本發(fā)明是關于套迭目標設計及套迭控制。特別的是，本發(fā)明是關于納米(nm)技術節(jié)點中用于半導體裝置的套迭目標計量方面。

背景技術：

硅晶圓按照循序步驟來制造，各階段在晶圓上置放材料圖型；按照這種方式，敷設全部由不同材料所制成的晶體管、接點等。為使最終裝置正確作用，這些不同圖型必須正確對準，例如，接點、線路及晶體管全都必須排列整齊。套迭控制界定此圖型間對準的控制。其在集成電路(ic)制造中一直都扮演重要角色，有助于監(jiān)控多層裝置結構上的層間對準。任何種類的錯位都可能造成短路及連接失效，進而影響晶圓廠良率及毛利率。套迭控制目前已變?yōu)楦又陵P重要，因為諸如雙圖型化與浸入微影等提升圖型密度及創(chuàng)新技術的組合為基于圖型的良率帶來挑戰(zhàn)。在因應逐漸更緊密的套迭預算時，兼具更高測量準確度/精密度及制程穩(wěn)建性的套迭計量解決方案是關鍵因素。更高階套迭控制與現(xiàn)場計量使用更小、微格柵或其它新穎的目標，正在變?yōu)閷τ诔晒μ岣弋a(chǎn)量及提升良率具有重要性。

更多半導體設計規(guī)則在縮小，據(jù)知套迭誤差預算百分比相比于產(chǎn)品套迭預算有在提高。即使套迭改善程度小也頗令人期望，但對于非常小且容易跨布整體芯片分布的適當目標設計，并無提供套迭測量的現(xiàn)有方法。

因此，對于提供套迭目標設計的方法存在需求，可在半導體裝置處理期間檢測此套迭目標設計并且跨布整體芯片將其分布。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一項態(tài)樣是一種使用基于影像的套迭目標的方法，該套迭目標具有足以通過測量工具來測量以判斷是否存在錯位的尺寸、不因各個制程而產(chǎn)生缺陷、以及可跨布整個晶圓分布而無限制。

本發(fā)明的其它態(tài)樣包括將此方法擴展到任何需要的制程工具參數(shù)，可將此等制程工具參數(shù)轉(zhuǎn)換，諸如檢測及控制局部化應力、熱點、熱預算等。

本發(fā)明的另外的態(tài)樣及其它特征將會在以下說明中提出，并且對于審查以下內(nèi)容的本領域技術人員部分將會顯而易見，或可經(jīng)由實踐本發(fā)明來學習。可如隨附權利要求中特別指出的內(nèi)容來實現(xiàn)并且獲得本發(fā)明的優(yōu)點。

根據(jù)本發(fā)明，可通過一種方法來部分達到一些技術功效，該方法包括在第一層上提供第一虛設圖型作為ic用的外套迭目標；在第二層上提供與第二虛設圖型相關聯(lián)的圖型作為用于測量套迭的目標；以及利用掃描式電子顯微鏡(sem)獲得該第一與第二虛設圖型間的套迭測量。

本發(fā)明的態(tài)樣包括該第一層形成于襯底上方。一些態(tài)樣包括該襯底是分劃板。其它態(tài)樣包括該襯底是晶圓。某些態(tài)樣包括該套迭測量跨布該晶圓的整體擴展。進一步態(tài)樣包括將該套迭測量與數(shù)據(jù)庫中所儲存該ic有關的信息作比較。又進一步態(tài)樣包括基于該套迭測量與該數(shù)據(jù)庫中所儲存該ic有關的該信息間的差異來調(diào)整該第一與第二層上該ic的微影制程。其它態(tài)樣包括該ic有關的該信息，包括層厚、層應力、光學ovl、或其它測量輸出。附加態(tài)樣包括基于該套迭測量來判定制程工具參數(shù)，該制程工具參數(shù)選自于局部化應力、熱點或熱預算。

本發(fā)明的另一態(tài)樣是一種方法，包括：在第一層上提供第一虛設圖型作為ic用的第一套迭目標；在第二層上提供第二虛設圖型作為第二套迭目標；以及利用sem獲得該第一與第二虛設圖型間的套迭測量，其中該第一與第二層當作圖型層使用。

本發(fā)明的態(tài)樣包括該第一與第二層當作多圖型層使用。其它態(tài)樣包括將該套迭測量與數(shù)據(jù)庫中所儲存該ic有關的信息作比較。又進一步態(tài)樣包括基于該套迭測量與該數(shù)據(jù)庫中所儲存該ic有關的該信息間的差異來調(diào)整該第一與第二層上該ic的微影制程。附加態(tài)樣包括該ic有關的該信息，包括層厚、層應力、光學ovl、或其它測量輸出。一些態(tài)樣包括該第一層形成于襯底上方。其它態(tài)樣包括該襯底是分劃板或襯底。進一步態(tài)樣包括基于該套迭測量來判定制程工具參數(shù)，該制程工具參數(shù)選自于局部化應力、熱點或熱預算。再進一步態(tài)樣包括在第三層上提供第三虛設圖型作為第三套迭目標；以及利用該sem獲得該第一、第二與第三虛設圖型間的該套迭測量。

本發(fā)明的另一態(tài)樣是一種方法，其包括在第一層上提供第一虛設圖型作為ic用的第一套迭目標，該第一層形成于襯底上方；在第二層上提供第二虛設圖型作為第二套迭目標；利用sem獲得該第一與第二虛設圖型間的套迭測量；將該套迭測量與數(shù)據(jù)庫中所儲存該ic有關的信息作比較；以及基于該套迭測量與該數(shù)據(jù)庫中所儲存該ic有關的該信息間的差異來調(diào)整該第一與第二層上該ic的微影制程，其中該第一與第二層當作多圖型層使用。

本發(fā)明的另外態(tài)樣及技術功效經(jīng)由以下詳細說明對于本領域技術人員將會輕易地變?yōu)轱@而易見，其中本發(fā)明的具體實施例單純地通過經(jīng)深思用以實行本發(fā)明的最佳模式的說明來描述。如將會了解的是，本發(fā)明能夠是其它及不同的具體實施例，而且其數(shù)項細節(jié)能夠在各種明顯方面進行修改，全都不會脫離本發(fā)明。因此，附圖及說明本質(zhì)上要視為說明性，而不是作為限制。

附圖說明

本發(fā)明是在隨附圖式的附圖中舉例來說明，但非作為限制，圖中相似的附圖標記是指類似的元件，并且其中：

圖1根據(jù)一例示性具體實施例，繪示套迭目標制程流程圖；

圖2根據(jù)一例示性具體實施例，示意性繪示用于進行套迭目標制程的系統(tǒng)；

圖3根據(jù)一例示性具體實施例，繪示套迭目標設計；

圖4根據(jù)另一例示性具體實施例，繪示套迭目標制程流程圖；

圖5根據(jù)另一例示性具體實施例，繪示套迭目標設計；以及

圖6根據(jù)又另一例示性具體實施例，繪示套迭目標設計。

具體實施方式

在以下說明中，為了闡釋目的，提出許多特定細節(jié)以便透徹了解例示性具體實施例。然而，應顯而易知的是，沒有這些特定細節(jié)或利用等同配置也可實踐例示性具體實施例。在其它實例中，眾所周知的結構及裝置是以方塊圖形式來展示，為的是要避免不必要地混淆例示性具體實施例。另外，除非另有所指，本說明書及權利要求中用來表達成分、反應條件等等的量、比率、及數(shù)值特性的所有數(shù)字都要了解為在所有實例中是以“約”一語來修飾。

圖1根據(jù)一例示性具體實施例，繪示制程流程。在步驟101中，于第一層上提供第一虛設圖型。第一層形成于襯底上方，諸如分劃板或晶圓。第一虛設圖型作用為ic用的外套迭目標。在步驟103中，提供圖型，其與第二層上的第二虛設圖型相關聯(lián)，并且作用為用于測量套迭的目標。在步驟105中，使用sem獲得該第一與第二虛設圖型間的套迭測量。在步驟107中，將出自sem掃描的套迭測量與數(shù)據(jù)庫中所儲存ic有關的信息作比較。數(shù)據(jù)庫中所儲存信息的非限制性實施例包括層厚、層應力、光學ovl以及其它測量輸出。在步驟109中，基于該套迭測量與該數(shù)據(jù)庫中所儲存該ic有關的該信息間的差異，在該第一與第二層上調(diào)整該ic的微影制程。本具體實施例的套迭測量可跨布整體晶圓或分劃板場擴展。在某些具體實施例中，可判定基于該套迭測量的制程工具參數(shù)(步驟111)。該制程工具參數(shù)可包括，但不限于局部化應力、熱點或熱預算。

言及圖2，所示根據(jù)一例示性具體實施例可用于測量及控制套迭對準的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括組配成用來在處理其上有形成ic的晶圓203期間測量套迭的sem201。sem201對包括數(shù)據(jù)庫或與其相關聯(lián)的處理器系統(tǒng)205提供套迭測量信息。將出自sem201掃描的套迭測量與數(shù)據(jù)庫中所儲存晶圓203有關的設計數(shù)據(jù)信息作比較?？刂撇⒄{(diào)整晶圓203的微影制程207以便使套迭錯位降到最小。如以上所述，可基于該套迭測量與該數(shù)據(jù)庫中所儲存該晶圓有關的該信息間的差異，在該第一與第二層上進行微影制程。

本文所述的制程可經(jīng)由軟件、硬件、固件、或其組合來實施。電腦系統(tǒng)包括至少一個處理器(即205)、至少一個記憶體、以及至少一個儲存空間。舉例來說，此記憶體包括動態(tài)儲存空間、靜態(tài)儲存空間、或以上的組合。此電腦系統(tǒng)可耦接至顯示器以及一或多個輸入裝置，例如鍵盤及指標裝置。此顯示器可用于提供一或多個gui介面。此電腦系統(tǒng)配有圖形卡。輸入裝置可由此電腦系統(tǒng)的使用者用于與(例如)gui介面互動。儲存空間可儲存應用程式、布局數(shù)據(jù)(或信息)、遮罩設計規(guī)則、以及圖型數(shù)據(jù)庫(或存放庫)。應用程式可包括通過此處理器執(zhí)行時，令此電腦系統(tǒng)進行一或多道制程(例如：本文所述制程的一或多者)的指令(或電腦程序代碼)。注意到的是，在各項態(tài)樣中，本文中所述技術其中一些或全部回應于此處理器執(zhí)行記憶體中所含一或多個處理器指令的一或多個序列而通過此電腦系統(tǒng)來進行。此類指令亦稱為電腦指令、軟件及程序代碼，可自諸如儲存裝置或網(wǎng)路連結等另一電腦可讀媒體讀入記憶體。記憶體中所含指令的序列在執(zhí)行時，令此處理器進行本文中所述方法步驟其中之一或多者。本發(fā)明的具體實施例不受限于硬件與軟件的任何特定組合，除非本文中另有明確具體敘述。

言及圖3，就錨定結構303將虛設圖型301表示為套迭目標。大部分半導體分劃板是以虛設圖型填充，需將此虛設圖型用于控制分劃板透射因子，并且確保干蝕刻及化學機械研磨(cmp)制程有相同的負載效應，不受所用產(chǎn)品影響。在這項實施例中，虛設設計規(guī)則用于建立作為外套迭目標(即虛設圖型301)的第一層。虛設圖型301需要錨定結構303以確保虛設圖型的未提起。在本具體實施例中，通過將錨定結構303當作第二目標使用，可準確記錄套迭測量。

圖4根據(jù)另一例示性具體實施例，繪示作為部分雙圖型化制程的制程流程。在步驟401中，就ic于兩個雙圖型層其中第一者上提供第一虛設圖型作為第一套迭目標。于襯底上方形成第一層。在步驟403中，于這兩個雙圖型層其中第二者上形成第二虛設圖型作為第二套迭目標。在步驟405中，利用sem獲得該第一與第二虛設圖型間的套迭測量。在步驟407中，將該套迭測量與數(shù)據(jù)庫中所儲存該ic有關的信息作比較。在步驟409中，可基于該套迭測量與該數(shù)據(jù)庫中所儲存該ic有關的該信息間的差異，在該第一與第二層上調(diào)整該ic的微影制程。

言及圖5，為第一與第二層當作雙圖型層使用的一實施例。使用此雙圖型化制程時，可按照或通過諸如gds檔案格式的數(shù)據(jù)庫檔案格式，將虛設圖型501及503分成兩種不同顏色或?qū)Ρ壬{(diào)。在不同層上提供虛設圖型501及503。虛設圖型501與503間的距離、或兩者重心間的距離可通過sem來測量，并且當作套迭測量使用。另外，就更高密度套迭測量，在第三層上形成第三虛設圖型并當作第三套迭目標使用，以及該sem可獲得該第一、第二與第三虛設圖型間的套迭測量。

憑借本方法，虛設圖型可在更高密度套迭測量時當作新目標使用。已僅當作填充材料使用的虛設圖型轉(zhuǎn)換成計量目標，包括但不限于厚度及ocd。此等虛設圖型可當作多套迭目標使用。取決于半導體制程流程中的制點，有可能獲得來自多層的信息。言及圖6，在這項實施例中，可按照或通過諸如gds檔案格式的數(shù)據(jù)庫檔案格式，利用不同顏色或?qū)Ρ壬{(diào)來視覺化多達四層(601、602、603及604)。

本發(fā)明的具體實施例可達到數(shù)種技術功效，包括對晶圓上任何給定位置的準確讀取及信賴度，不需要附加目標設計。本文中所述的方法提供更接近傳統(tǒng)套迭目標的位置而無限制，跨布分劃板場分布而不產(chǎn)生缺陷，并且可輕易擴展到未來世代。本發(fā)明在各種工業(yè)應用的任一者中享有產(chǎn)業(yè)利用性，例如，微處理器、智慧型手機、行動電話、蜂巢式手機、機上盒、dvd錄影機與播放器、車輛導航、印表機與周邊裝置、網(wǎng)路與電信設備、游戲系統(tǒng)、以及數(shù)位照相機。因此，本發(fā)明在各種類型的高度整合型半導體裝置的任一者中享有產(chǎn)業(yè)利用性，尤其是納米技術節(jié)點。

在前述說明中，本發(fā)明參照其具體例示性具體實施例來說明。然而，將會證實可對其進行各種修改及變更，但不會脫離本發(fā)明的更廣泛精神與范疇，如權利要求書中所提。本說明書及附圖從而要視為說明性而非作為限制。了解的是，本發(fā)明能夠使用各種其它組合及具體實施例，并且在如本文中所表達，能夠在本發(fā)明概念的范疇內(nèi)作任何變更或修改。