框中框重叠标记.pdf

本发明提供一种框中框重叠标记，所述框中框重叠标记包括内框区、围绕内框区的外框区、位于内框区和外框区中的前层之中的密集的窄沟槽、在内框区中的密集窄沟槽上方定义出矩形的X向和Y向条状光刻胶图形，以及在外框区中定义出另一矩形的X向和Y向条状图形；至少内框区中的密集窄沟槽指向不同于X向或Y向的方向；条状光刻胶图形定义于用以定义当层的光刻胶层中或定义自所述光刻胶层，且各条状光刻胶图形比各窄沟槽宽；条状图形定义于前层中或定义自前层，且各条状图形比各窄沟槽宽。

1.  一种框中框重叠标记，其特征在于，包括：
内框区和围绕所述内框区的外框区；
密集的多条窄沟槽，在所述内框区和所述外框区中的前层之中，其中至少所述内框区中的所述窄沟槽指向不同于X向或Y向的方向；
多数个X向和多数个Y向的条状光刻胶图形，其在所述内框区中的所述窄沟槽上方定义出矩形，其中所述条状光刻胶图形定义于用以定义当层的光刻胶层中或定义自所述光刻胶层，且各所述条状光刻胶图形比各所述窄沟槽宽；以及
多数个X方向和多数个Y方向的条状图形，其在所述外框区中定义出另一矩形，其中所述条状图形定义于所述前层之中或定义自所述前层，且各所述条状图形比各所述窄沟槽宽。

2.  根据权利要求1所述的框中框重叠标记，其特征在于，所述内框区中的所述窄沟槽所指向的所述方向偏离X向或Y向至少20°角。

3.  根据权利要求2所述的框中框重叠标记，其特征在于，所述内框区中的所述窄沟槽所指向的所述方向与X向或Y向夹45°角。

4.  根据权利要求1所述的框中框重叠标记，其特征在于，所述外框区中的所述窄沟槽也指向所述内框区中的所述窄沟槽所指向的所述方向。

5.  根据权利要求1所述的框中框重叠标记，其特征在于，各所述窄沟槽的宽度在30～100纳米的范围内，各所述条状光刻胶图形的宽度在100至1000纳米的范围内，且在外框区中的各所述条状图形的宽度在100至1000纳米的范围内。

6.  根据权利要求1所述的框中框重叠标记，其特征在于，所述内框区中的所述条状光刻胶图形为沟槽图形，所述沟槽图形被定义在用以定义所述当层的所述光刻胶层中。

7.  根据权利要求1所述的框中框重叠标记，其特征在于，所述内框区中的所述条状光刻胶图形为光刻胶条，所述光刻胶条定义自用以定义所述当层的所述光刻胶层。

8.  根据权利要求1所述的框中框重叠标记，其特征在于，所述外框区中的所述条状图形为被定义在所述前层中的沟槽。

9.  根据权利要求1所述的框中框重叠标记，其特征在于，所述外框区中的所述条状图形包括定义自所述前层的实线图形。

框中框重叠标记
技术领域
本发明是关于一种集成电路工艺，特别是关于一种在集成电路工艺中用于重叠测量的框中框（box-in-box,BiB）重叠标记。
背景技术
用于重叠测量的重叠标记有许多不同的设计。代表性的设计为框中框设计，其基本上包括内框（inner box）及外框（outer box），其中内框包括用以定义当层（current layer）的光刻胶层（photoresist layer）的X向和Y向条状图形，外框包括前层的X向和Y向条状图形。前层可被定义以在其中形成沟槽（trenches）、开口（openings），或被定义为线/块状图形。光刻胶层可被定义以在其中形成沟槽、开口，或被定义为线/块状图形。
在条状图形转移至衬底后进行金属工艺，可能会引发缺陷率（defectivity）的问题。因此，已建立一种设计规则以限制允许存在于一些金属工艺之前的最大沟槽尺寸。
然而，对某些工艺，此设计规则可能有问题。一例为如何将削减掩模（chop mask）应用在间距减少层上，以用于动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）的字线工艺。外框由氧化间隙壁定义，但并未转移至衬底。在外框上的削减层（chop layer）可具有光刻胶，故外框永远不会被转移至衬底且不必担心外框。问题来自当层（削减层、光刻胶），沟槽必须形成于其中以作为重叠测量用的内层。受光刻机台及量测机台分辨率的限制，沟槽的尺寸可能必须超过由设计规则定义的限制。解决方法之一为在前层中加入密集且平行的窄沟槽，此窄沟槽位于内框的光刻胶图形之下。
图1A～1C示出前述一种BiB重叠标记的一例，其中，图1A示出一种传统BiB重叠标记的上视图，图1B与图1C分别示出图1A所示的传统BiB重叠标记的B-B’剖面图及C-C’剖面图。
框中框重叠标记10包括在前层中密集且平行的窄线/沟槽图形110，密集平行窄线/沟槽图形110包括在全区（内框和外框区）中指向X向或Y向的 交替排列的线图形110a与沟槽图形110b；在前层中构成外框的X向和Y向宽沟槽112；以及定义在用以定义当层的光刻胶层120中而构成内框的X向和Y向宽沟槽122。
然而，在此设计中，由于不完全对准及/或切到最近的线图形110a，与线图形110a/沟槽图形110b平行的内框中各宽沟槽122的两侧壁可能将会受到来自线图形110a的不同光学影响，使宽沟槽122的位置判定准确性受到不利影响而降低重叠测量的准确性。
发明内容
因此，本发明提供一种框中框（BiB）重叠标记，其具有经修改的密集线/沟槽排列，以同时解决上述设计规则的问题，并提升重叠测量的准确性。
本发明的框中框重叠标记包括内框区、围绕内框区的外框区、位于内框区和外框区中的前层中的密集的窄沟槽、在内框区中的密集窄沟槽上方定义出一矩形的多个X向和多个Y向的条状光刻胶图形，以及在外框区中定义出另一矩形的多个X向和多个Y向的条状图形；至少内框区中的密集窄沟槽指向不同于X向或Y向的一方向；条状光刻胶图形被定义在用以定义当层的光刻胶层中或定义自所述光刻胶层，且各条状光刻胶图形比各窄沟槽宽；条状图形被定义于前层中或定义自前层，且各条状图形比各窄沟槽宽。
在一实施例中，内框区中的密集窄沟槽指向偏离X向或Y向至少20°角的方向，例如是与X向或Y向夹约45°角的方向。
在一实施例中，外框区中的窄沟槽也指向内框区中的窄沟槽所指向的方向。
在一实施例中，各窄沟槽的宽度在30～100纳米的范围内，各条状光刻胶图形的宽度在100至1000纳米的范围内，且在外框区中的各条状图形的宽度在100至1000纳米的范围内。
在一实施例中，内框区中的条状光刻胶图形为沟槽图形，其被定义在用以定义所述当层的光刻胶层中。在另一实施例中，内框区中的条状光刻胶图形为定义自用以定义当层的光刻胶层的光刻胶条。
在一实施例中，外框区中的条状图形为定义在前层中的沟槽。另一实施例中，所述条状图形包括定义自前层的实线图形。
由于内框区中前层中的密集窄线/沟槽图形指向不同于X或Y向的方向，各X或Y向光刻胶图形不平行于内框区中的窄线/沟槽图形。因此，作为内框的条状光刻胶图形的位置判定不会受到内框区的窄线/沟槽图形的不利影响，故可提升重叠测量的准确性。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合所附附图，详细说明如下。
附图说明
图1A示出一种传统BiB重叠标记的上视图；
图1B与图1C分别示出图1A所示的传统BiB重叠标记的B-B’剖面图及C-C’剖面图；
图2A为根据本发明的一实施例所示出的一种BiB重叠标记；
图2B与图2C分别示出图2A所示的BiB重叠标记的B-B’剖面图及C-C’剖面图。
附图标记说明：
10、20：框中框重叠标记；
22i：内框区；
22o：外框区；
110：窄线/沟槽图形；
110a：线图形；
110b：沟槽图形；
112、122：宽沟槽；
120、220：光刻胶层；
210、210i、210o：密集窄线/沟槽图形；
210a、210c：窄线图形；
210b、210d：窄沟槽图形；
212x、222x：X向沟槽；
212y、222y：Y向沟槽；
Pi、Po：间距；
Wi、Wo：宽度；
θ：角度。
具体实施方式
以下将基于实施例进一步说明本发明，但其不限制本发明的范围。举例而言，虽然在实施例中的BiB重叠标记的内框的各边只有一个条状光刻胶图形，但若有需要，在内框的各边可以有两个或更多个条状光刻胶图形。
图2A为根据本发明的一实施例所示出的一种BiB重叠标记。图2B与图2C分别示出图2A所示的BiB重叠标记的B-B’剖面图及C-C’剖面图。
请参照图2A至图2C，框中框重叠标记20包括内框区22i、围绕内框区22i的外框区22o、在内框区22i及外框区22o中的前层之中的密集窄线/沟槽图形210、在内框区22i中的密集窄线/沟槽图形210i上方定义出一矩形的两个X向沟槽222x及两个Y向沟槽222y，以及在外框区22o中定义出另一矩形的两个X向沟槽212x及两个Y向沟槽212y。至少内框区22i中的密集窄线/沟槽图形210i指向不同于X向或Y向的一方向。图中密集窄线/沟槽图形210i的指向与X向之间的角度为“角度θ”。X向沟槽222x与Y向沟槽222y被定义于用以定义当层的光刻胶层220中，各X向沟槽222x或各Y向沟槽222y比各密集窄线/沟槽图形210i宽。X向沟槽212x与Y向沟槽212y被定义在前层之中，各X向沟槽212x或各Y向沟槽212y比各密集窄线/沟槽图形210o宽。
内框区22i中的密集窄线/沟槽图形210i包括交替排列的窄线图形210a及窄沟槽图形210b。外框区22o中的密集窄线/沟槽图形210o包括交替排列的窄线图形210c及窄沟槽图形210d。内框区22i中的密集窄线/沟槽图形210i的尺寸（dimension）只受前层工艺限制，且其不须符合密集窄线/沟槽图形210o的尺寸。特别是当指向不同时，密集窄线/沟槽图形210i在X向或Y向上的尺寸与密集窄线/沟槽图形210o在X向或Y向上的尺寸很有可能不同。
在一较佳实施例中，内框区22i中的密集窄线/沟槽图形210i指向偏离X向或Y向至少20°角的方向，例如是与X向或Y向夹约45°的方向(角度θ=45°)，如图2A所示。
外框区22o中的密集窄线/沟槽图形210o可指向任何方向，但通常在X向或Y向以符合元件区中的实际图形。
在一示例性实施例中，各窄线图形210a、各窄线图形210c、各窄沟槽图形210b、各窄沟槽图形210d的宽度在30～100纳米的范围内。相应地，密集的窄线图形210a或窄线图形210c沿其垂直方向具有60～200纳米的间距Pi，且密集的窄沟槽图形210b或窄沟槽图形210d沿其垂直方向具有60～200纳米的间距Po。此外，内框区22i中各X向沟槽222x或各Y向沟槽222y的宽度Wi在100～1000纳米的范围内，且外框区22o中各X向沟槽212x或各Y向沟槽212y的宽度Wo在100～1000纳米的范围内。
此外，虽然在上述实施例中，X向及Y向条状光刻胶图形为被定义在用以定义当层的光刻胶层220中的X向沟槽222x与Y向沟槽222y，在光刻胶层覆盖外框图形的前提下，条状光刻胶图形也可改为由用以定义当层的光刻胶层所形成的宽实线图形。
另一方面，虽然上述实施例中的外框区22o中的X向及Y向条状图形为形成在前层中的沟槽图形，条状图形也可改包括定义自前层的实线图形。
因为在内框区中，前层的密集窄线/沟槽图形指向不同于X向和Y向的方向，各X或Y向的光刻胶条不平行于内框区的密集窄线/沟槽图形。因此，作为内框的光刻胶条的位置判定不会受到内框区中窄线/沟槽图形的不利影响，故可提升重叠测量的准确性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。