用于步进机对准的自补偿记号装置制造方法及图纸

一种利用每个步进机射域（４１０）的四个精细对准标记（４２０ａ、４２０ｂ、４３０ａ、４３０ｂ）的晶片对准系统。四个对准标记布置在四个侧边的步进机射域的每个侧边上的划线（４０４）内。步进机射域的相对侧边上的标记位于镜像的位置。这样能够补偿旋转误差。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在步进机中制造在晶片上的集成电路。更具体地，本专利技术涉及用于将步进机射域(stepper shot)和晶片对准的精细对准标记的装置。利用公知技术例如光刻法在硅晶片上整体制造集成电路芯片。利用这些技术，将在集成电路芯片的指定层中限定元件和互连的尺寸和形状的图案应用到晶片。应用到晶片的图案被布置为初缩掩模版(reticle)图象的阵列或矩阵。晶片步进机保持晶片上并通过透镜将初缩掩模版的图案图象投射到晶片上。将其上投射图象的晶片上的面积定义为步进机射域。现在参照现有技术图1，图1示出了步进机100的侧视图。步进机100包括光源122、掩蔽叶片124、初缩掩模版126、透镜128和台面112。光源122通过掩蔽叶片124的开口126a、通过初缩掩模版126上的图案126a的透明部分、通过透镜128投射光并投射到位于台面112上的晶片133上。由此，初缩掩模版126上的图案126a就复制到晶片133上，典型地按5∶1缩小。位于初缩掩模版126的内部或中心部分上的图案穿过透镜128的中心部分128a。同样，位于初缩掩模版126的外部或外围部分的图案126b穿过透镜128的外部128b。实质上通过在晶片133上形成在一层的上面层叠另一层的多个互连层而形成集成电路。因为层的互连，产生确保晶片133上的图案被精确定位并形成图案的需要。常规的方法依赖晶片133、台面112、透镜128和初缩掩模版126的精确对准来精确制造集成电路。几种误差引起的变量会影响利用光刻法精确形成晶片上图象。这些变量中包括旋转对准误差、平移对准误差和透镜畸变误差。可以通过步进机的不同部分校正这些误差引起的各种变量中的每一种。需要分开误差的类型并独立测量它们以致不会混淆误差测量，并使每个变量的校正结果将不会抵触并能够取得预期效果。对于由初缩掩模版126相对于晶片133(或反之亦然)的旋转移动引起的旋转对准误差，这里的讨论具有特别的意义。如上所述，希望从其它误差引起的变量中分出旋转误差以便补偿旋转误差的真实测量值。现在参照现有技术图2，示出了晶片133和步进机射域的顶视图，在此分别由箭头30和32表示仪器的正面和背面。对准标记14和16位于晶片133上以便在集成电路形成之前保证晶片133和初缩掩模版126(图1)的最终对准是正确的。对准标记14和16位于步进机射域12的划线(scribe line)区内。步进机射域12可以由多个集成电路芯片或单个芯片组成。完成多个步进机射域直到曝光整个晶片133。现有技术图2A说明了仅利用两个对准标记14和16的装置。对准标记14用于获得y方向偏移，对准标记16用于获得x方向偏移。在现有技术中，对准标记14和16距它们希望的位置或取向(如控制软件所规定)中的偏差认为是平移误差，实际上它可以是旋转误差或透镜畸变误差。为了在现有技术中实施旋转误差的测量，就需要现有技术图2B中示出的附加对准标记18。现有技术设计指南指明对准标记18必须位于它不妨碍与y坐标轴上的y方向测量记号(例如对准标记14)。因此，对准标记14和对准标记18不相互对准并在y方向上以偏移量20分开。测量偏移量20的量以确定旋转误差量。也就是，例如，在没有旋转误差的情况下偏移量20的量是已知的。如果按顺时针方向旋转步进机射域12，那么相对于该量的偏移量20的数量将增加，并且增加的数量会转换为旋转误差的测量值。因此，在现有技术中，为了确定旋转误差的量需要获得全部三个对准标记14、16和18以及距所测量的它们希望的位置值的偏差。在一些步进机执行中，获得用于多个射域的标记以便获得需要确定旋转误差的测量值。因此，必须获得对准标记14、16和18并对每个晶片进行多次测量。获得标记、获得测量、和计算旋转误差所需的时间和工艺努力可能限制步进机的生产量。此外，需要用于获得标记14、16和18对准范围的适当聚焦以便获得具有计算旋转误差所需的精度的标记。这种聚焦可以对每个晶片或按其它频率(例如，每隔一个晶片，每隔五个晶片，等等)进行。完成聚焦任务所需的任何速率、时间可进一步限制步进机的生产量。因此，就需要一种能够适当地补偿集成电路制造工艺中的旋转误差的方法和/或系统。还需要一种能够满足上述需要并能够节约测量和工艺时间的方法和/或系统，由此可能改善步进机的生产量。本专利技术的一个目的是提供一种对于上述需要的新型解决方案以及一种方法及其系统，该方法和系统能够适当地补偿集成电路制造工艺中的旋转误差。本专利技术还提供一种能够满足上述需要并能够节约测量和工艺时间的方法和/或系统，由此可能改善步进机的生产量。根据第一方面，本专利技术适合一种利用每个步进机射域四个精细对准标记来制造集成电路的方法及其系统。根据第二方面，本专利技术提供一个具有每个步进机射域四个精细对准标记的晶片。根据另一方面，本专利技术适合用于在晶片上形成四个精细对准标记的初缩掩模版。在四个侧边的步进机射域的每个侧边上的划线之内形成四个对准标记。根据本专利技术，步进机射域的相对侧边上的对准标记处于镜像位置。在一个实施例中，对于正方形或矩形步进机射域，对准标记位于步进机射域各侧的中点处。在另一个实施例中，对准标记处于步进机射域的每个角。在一个实施例中，每个对准标记包括具有预定尺寸(例如，长和宽)的多个矩形。在一个实施例中，利用正光刻胶工艺形成对准标记，因此对准标记由清晰视野的实心(例如，铬)矩形组成。在另一个实施例中，利用负光刻胶工艺形成对准标记，因此对准标记由其中形成矩形窗口(例如，无铬的区域)的暗视野(例如，铬)背景组成。因为相邻步进机射域的划线重叠，形成在一个范围中的第二对准标记将与形成在先前范围中的第一对准标记重叠(例如，第一步进机射域中的右侧标记将被相邻的步进机射域中的左侧标记重叠)。在没有旋转误差(步进机射域相对于晶片没有旋转)的情况下，将对准第一和第二标记，并且组成对准标记的矩形将保持它们的预定尺寸。另一方面，在步进机射域相对于晶片旋转的情况下，在相邻的步进机射域中的第一和第二标记就不会对准，并且组成标记的矩形的尺寸将改变相应于旋转量的量。那就是，在清晰视野中的实心矩形的情况下，矩形的宽度将减少相应于旋转误差的量的量。在暗视野中的清晰矩形的情况下，矩形的宽度将增加相应于旋转误差的量的量。然而，根据本专利技术，对于绕相对于晶片其中心处旋转步进机射域的情况(或反之亦然)，即使旋转，矩形的中心线由此对准标记将保持不变化，由此在不需要测量的情况下补偿旋转误差。因此，根据本专利技术通过设置四个对准标记将全面地消除旋转误差的影响。对于其中步进机射域绕它的侧边之一的中心处(例如，绕范围的左侧中心)旋转，则旋转误差就减少一半。因此，根据本专利技术，后者情况的旋转误差就最小化并且将因此消耗预期重叠要求的较小部分。因此，根据本专利技术，相邻步进机射域的对准标记的重叠产生的对准标记将补偿绕步进机射域中心处的旋转。因此，就没有必要为了确定旋转误差获取对准标记，就能节约时间、减少工艺并因此可能增加步进机的生产量。此外，因为本专利技术的对准方法采用每个步进机射域四个对准标记，所以相对于常规方法能够增加制造工艺的精度。本领域普通技术人员在读了下面的各种附图说明中的优选实施例的详细描述后，本专利技术的这些和其它目的和优点将变得明显。在附图中图1是可以实现本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用步进机制造集成电路的晶片，所述晶片包括： 第一区，用于接纳四侧边的步进机射域，所述步进机射域具有沿它的周界的划线；以及 布置在所述划线内的四个对准标记，所述对准标记用于将所述步进机射域和所述第一区对准； 其中一个对准标记位于所述步进机射域的每个侧边上，并且其中所述步进机射域的第一侧边上的对准标记和与所述第一侧边相对的所述步进机射域第二侧边上的对准标记位于镜像的位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P勒鲁，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]