【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体，尤其涉及一种半导体器件、半导体器件的制备方法、套刻精度量测方法。
技术介绍
1、在半导体制造过程中，通常都会有大于一个的光刻层，而各个光刻层之间的套刻精度极大制约了半导体器件的特性和生产线的能力。在实际生成时，为了量测各个光刻层之间的套刻精度，通常采用在两个光刻层分别制备一个矩形，然后量测两个矩形的中心偏差，以表征光刻套刻精度。
2、在刻蚀后检查(after etching inspection，aei)的器件内套刻精度(in devicemetrology overlay，idm ovl)的精确量测是半导体行业需要攻克的难题。
3、在相关技术中，通常采用基于图像的套刻精度(image based overlay，ibo)量测方法和基于衍射的套刻精度(diffraction based overlay，dbo)的量测方法实现显影后检查套刻精度(after develop inspection ovl，adi ovl)的量测，然而，上述量测方法的是切割道上的套刻精度，降低量测精度。
4、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，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。
技术实现思路
1、本公开提供一种半导体器件及其制备方法、套刻精度量测方法，通过在切割道内制备用于对idm光学量测校准的三维衍射光栅，提升量测精度，实现快速、准确量测，至少在一定程度上克服相关技术中提供的现有半导体器
2、本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
3、根据本公开的一个方面，提供一种半导体器件，包括衬底，位于所述衬底上的阵列区，所述阵列区包括呈阵列分布的器件结构，每个器件结构包括经过刻蚀工艺后形成的多层图案层；位于所述阵列区外侧的切割道；位于切割道内的光栅结构，其中，所述光栅结构包括与每一图案层对应的子光栅层，以根据对所述子光栅层测量得到的套刻精度标准值以及对所述每一图案层量测得到的实际套刻精度值，确定刻蚀工艺的套刻误差补值。
4、在本公开的一个实施例中，所述子光栅层包括量测区，所述量测区内设有多个呈阵列排布的校准光栅，以根据多个所述校准光栅测量得到所述套刻精度标准值。
5、在本公开的一个实施例中，所述量测区还设有多个围绕阵列排布的校准光栅外周分布的校准冗余。
6、在本公开的一个实施例中，所述子光栅层还包括设置于所述量测区一侧的对准区，对准区内设有多个呈阵列排布的对准光栅，以根据多个所述对准光栅精确定位。
7、在本公开的一个实施例中，相邻所述对准光栅之间的间隔大于相邻所述校准光栅的间隔。
8、在本公开的一个实施例中，所述对准区内还设有多个围绕阵列排布对准光栅外周分布的对准冗余。
9、在本公开的一个实施例中，所述校准光栅遮光带的长度、校准冗余遮光带的长度、对准光栅遮光带的长度以及对准冗余遮光带的长度大于300nm。
10、在本公开的一个实施例中，靠近所述阵列区的所述光栅结构的边缘到所述阵列区的距离小于或等于500μm。
11、在本公开的一个实施例中，各个所述图案层对应的子光栅层的光罩具有不同的光透射状态，所述光透射状态包括透光状态和遮光状态。
12、在本公开的一个实施例中，位于所述衬底的一个曝光单元包括多个阵列区，所述一个曝光单元内的一个阵列区外侧的至少一个切割道内设置所述光栅结构。
13、根据本公开的另一个方面，还提供了一种半导体器件的制备方法，包括：提供衬底，在所述衬底上形成阵列区内呈阵列分布的器件结构，每个器件结构包括经过刻蚀工艺后形成的多层图案层；在形成每一图案层的过程中，执行如下步骤：在切割道内形成光栅结构，其中，所述光栅结构包括与每一图案层对应的子光栅层，以根据对所述子光栅层测量得到的套刻精度标准值以及对所述每一图案层测量得到的实际套刻精度值，确定刻蚀工艺的套刻误差补值。
14、在本公开的一个实施例中，所述在切割道内形成光栅结构，包括：在所述光栅结构中的预设阵列层内，按照预设套刻精度偏移量形成校准光栅，以使多个所述校准光栅测量得到的套刻精度标准值在预设工艺要求范围内。
15、在本公开的一个实施例中，一个预设阵列层对应一个子光栅层的套刻精度偏移量，其中，所述在所述光栅结构中的预设阵列层内，按照预设套刻精度偏移量形成校准光栅，包括：根据一个预设阵列层的图层标识，匹配所述一个预设阵列层对应的套刻精度偏移量；按照匹配到的所述套刻精度偏移量形成所述子光栅层内的校准光栅。
16、在本公开的一个实施例中，各个所述图案层对应的子光栅层的光罩具有不同的光透射状态，其中，在切割道内形成光栅结构，包括：根据预设的图案层与子光栅层之间的对应关系，确定与当前图案层对应的当前子光栅层的光透射状态；根据所述当前子光栅层的光透射状态，在制备完成上一子光栅层的切割道上形成所述当前子光栅层。
17、在本公开的一个实施例中，所述预设的图案层与子光栅层之间的对应关系通过以下方式得到：构建预设开关表，其中，所述预设开关表用于表征图案层与子光栅层之间的对应关系。
18、根据本公开的另一个方面，还提供了一种套刻精度量测方法，包括：对阵列区内的器件结构进行测量，得到当前图案层的套刻精度；对切割道内的光栅结构进行测量，得到与所述当前图案层对应的子光栅层的套刻精度标准值；根据所述当前图案层的套刻精度和与所述当前图案层对应的子光栅层的套刻精度标准值，确定刻蚀工艺的套刻误差补值。
19、在本公开的一个实施例中，所述根据所述当前图案层的套刻精度和与所述当前图案层对应的子光栅层的套刻精度标准值，确定刻蚀工艺的套刻误差补值，包括：计算所述当前图案层的套刻精度和与所述当前图案层对应的子光栅层的套刻精度标准值的比值；若所述比值未在预设比值范围内，则根据所述比值确定所述刻蚀工艺的套刻误差补值。
20、在本公开的一个实施例中，所述方法还包括：若所述比值在所述预设范围内，则判定目标批次产品的当前图案层无需设置套刻误差补值，采用与当前产品相同的刻蚀工艺参数制备半导体器件。
21、本公开提供了一种半导体器件及其制备方法、套刻精度量测方法，通过在切割道设置三维衍射光栅，可以将衍射光栅测量得到套刻精度作为套刻精度标准值，通过比较套刻精度标准值与每一图案层量测得到的实际套刻精度值，确定刻蚀工艺的套刻误差补值，以通过设置于切割道的三维衍射光栅对片内套刻精度进行表征，实现大量快速、准确无损的量测，提升生产效率。
22、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，并不能限制本公开。
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1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述子光栅层包括量测区，所述量测区内设有多个呈阵列排布的校准光栅，以根据多个所述校准光栅测量得到所述套刻精度标准值。
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述量测区还设有多个围绕阵列排布的校准光栅外周分布的校准冗余。
4.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述子光栅层还包括设置于所述量测区一侧的对准区，对准区内设有多个呈阵列排布的对准光栅，以根据多个所述对准光栅精确定位。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，相邻所述对准光栅之间的间隔大于相邻所述校准光栅的间隔。
6.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述对准区内还设有多个围绕阵列排布对准光栅外周分布的对准冗余。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述校准光栅遮光带的长度、校准冗余遮光带的长度、对准光栅遮光带的长度以及对准冗余遮光带的长度大于300nm。
8.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，靠
9.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，各个所述图案层对应的子光栅层的光罩具有不同的光透射状态，光透射状态包括透光状态和遮光状态。
10.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，位于所述衬底的一个曝光单元包括多个阵列区，所述一个曝光单元内的一个阵列区外侧的至少一个切割道内设置所述光栅结构。
11.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在切割道内形成光栅结构，包括：
13.根据权利要求12所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，一个预设阵列层对应一个子光栅层的套刻精度偏移量，
14.根据权利要求11所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，各个所述图案层对应的子光栅层的光罩具有不同的光透射状态，
15.根据权利要求14所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述预设的图案层与子光栅层之间的对应关系通过以下方式得到：
16.一种套刻精度量测方法，其特征在于，包括：
17.根据权利要求16所述的套刻精度量测方法，其特征在于，所述根据所述当前图案层的套刻精度和与所述当前图案层对应的子光栅层的套刻精度标准值，确定刻蚀工艺的套刻误差补值，包括：
18.根据权利要求17所述的套刻精度量测方法，其特征在于，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述子光栅层包括量测区，所述量测区内设有多个呈阵列排布的校准光栅，以根据多个所述校准光栅测量得到所述套刻精度标准值。
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述量测区还设有多个围绕阵列排布的校准光栅外周分布的校准冗余。
4.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述子光栅层还包括设置于所述量测区一侧的对准区，对准区内设有多个呈阵列排布的对准光栅，以根据多个所述对准光栅精确定位。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，相邻所述对准光栅之间的间隔大于相邻所述校准光栅的间隔。
6.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述对准区内还设有多个围绕阵列排布对准光栅外周分布的对准冗余。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述校准光栅遮光带的长度、校准冗余遮光带的长度、对准光栅遮光带的长度以及对准冗余遮光带的长度大于300nm。
8.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，靠近所述阵列区的所述光栅结构的边缘到所述阵列区的距离小于或等于500μm。
9.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，各个所述图案层对应的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴世杰，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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