用于通过非相干照明混合的对准的图像改善制造技术

提供确定在无掩模式光刻系统中实际特征/标记位置与设计特征/标记位置之间的偏移的方法和设备。例如，在一个实施方式中，提供一种包括打开在无掩模式光刻系统中的相机快门的方法。将光从镜阵列中的非相邻镜配置朝向第一基板层引导。在相机上捕获和累积所述第一基板层的图像。使用不同非相邻镜配置重复地引导光和捕获图像，以覆盖所述相机在所述第一基板层上的整个视场(FOV)。之后，关闭所述相机快门并将累积的图像存储在存储器中。

Image improvement for alignment through incoherent illumination mixing

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过非相干照明混合的对准的图像改善
本公开的实施方式大体上是涉及无掩模式光刻领域，并且更特别是涉及减少基板上的对准标记和/或特征的实际位置的测量误差。
技术介绍
微光刻技术一般用来在基板上产生电特征。光敏光刻胶典型地施加到基板的至少一个表面。接着，光刻掩模或图案发生器暴露出光敏光刻胶的选定区域来作为图案的一部分，光刻掩模或图案发生器如微镜阵列。光导致选定区域中的光刻胶的化学变化，以准备这些选定区域来用于后续的材料移除和/或材料添加工艺而产生电特征。基板上的电特征的精准定位决定电性互连的质量。在制造工艺期间，对准技术用来确保各层彼此的正确对准。一般来说，对准标记用于这些层中，以辅助不同的层中的特征对准。增加对准标记的位置的识别的准确性可提供层的更准确的对准，并且因而减少重叠误差。因此，本领域中需要增加对准层的准确性。
技术实现思路
本公开的实施方式一般涉及确定基板上的对准标记和/或特征的更准确的位置。例如，在一个实施方式中，提出一种包括打开无掩模式光刻系统中的相机快门的方法。将光从镜阵列中的非相邻镜配置朝向第一基板层引导。在相机上捕获和累积第一基板层的图像。使用不同非相邻镜配置重复地引导光和捕获图像，以覆盖相机在第一基板层上的整个视场(field-of-view，FOV)。之后，关闭相机快门并将累积的图像存储在存储器中。在另一个实施方式中，提出一种方法，所述方法打开无掩模式光刻系统中的相机快门。当基板移动时，将光从至少一个非相邻镜配置引导到移动的基板。在相机中连续地捕获和累积图像，以覆盖移动的基板上的第一基板层上的整个相机视场(field-of-view，FOV)。之后，关闭相机快门；以及将累积的图像存储在存储器中。在又一个实施方式中，提出一种光刻系统，包括光源。还包括镜阵列，镜阵列适于具有非相邻镜配置以接收来自光源的光，并且适于朝向基板层反射光。分光器适于接收从镜阵列反射的光和从基板层反射的光。相机耦接到分光器并适于捕获和累积基板层上的图像，这些图像因从基板层反射光而为可见的。处理器耦接到光源、镜阵列，以选择非相邻镜配置、分光器和相机。本公开的其他实施方式提供而包括具有类似于本文所述的设备和方法的特征的其他方法、设备和系统。附图说明为了使本公开的上述特征可详细地理解，简要概括于上的本公开的更特有的说明可理解，参照以本文的数个实施方式达成，部分的这些实施方式图示于附图中。然而，值得注意的是，针对本公开可承认其他等效实施方式而言，附图仅示出本公开的典型实施方式且因而不视为对本公开的范围限制。图1描绘根据本文所公开的实施方式的设备的透视图。图2描绘根据本文所公开的实施方式的朝向基板引导的照明光线的示例。图3描绘因未正交于基板的光导致基板层上的对准标记位置偏移的示例。图4A、图4B、图4C和图4D描绘仿真的图像，仿真的图像在不同焦点水平面(focuslevels)由隔离镜反射的正交光所照明。图5描绘根据本文所公开实施方式的半隔离图案产生系统的高阶框图的实施方式，半隔离图案产生系统用以减少基板上的对准标记和/或特征的实际位置的测量误差。图6描绘根据本文所公开的实施方式的检测层偏移的方法的实施方式。图7描绘根据本文所公开的实施方式的检测层偏移的方法的实施方式。为了有助于理解，相同的参考编号已经在可行处使用，以表示通用于图的相同元件。具体实施方式在下方的说明中，阐述许多特定的细节，以更加透彻理解本公开。然而，如本
中普通技术人员将显而易见，使用不同配置的多种改变可在不脱离本材料的范围下达成。于其他示例中，熟知的数个特性不进行说明，以避免混淆本材料。因此，本公开不受限在示于说明书中的特定说明实施方式，且所有这些替代实施方式意欲包括于所附的权利要求的范围中。使用来照明对准标记和/或特征的波长不同于光刻胶所感应的波长。例如，使用来曝光光刻胶以产生图案的典型波长为403nm。因此，403nm的波长不用于在对准中照明。可使用来照明的波长的示例为约400nm至约700nm(排除约403nm)。可使用于照明的一些典型的颜色为红色(约650nm)、琥珀色(约570nm至约620nm)和蓝色(约475nm)。图1描绘根据本文所公开的系统100的透视图。系统100包括微镜阵列102、光源104、投射镜片108、相机114、分光器109、和处理器116。系统100亦包括平台112。处理器116控制光源104、相机114和微镜阵列102。在微镜阵列102中的数个镜通过来自处理器116的信号单独地控制。在一个实施方式中，微镜阵列102可为DLP9500型的数字镜装置(digitalmirrordevice)，由德州(Tx)达拉斯(Dallas)的德州仪器公司(TexasInstrumentsIncorporated)制造。多个镜可具有以许多不同方式配置的许多镜。例如，在一个实施方式中，多个镜配置成1920列和1080行。“打开(turnedON)”的镜于此定义成已由处理器116定位的镜，以接收且再引导光朝向基板110。“关闭(turnedOFF)”的镜于此定义成已由处理器116定位的镜，使得镜不朝向基板110传递光。在镜阵列中的各镜可装配，以从被动位置(也就是“关闭”)可单独致动(或数字控制)到主动位置(也就是“打开”)。在一个实施方式中，处理器116送出指令至微镜阵列102，用于至少一个半隔离镜配置来朝向基板110反射光。“配置(configuration)”和“图案(pattern)”于此可交换地使用。本文所使用的“半隔离镜配置”定义为镜配置，其中打开和具有相邻镜的任何镜仅相邻于关闭的镜。当镜打开时，镜紧邻于关闭的镜。例如，半隔离配置可包括例如是打开、关闭、打开等的序列，或例如是打开、关闭、关闭、打开等的序列。相机114可包括光传感器(未描绘)，举例为电荷耦合装置(chargecouplingdevice)，以读取基板110上的至少一个对准标记120来记录(register)基板110至平台112和微镜阵列102。相机114可耦接到处理器116，以有助于确定基板110上的对准标记和/或特征的相对位置。平台112可支撑基板110和相对于微镜阵列102移动基板110。平台112使用至少一个马达118，以在X方向和/或Y方向中相对于微镜阵列102移动基板110。平台112可亦包括至少一个线性编码器(未描绘)，以提供有关于平台112在X方向和/或Y方向中的位置改变的位置信息至处理器116。光105从光路106中的微镜阵列102的底表面107传送通过投射镜片108而朝向基板110。光103从基板110反射，行经分光器109而朝向相机114。投射镜片108可包括缩减比(reductionratio)，以减少光105在基板110上的尺寸。缩减比可在从2:1至10:1的范围中。就此点而言，投射镜片108可包括至少一个透镜，包括在基板110和微镜阵列102之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n打开无掩模式光刻系统中的相机快门；/n将光从镜阵列中的非相邻镜配置朝向第一基板层引导；/n在相机上捕获和累积所述第一基板层的图像；/n使用不同非相邻镜配置重复地进行所述引导和所述捕获，以覆盖所述相机在所述第一基板层上的整个视场(FOV)；/n关闭所述相机快门；以及/n将累积的图像存储在存储器中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170626 US 62/525,0211.一种方法，包括：
打开无掩模式光刻系统中的相机快门；
将光从镜阵列中的非相邻镜配置朝向第一基板层引导；
在相机上捕获和累积所述第一基板层的图像；
使用不同非相邻镜配置重复地进行所述引导和所述捕获，以覆盖所述相机在所述第一基板层上的整个视场(FOV)；
关闭所述相机快门；以及
将累积的图像存储在存储器中。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述非相邻镜配置为打开以接收光的镜相邻于不接收光的关闭的镜的交替模式。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述非相邻镜配置为打开以接收光的镜跟随有不接收光的两个关闭的镜的重复序列。


4.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：
通过使用图像处理，从所述第一基板层的累积的图像测量所述第一基板层上的实际标记位置；以及
将所述第一基板层的设计标记位置与所述实际标记位置进行比较；以及
从对所述第一基板层的所述设计标记位置进行所述比较来确定所述第一基板层上的所述实际标记位置的偏移。


5.如权利要求1项所述的方法，所述方法进一步包括：
打开所述相机快门；
将光从所述非相邻镜配置朝向第二基板层引导，所述第二基板层位于所述第一基板层的顶部上；
连续地捕获和累积所述第二基板层的图像；
使用不同非相邻镜配置重复地进行所述引导和所述捕获，以覆盖所述相机在所述第二基板层上的整个FOV；以及
关闭所述相机快门


6.如权利要求5所述的方法，所述方法进一步包括：
使用图像处理，从所述第二基板层的累积的图像测量所述第二基板层上的实际标记位置，以确定在所述相机的所述FOV内的实际标记位置；
将所述第二基板层的设计标记位置与所述第二基板层上的所述实际标记位置进行比较；以及
从对所述第二基板层的设计标记位置进行所述比较来确定在所述第二基板层上的所述实际标记位置的偏移。


7.如权利要求5所述的方法，所述方法进一步包括：
从所述第二基板层的累积的图像测量在所述第二基板层上的实际标记位置；
将所述第一基板层的设计标记位置与所述第二基板层上的所述实际标记位置进行比较；以及
从对所述第二基板层的设计标记位置进行所述比较来确定偏移，以将所述第二基板层上的所述实际标记位置与所述第一基板层上的所述设计标记位置对准。


8.一种方法，包括：
打开无掩模式光刻系统中的相机快门；
移动基板；
将光从至少一个非相邻镜配置引导到移动的所述基板；
在所述相机中连续地捕获和累积图像，...

【专利技术属性】
技术研发人员：塔纳·科斯坤，黄·J·郑，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US