專(zhuān)利名稱(chēng)：對(duì)齊晶片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般與對(duì)齊晶片的方法有關(guān)，更明確言之，與如下對(duì)齊晶片的方法有關(guān)，即其中將用作一參考圖像的一無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記與晶片對(duì)齊標(biāo)記進(jìn)行比較，且用該參考圖像來(lái)取代有缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像，以獲得一底層對(duì)齊信息，從而改善底層的覆蓋精度。
背景技術(shù)：
依據(jù)傳統(tǒng)的晶片對(duì)齊方法，由晶片的每一管芯(die)上的任意多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記(即，在曝光過(guò)程中由一晶片對(duì)齊傳感器從一工作文件中所選擇的對(duì)齊標(biāo)記)來(lái)計(jì)算對(duì)齊信息，如偏移、晶片尺寸(scale)、正交性及晶片相對(duì)于底層的旋轉(zhuǎn)。
依據(jù)傳統(tǒng)的對(duì)齊晶片的方法，即使被選定的對(duì)齊標(biāo)記中僅一個(gè)具有缺陷，蝕刻過(guò)程中的覆蓋精度也可能?chē)?yán)重降低。因而，不可能由晶片對(duì)齊傳感器來(lái)檢測(cè)對(duì)齊信號(hào)。
此外，只要所計(jì)算的底層對(duì)齊信息(如偏移、晶片尺寸、正交性與晶片旋轉(zhuǎn))不超過(guò)曝光裝置中所設(shè)定的限制，就不會(huì)將所測(cè)量的晶片對(duì)齊值反映n晶片對(duì)齊，即使該值足以影響對(duì)齊精度。因而，覆蓋精度會(huì)惡化。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)齊晶片的方法，其中使用通過(guò)圖像處理的圖像替代方法來(lái)獲得無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記，以改善底層的覆蓋精度。
為了達(dá)到上述目的，提供一種對(duì)齊晶片的方法，其包含以下步驟(a)在一曝光裝置中載入并對(duì)齊第一晶片；(b)從該第一晶片的多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記中選擇一無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記，并在一工作文件中將該無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記儲(chǔ)存為一灰階參考圖像；(c)載入第二晶片，并將該第二晶片的多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記儲(chǔ)存為灰階晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像；
(d)分別將該第二晶片的該多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像的每一個(gè)與該第一晶片的該參考圖像逐像素地進(jìn)行比較，以獲得該多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像中每一個(gè)的匹配值；(e)將該多個(gè)匹配值的每一個(gè)與該曝光裝置中所設(shè)定的一最小值進(jìn)行比較；(f)用該參考圖像來(lái)取代匹配值小于該最小值的該晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像；及(g)使用晶片對(duì)齊傳感器來(lái)獲得底層的對(duì)齊信息。


圖1說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的對(duì)齊晶片的方法的流程圖。
圖2a至2c說(shuō)明用于計(jì)算圖1的匹配值的方法的俯視圖。
圖3說(shuō)明用一參考圖像來(lái)取代晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像及使用一晶片對(duì)齊傳感器來(lái)獲得底層的對(duì)齊信息的俯視圖。
圖中主要標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下11參考線13第一對(duì)齊標(biāo)記15參考圖像17像素19第二對(duì)齊標(biāo)記21晶片對(duì)齊圖像22第二對(duì)齊標(biāo)記圖像23第一灰階像素25第二灰階像素具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一種對(duì)齊晶片的方法。盡可能地在所有附圖中使用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)代表相同或類(lèi)似的部件。
圖1描述使用具有參考圖像的比較和取代方法的圖像處理晶片對(duì)齊算法。
將參考圖1說(shuō)明步驟100至步驟210。
與[步驟110]
在步驟100處開(kāi)始依據(jù)本發(fā)明的對(duì)齊晶片的方法，可能在一曝光裝置中載入并對(duì)齊樣本晶片。
從第一晶片中選擇工作文件中的N個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記，其中「n」是一自然數(shù)。此處選定的對(duì)齊標(biāo)記從晶片的全部管芯中進(jìn)行選擇。
從被選定的第一晶片的晶片對(duì)齊標(biāo)記中選擇一無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記。將被選定的無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記轉(zhuǎn)換至并儲(chǔ)存為曝光裝置的工作文件中的一灰階參考圖像。此處，灰階參考圖像每一像素具有256個(gè)數(shù)據(jù)級(jí)，即8位灰度數(shù)據(jù)級(jí)。
當(dāng)儲(chǔ)存于工作文件中時(shí)，可移動(dòng)該灰階參考圖像到曝光裝置所指定的坐標(biāo)(0，0)。
在曝光裝置中載入將要對(duì)齊的晶片作為第二晶片。接著在一工作文件中將第二晶片的多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記儲(chǔ)存為多個(gè)灰階晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像。
將M值初始設(shè)定為零，即m＝0。此處，「m」指第二晶片中將與第一晶片的參考圖像進(jìn)行比較的晶片對(duì)齊標(biāo)記的數(shù)目。
將m設(shè)定為m+1，即m加1。
當(dāng)m大于X(「X」是步驟130中在工作文件中所儲(chǔ)存的第二晶片的晶片對(duì)齊標(biāo)記的總數(shù))時(shí)，執(zhí)行步驟200。否則，執(zhí)行步驟170。
分別將第二晶片的多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像中的每一個(gè)與第一晶片的參考圖像逐像素地進(jìn)行比較。具體地，將參考圖像的每一像素與第二晶片的晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像在相同位置處的對(duì)應(yīng)像素進(jìn)行比較，以獲得該多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像中每一個(gè)的匹配值。
此外，將在對(duì)應(yīng)部分參考圖2a至2c詳細(xì)說(shuō)明計(jì)算匹配值的方法。
將該多個(gè)匹配值的每一個(gè)與該曝光裝置中所設(shè)定的最小值進(jìn)行比較。當(dāng)匹配值與最小值相同或大于最小值時(shí)，選擇「是」并再次執(zhí)行步驟150。否則，選擇「否」并執(zhí)行步驟190。當(dāng)選擇「否」時(shí)，其意味著第二晶片的晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像有缺陷的。
當(dāng)匹配值小于步驟180中的最小值時(shí)，即晶片對(duì)齊標(biāo)記具有缺陷時(shí)，采用參考圖像來(lái)取代晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像，接著再次執(zhí)行步驟150。采用參考圖像來(lái)取代晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像，同時(shí)保持對(duì)齊標(biāo)記的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
此外，在對(duì)應(yīng)部分將參考圖3來(lái)詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的采用參考圖像來(lái)取代有缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像的過(guò)程。
當(dāng)在步驟180或190后再次執(zhí)行步驟150時(shí)，m增加1，接著再次執(zhí)行步驟160。經(jīng)由步驟170與180或步驟170、180與190來(lái)遞歸地執(zhí)行步驟150。
當(dāng)m在步驟150后增加到大于X時(shí)，則執(zhí)行步驟200。
使用具有包括步驟190中所取代的晶片對(duì)齊標(biāo)記的X個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記的晶片對(duì)齊傳感器來(lái)測(cè)量底層的覆蓋精度，以獲得底層的對(duì)齊信息。
執(zhí)行一曝光過(guò)程。
圖2a至2c說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，用于計(jì)算圖1步驟170與180中的匹配值的方法的俯視圖。
參考圖2a，在圖1的步驟110與120處選擇n個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記，接著選擇一無(wú)缺陷的第一對(duì)齊標(biāo)記13。
此時(shí)，第一對(duì)齊標(biāo)記13具有與參考線11間隔開(kāi)一已知距離的中心，其中參考線11指第一對(duì)齊標(biāo)記13的位置。在曝光裝置中設(shè)定參考線11，將其中心坐標(biāo)定在(0，0)處。
此后將第一對(duì)齊標(biāo)記13轉(zhuǎn)換成每一像素具有256級(jí)(即8位灰階圖像)的第一對(duì)齊標(biāo)記。接著在工作文件中將第一對(duì)齊標(biāo)記圖像移動(dòng)至坐標(biāo)(0，0)，以形成中心移動(dòng)的參考圖像15。
此處，由于晶片對(duì)齊標(biāo)記的圖案尺寸實(shí)質(zhì)上較大，故較佳地，中心移動(dòng)的參考圖像15的一個(gè)像素17對(duì)應(yīng)于第一對(duì)齊標(biāo)記13上尺寸大于0.62μm2的一區(qū)域，使得吞吐量不受影響。
參考圖2b，從步驟130處所載入的第二晶片的晶片對(duì)齊標(biāo)記中選擇任意晶片對(duì)齊標(biāo)記作為第二對(duì)齊標(biāo)記19。
此后，將第二對(duì)齊標(biāo)記19轉(zhuǎn)換成具有8位灰度數(shù)據(jù)級(jí)的第二對(duì)齊標(biāo)記圖像22。將第二對(duì)齊標(biāo)記圖像22移動(dòng)到儲(chǔ)存參考圖像15的坐標(biāo)(0，0)處。
參考圖2c，將第二對(duì)齊標(biāo)記19的第二對(duì)齊圖像22的灰階值與參考圖像15的晶片對(duì)齊圖像21的對(duì)應(yīng)灰階值逐像素進(jìn)行比較，以分成第一灰階像素23與第二灰階像素25。當(dāng)從參考圖像15的像素的灰階值減去第二對(duì)齊標(biāo)記圖像22的像素的灰階值時(shí)，第二灰階像素25具有一零值。另一方面，第一灰階像素23具有一非零值。
匹配值對(duì)應(yīng)于第二灰階像素25的數(shù)目與所有像素的數(shù)目的比。
例如，當(dāng)?shù)诙译A像素25的數(shù)目為700，而第一灰階像素23的數(shù)目為300時(shí)，該匹配值為700700+100×100%=70%]]>70％×10＝700圖3說(shuō)明一方法的俯視圖，該方法依圖1中步驟170、180、190、150、160與200的次序采用參考圖像來(lái)取代晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像，并獲得底層晶片的對(duì)齊信息。
首先，將步驟130處所載入的具有8位灰度數(shù)據(jù)級(jí)的第二晶片的第二對(duì)齊標(biāo)記19的缺陷第二對(duì)齊標(biāo)記圖像22移動(dòng)至曝光裝置的工作文件中的坐標(biāo)(0，0)。
接著用參考圖像15來(lái)取代第二對(duì)齊標(biāo)記圖像22，并且將其移回第二對(duì)齊標(biāo)記19的位置。
在步驟200中作為隨后過(guò)程來(lái)測(cè)量覆蓋精度。
如所述，依據(jù)本發(fā)明用于對(duì)齊晶片的方法，將用作參考圖像的無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像與晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像進(jìn)行比較，并用該參考圖像來(lái)取代有缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像，以獲得底層的對(duì)齊信息。這允許通過(guò)圖像處理來(lái)對(duì)齊晶片，并且改善底層的覆蓋精度。
由于可采用數(shù)種形式來(lái)實(shí)施本發(fā)明而不背離其精神或范圍，故也應(yīng)明白，上述實(shí)施例不受先前說(shuō)明中任何細(xì)節(jié)的限制。而應(yīng)將本發(fā)明廣泛地解釋成權(quán)利要求中所定義的。屬于權(quán)利要求的邊界與范圍或此類(lèi)等效邊界與范圍內(nèi)的所有改變與修改視為包含在權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)齊晶片的方法，其包含以下步驟(a)在一曝光裝置中載入并對(duì)齊第一晶片；(b)從該第一晶片的多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記中選擇一無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記，并在一工作文件中將該無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記儲(chǔ)存為一灰階參考圖像；(c)載入第二晶片，并將該第二晶片的多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記儲(chǔ)存為多個(gè)灰階晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像；(d)分別將該第二晶片的該多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像的每一個(gè)與該第一晶片的該參考圖像逐像素地進(jìn)行比較，以獲得該多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像中每一個(gè)的匹配值；(e)將該多個(gè)匹配值的每一個(gè)與該曝光裝置中所設(shè)定的一最小值進(jìn)行比較；(f)用該參考圖像來(lái)取代匹配值小于該最小值的該晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像；及(g)使用晶片對(duì)齊傳感器來(lái)獲得底層的對(duì)齊信息。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中該第一晶片是一樣本晶片且該第二晶片是一實(shí)際晶片。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中將該步驟(b)的該參考圖像移至該工作文件中的坐標(biāo)(0，0)以對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)存。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中該步驟(d)處的該像素對(duì)應(yīng)于該第二晶片上尺寸大于0.62μm2的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中該灰階參考圖像與該灰階晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像分別具有8位灰度數(shù)據(jù)級(jí)。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中該步驟(d)包含從該參考圖像的該像素的灰階值中減去該晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像的像素的灰階值，以獲得一值，并且通過(guò)計(jì)算具有零值的像素?cái)?shù)目與所有像素?cái)?shù)目之比來(lái)獲得該匹配值。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種對(duì)齊晶片的方法，該方法包括在一曝光裝置中載入并對(duì)齊第一晶片；從該第一晶片的多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記中選擇一無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記，并在一工作文件中將該無(wú)缺陷的晶片對(duì)齊標(biāo)記儲(chǔ)存為灰階參考圖像；載入第二晶片，并將該第二晶片的多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記儲(chǔ)存為灰階晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像；分別將該第二晶片的多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像中的每一個(gè)與該第一晶片的參考圖像逐像素地進(jìn)行比較，以獲得該多個(gè)晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像中每一個(gè)的匹配值；將該多個(gè)匹配值的每一個(gè)與該曝光裝置中所設(shè)定的一最小值比較；用該參考圖像來(lái)取代匹配值小于該最小值的該晶片對(duì)齊標(biāo)記圖像；及使用晶片對(duì)齊傳感器來(lái)獲得底層的對(duì)齊信息。
文檔編號(hào)G03F9/00GK1661771SQ200410104929
公開(kāi)日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者潘槿道 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司