對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置、半導(dǎo)體工件和用于對(duì)準(zhǔn)晶圓的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例總體上涉及對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置、半導(dǎo)體工件和用于對(duì)準(zhǔn)晶圓的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代半導(dǎo)體器件(諸如集成電路(IC)器件或芯片)通?？赏ㄟ^(guò)處理諸如晶圓的半導(dǎo)體載片來(lái)制造。集成電路可包括多層，例如一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)電的、絕緣的和/或?qū)щ姷膶?，它們可相互堆疊。在這種連接中，上層與下層的重疊(對(duì)準(zhǔn))是很重要的。例如，當(dāng)例如通過(guò)步進(jìn)機(jī)或掃描儀對(duì)準(zhǔn)光刻限定層時(shí)，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記通?？捎糜谶M(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
[0003]當(dāng)使用步進(jìn)機(jī)/掃描儀裝置調(diào)整光刻層時(shí)，會(huì)發(fā)生對(duì)準(zhǔn)跳變(alignment jump)。
[0004]為了避免該問(wèn)題，步進(jìn)機(jī)/掃描儀裝置通常包括軟件解決方案，其檢查測(cè)量位置(即，測(cè)量帶)處的對(duì)比差是否大于測(cè)量位置之間的對(duì)比差。此外，檢查與測(cè)量帶(圍欄帶)相鄰的標(biāo)記。
[0005]軟件解決方案的缺點(diǎn)在于，如果干擾在測(cè)量帶之間帶來(lái)大的對(duì)比差，如果帶的寬度等于帶之間距離的一半，或者如果與測(cè)量帶(即，圍欄帶)相鄰的帶示出與測(cè)量帶相比不同的對(duì)比差，則在對(duì)準(zhǔn)處理期間，軟件解決方案不能適當(dāng)?shù)毓ぷ骰虿坏貌皇А?br>[0006]期望提供一種確定和/或避免對(duì)準(zhǔn)跳變而不使用軟件解決方案的可選方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置可包括多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，在一行中彼此接近地設(shè)置，其中滿足以下至少一個(gè)條件:多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記具有第一寬度，多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記具有不同于第一寬度的第二寬度；多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第一對(duì)相鄰的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以第一間距進(jìn)行布置，多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第二對(duì)相鄰的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以不同于第一間距的第二間距進(jìn)行布置。
[0008]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置可包括:多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，在一行中彼此接近地設(shè)置，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置在對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的間距和寬度中的至少一個(gè)方面包括不對(duì)稱性。
[0009]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體工件可包括至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置，其包括在一行中彼此接近地設(shè)置的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，滿足以下條件中的至少一個(gè):多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記具有第一寬度，并且多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記具有不同于第一寬度的第二寬度多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第一對(duì)相鄰的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以第一間距進(jìn)行布置，并且多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第二對(duì)相鄰的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以不同于第一間距的第二間距進(jìn)行布置。
[0010]根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)準(zhǔn)晶圓的方法可包括:提供具有至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置的晶圓，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置包括在一行中彼此接近地設(shè)置的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，其中，滿足以下條件中的至少一個(gè):多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記具有第一寬度，并且多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記具有不同于第一寬度的第二寬度；多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第一對(duì)相鄰的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以第一間距進(jìn)行布置，并且多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記中的第二對(duì)相鄰的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以不同于第一間距的第二間距進(jìn)行布置；向至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置照射光；收集來(lái)自對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置的反射的光；分析收集的光的光學(xué)信息；以及基于分析的光學(xué)信息確定晶圓的位置。
【附圖說(shuō)明】
[0011]在附圖中，類似的參考符號(hào)在不同的附圖中通常表示相同的部件。附圖不需要按比例繪制，而是通常將注意力集中于示出發(fā)明原理。在以下描述中，參照附圖描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，其中:
[0012]圖1示出了包括管芯的半導(dǎo)體工件的頂視圖；
[0013]圖2示出了典型的對(duì)準(zhǔn)處理的示圖；
[0014]圖3A示出了典型的預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；
[0015]圖3B示出了典型的精對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的組；
[0016]圖4A至圖4C分別示出了傳統(tǒng)的精對(duì)準(zhǔn)處理期間發(fā)生的正確對(duì)準(zhǔn)和典型錯(cuò)誤；
[0017]圖5示出了對(duì)準(zhǔn)處理期間步進(jìn)裝置屏幕的典型對(duì)準(zhǔn)圖像；
[0018]圖6A至圖6C示出了在步進(jìn)機(jī)/掃描儀裝置中實(shí)施的用于確定對(duì)準(zhǔn)跳變的傳統(tǒng)軟件方法的示意圖；
[0019]圖7A示出了根據(jù)實(shí)施例的包括具有不同寬度的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置，以及圖7B示出了根據(jù)另一實(shí)施例的包括在相鄰的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記對(duì)之間具有不同間距的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置；
[0020]圖8A示出了對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的傳統(tǒng)圖案；
[0021]圖8B至圖8J示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置；
[0022]圖9示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的包括至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記布置的半導(dǎo)體工件；以及
[0023]圖10示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)準(zhǔn)晶圓的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下詳細(xì)描述參照通過(guò)圖示示出了實(shí)施本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)和實(shí)施例的附圖。充分詳細(xì)地描述了這些實(shí)施例以能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明。在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用其他實(shí)施例并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)、邏輯和電子方面的變化。各個(gè)實(shí)施例不是必須相互排斥，因?yàn)橐恍?shí)施例可以與一個(gè)或多個(gè)其他實(shí)施例相互組合以形成新的實(shí)施例。
[0025]注意，在本說(shuō)明書(shū)中，包括在“一個(gè)方面”、“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)例方面”、“方面”、“另一方面”、“一些方面”、“各個(gè)方面”、“其他方面”、“可選方面”等中的各個(gè)特征(例如，區(qū)域、層、處理、步驟、堆疊、特性、材料等)用于表示包括在本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)方面中的任何這些特征，并且可以在相同方面中組合或者不是必須在相同方面中組合。針對(duì)方法提供了本發(fā)明的各個(gè)方面，并且針對(duì)器件或制造提供了本方面的各個(gè)方面。應(yīng)該理解，方法的基本特性還可以適用于器件或制造，反之亦然。因此，為了簡(jiǎn)要，可以省略這些特性的重復(fù)描述。
[0026]本文使用的詞語(yǔ)“示例性”表示“用作實(shí)例、例子或例示”。本文描述為“示例性”的任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)不是必須構(gòu)造為相對(duì)于其他實(shí)施例或設(shè)計(jì)是優(yōu)選的或有利的。
[0027]注意，在該說(shuō)明書(shū)中，“至少一個(gè)”可以表示任何組合。例如，對(duì)象A和對(duì)象B的至少一個(gè)可以為對(duì)象A、對(duì)象B、或者對(duì)象A和對(duì)象B。
[0028]本文描述將一個(gè)部件(例如，層)形成在側(cè)或表面“上方”所使用的詞語(yǔ)“上方”可用于表示該部件(例如層)可以“直接”形成在所指?jìng)?cè)或表面上，例如與指?jìng)?cè)或表面直接接觸。本文描述將一個(gè)部件(例如，層)形成在側(cè)或表面“上方”所使用的詞語(yǔ)“上方”可用于表示該部件(例如層)可以“間接”形成在所指?jìng)?cè)或表面上，一個(gè)或多個(gè)附加層被配置為在所指?jìng)?cè)或表面與所形成的層之間。
[0029]盡管參照特定方面示出和描述了本發(fā)明，但本說(shuō)明書(shū)不用于限制所示細(xì)節(jié)。在權(quán)利要求的范圍和等效范圍內(nèi)可進(jìn)行修改。
[0030]當(dāng)通過(guò)步進(jìn)機(jī)或掃描儀自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)光刻層(即，光刻限定層)時(shí)，對(duì)準(zhǔn)處理的多個(gè)因素的不利組合會(huì)導(dǎo)致所謂的對(duì)準(zhǔn)跳變，即較差的對(duì)準(zhǔn)結(jié)果，例如在從預(yù)對(duì)準(zhǔn)到精對(duì)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換期間或之后。這些因素例如可以包括或可以為對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的設(shè)計(jì)、對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的寬度和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記之間的間距、對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記之間的干擾(例如，在利用步進(jìn)機(jī)或掃描儀調(diào)整光刻層期間，在讀取或識(shí)別對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的過(guò)程中生成的光學(xué)干擾圖案)、設(shè)備(即，掃描儀或步進(jìn)機(jī))中的錯(cuò)誤偏移設(shè)置以及較差的預(yù)對(duì)準(zhǔn)。這些對(duì)準(zhǔn)跳變可導(dǎo)致步進(jìn)機(jī)或掃描儀中光刻曝光期間晶圓對(duì)準(zhǔn)的不精確。
[0031]圖1示出了半導(dǎo)體工件102的頂視圖。
[0032]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示圖100示出了半導(dǎo)體工件102的頂視圖，其中，半導(dǎo)體工件102可以為半導(dǎo)體晶圓，其包括多個(gè)管芯區(qū)域104和與管芯區(qū)域104相鄰的切口區(qū)域(krefreg1n) 106ο管芯區(qū)域104可以表示半導(dǎo)體工件102的例如通過(guò)光刻圖案化(例如，曝光)和半導(dǎo)體制造工藝可以形成一個(gè)或多個(gè)電子器件的區(qū)域。半導(dǎo)體工件102可包括至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114，其包括伸長(zhǎng)圖案。
[0033]半導(dǎo)體工件102可以包括多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114，多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114中的每個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114可以包括伸長(zhǎng)圖案。
[0034]如示圖100所示，一組對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以被稱為對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記組112或?qū)?zhǔn)標(biāo)記布置112或多標(biāo)記。每個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記組112可包括多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114，例如兩個(gè)以上，例如六個(gè)、八個(gè)或者十個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114，并且可以在半導(dǎo)體工件102的頂面上方形成在與管芯區(qū)域104相鄰的切口區(qū)域106中。每個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114都可配置為精對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。在這種情況下，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記組112還可以被稱為精對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記組112。
[0035]至少兩個(gè)TV預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(TVPA標(biāo)記)110可形成在半導(dǎo)體工件102的頂面上方。如示圖100所示，為了簡(jiǎn)化，在半導(dǎo)體工件102中僅示出了四個(gè)管芯區(qū)域104。然而，應(yīng)該理解，半導(dǎo)體工件102通常可以包括多個(gè)管芯，例如數(shù)十個(gè)、數(shù)百個(gè)甚至數(shù)千個(gè)管芯。每個(gè)管芯區(qū)域104可以(至少部分地)被其中形成有精對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記組112和/或TV預(yù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記110的切口或邊緣區(qū)域106所環(huán)繞。
[0036]參照?qǐng)D1，環(huán)繞相應(yīng)管芯區(qū)域104的每個(gè)切口區(qū)域106都可包括兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記組112。如圖1所示，第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記組112χ是指在半導(dǎo)體工件102的χ軸方