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用于优化贯穿硅通孔叠对的系统及方法技术方案

技术编号:40177290 阅读:11 留言:0更新日期:2024-01-26 23:44
一种晶片形状计量系统包含经配置以对作用晶片、载体晶片及经接合装置晶片执行无应力形状测量的晶片形状计量子系统。所述作用晶片包含功能逻辑电路,且所述载体晶片是电无源的。所述晶片形状计量系统包含通信地耦合到所述晶片形状计量子系统的控制器。所述控制器经配置以:接收无应力形状测量;确定所述作用晶片上的特征与所述载体晶片上的特征之间的叠对畸变;及将所述叠对畸变转换成一或多个光刻扫描仪的前馈校正。所述控制器还经配置以:确定接合器或光刻扫描仪的控制范围;预测叠对畸变图案;基于最小可实现叠对计算最优控制签名;及基于所述所计算最优控制签名将前馈校正提供到所述接合器或光刻扫描仪。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开一般来说涉及半导体晶片计量,且更特定来说涉及一种用于优化贯穿硅通孔叠对的系统及方法


技术介绍

1、不断扩大的消费电子市场正在推动半导体创新的发展。对集成、功率消耗的减小的推动及对更小外观尺寸的需要产生新架构,所述新架构组合不同技术与创新性封装方法,其中将最大功能性封装到最小空间中。据信使用掩埋式电力轨是用于缩小逻辑基本规则的关键赋能者。与具有大数目金属层的生产线工艺的常规后端可能实现的相比,掩埋式电力轨允许前端装置、供应电压与接地之间的更直接连接。通常,已使用接合工艺,其引入接合诱发的畸变,因此具有显著较大叠对要求。贯穿硅通孔(tsv)已演变为用于3d集成及晶片级封装的关键技术中的一者。一般来说,执行tsv光刻叠对控制包含光刻工艺控制完全共同的多个元件。通常,利用扫描仪对准系统,所述扫描仪对准系统使用装置层上的参考目标且测量目标的位置。目标的位置通常利用对准模型进行插值,所述对准模型可包含高阶项(例如,在晶片坐标中使用3阶项的howa3)。同样,进行对扫描仪的叠对校正,这通常包含网格模型以及曝光校正方法(cpe)。另外,常规叠对目标可用于测量tsv光刻图案与装置晶片上的参考层之间的叠对。此外,反馈控制系统可使用来自先前批次的关于模型参数的信息来产生用于下一批次的曝光的一组新校正。理想地,使用接合器调整与扫描仪调整的组合来实现最优畸变。具体来说,接合诱发的畸变的挑战在于常规叠对测量需要叠对目标。

2、出于多种原因,上述方法可为不利的。首先,实现适当校正准确度需要高密度的计量目标以捕获所有接合诱发的畸变。尽管工艺诱发的畸变中的一些畸变(来自接合以及接合后处理两者)以相对平滑方式随晶片而变化,但在以相对短标度发生畸变之处存在签名。这些签名以在接合工艺的起始期间、在晶片的中心中产生的畸变为例。这些签名可在相当短距离内(即,在20mm到30mm的距离内)发生。这些签名的表征需要极高密度的计量目标。放置此高密度的目标可能是不切实际的,这是因为这些目标可干扰装置图案。先前方法需要昂贵且因此耗费时间的叠对计量。因此,期望具有能够产生密集畸变测量而无需叠对目标的叠对计量方法。出于检测接合器诱发畸变中对于光刻校正可能有害的任何移位的目的,期望一旦已发生接合便监测接合器性能。在常规方法中,使用红外光来测量装置与载体晶片上的特征之间的叠对需要载体晶片的额外处理以实现形成参考标记的目的,这是原本不需要的。最终,标准方法通常使用光刻扫描仪的反馈控制,这可不计及晶片到晶片可变性(由接合器之间的差诱发)。因此,将期望提供一种解决上文所识别不足处的系统及方法。


技术实现思路

1、根据本公开的一或多个说明性实施例,公开一种晶片形状计量系统。在一个说明性实施例中,所述系统包含经配置以对第一晶片、第二晶片及经接合装置晶片执行一或多个无应力形状测量的晶片形状计量子系统,其中所述经接合装置晶片包括所述第一晶片与所述第二晶片的接合后对。在另一说明性实施例中,所述系统可包含通信地耦合到所述晶片形状计量子系统的控制器,所述控制器包含一或多个处理器以:从所述晶片形状子系统接收一或多个无应力形状测量;基于所述第一晶片、所述第二晶片及所述经接合装置晶片的所述一或多个无应力形状测量,确定所述第一晶片上的一或多个特征与所述第二晶片上的一或多个特征之间的叠对畸变;及将所述叠对畸变转换成一或多个光刻扫描仪的前馈校正。

2、根据本公开的一或多个说明性实施例,公开一种系统。在一个说明性实施例中,所述系统包含经配置以从晶片形状计量子系统接收一或多个形状测量的控制器。在另一说明性实施例中,所述控制器包含经配置以执行存储于存储器中的程序指令集的一或多个处理器。在另一说明性实施例中,所述程序指令集经配置以致使所述一或多个处理器:从所述晶片形状子系统接收一或多个无应力形状测量;基于第一晶片、第二晶片及经接合装置晶片的所述一或多个无应力形状测量,确定所述第一晶片上的一或多个特征与所述第二晶片上的一或多个特征之间的叠对畸变;及将所述叠对畸变转换成一或多个光刻扫描仪的前馈校正。

3、根据本公开的一或多个说明性实施例,公开一种确定多个处理工具的最优签名的方法。在一个说明性实施例中,所述方法可包含但不限于确定所述多个处理工具中的每一处理工具的控制范围,其中所述多个处理工具中的每一处理工具的控制范围可包含一或多个签名。在另一说明性实施例中,所述方法可包含但不限于识别所述多个处理工具中的每一处理工具的控制范围内的可实现签名范围。在另一说明性实施例中,所述方法可包含但不限于计算所述多个处理工具中的每一处理工具的最优签名,其中所述最优签名是基于一或多个额外优化准则而识别的。在另一说明性实施例中,所述方法可包含但不限于基于所述所计算最优签名而预测叠对畸变图案。在另一说明性实施例中,所述方法可包含但不限于基于所述经预测叠对将反馈调整提供到所述多个处理工具。

4、应理解,前述大体说明及以下详细说明两者均仅为示范性及解释性的且未必限制所主张的专利技术。并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图图解说明本专利技术的实施例,并与大体说明一起用于解释本专利技术的原理。

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【技术保护点】

1.一种晶片形状计量系统,其包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一晶片是包含功能逻辑电路的作用晶片且所述第二晶片是电无源载体晶片。

3.根据权利要求1所述的系统,其中所述装置晶片经历薄化工艺。

4.根据权利要求3所述的系统,其中一组贯穿硅通孔(TSV)被图案化及蚀刻于所述装置晶片的背侧上。

5.根据权利要求4所述的系统,其中所述组TSV包括经配置以提供从所述装置晶片的背侧到所述装置晶片的前侧的电连接的一或多个接触件。

6.根据权利要求1所述的系统,其中所述将叠对签名转换成一或多个光刻扫描仪的前馈校正包括:

7.根据权利要求6所述的系统,其中所述将所述叠对签名转换成一或多个光刻扫描仪的前馈校正包含一或多个经比例调整的接合调整。

8.根据权利要求6所述的系统,其中所述晶片形状计量子系统经配置以在研磨工艺之后且在所述TSV工艺之前对所述装置晶片执行一或多个额外形状测量。

9.一种系统,其包括:

10.根据权利要求9所述的系统,其中所述第一晶片是包含功能逻辑电路的作用晶片且所述第二晶片是电无源载体晶片。

11.根据权利要求9所述的系统,其中所述装置晶片经历薄化工艺。

12.根据权利要求11所述的系统,其中一组贯穿硅通孔(TSV)被图案化及蚀刻于所述装置晶片的背侧上。

13.根据权利要求11所述的系统,其中所述组TSV包括经配置以提供从所述装置晶片的背侧到所述装置晶片的前侧的电连接的一或多个接触件。

14.根据权利要求9所述的系统,其中所述将叠对签名转换成一或多个光刻扫描仪的前馈校正包括:

15.根据权利要求14所述的系统,其中所述将所述叠对签名转换成一或多个光刻扫描仪的前馈校正包含一或多个经比例调整的接合调整。

16.根据权利要求14所述的系统,其中所述晶片形状计量子系统经配置以在研磨工艺之后且在所述TSV工艺之前对所述装置晶片执行一或多个额外形状测量。

17.一种系统,其包括:

18.根据权利要求17所述的方法,其中类似签名是基于接合控制环路针对所述多个接合工具或所述多个光刻扫描仪中的至少一者而选择。

19.一种确定多个接合工具或多个光刻扫描仪中的至少一者的最优签名的方法,所述方法包括:

20.根据权利要求19所述的方法,其中基于接合控制环路针对所述多个处理工具而选择类似签名。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种晶片形状计量系统,其包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一晶片是包含功能逻辑电路的作用晶片且所述第二晶片是电无源载体晶片。

3.根据权利要求1所述的系统,其中所述装置晶片经历薄化工艺。

4.根据权利要求3所述的系统,其中一组贯穿硅通孔(tsv)被图案化及蚀刻于所述装置晶片的背侧上。

5.根据权利要求4所述的系统,其中所述组tsv包括经配置以提供从所述装置晶片的背侧到所述装置晶片的前侧的电连接的一或多个接触件。

6.根据权利要求1所述的系统,其中所述将叠对签名转换成一或多个光刻扫描仪的前馈校正包括:

7.根据权利要求6所述的系统,其中所述将所述叠对签名转换成一或多个光刻扫描仪的前馈校正包含一或多个经比例调整的接合调整。

8.根据权利要求6所述的系统,其中所述晶片形状计量子系统经配置以在研磨工艺之后且在所述tsv工艺之前对所述装置晶片执行一或多个额外形状测量。

9.一种系统,其包括:

10.根据权利要求9所述的系统,其中所述第一晶片是包含功能逻辑电路的作用晶片且所述第二晶片是电无源载体晶片。

11.根据权利要求9所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·察赫M·D·史密斯R·格伦黑德
申请(专利权)人:科磊股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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