩...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李杰，蘭艷平，鄭鋒標，孫剛，
申請(專利權)人：上海御微半導體技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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