发明名称 利用偏光设计之重叠对齐装置及方法
摘要 一种半导体积体电路制造中所使用的对齐系统,系用来定出并调整已形成于半导体晶圆上各器件与遮罩上将要投影到半导体晶圆之上的各器件之间的对齐作用,使用来照射半导体晶圆的光散射并绕射到黑暗-场域侦测器系统之内,此将使电气信号的产生,并以该信号将遮罩定位在半导体晶圆的相对位置上,于本发明系统中使用偏极光会导致想要信号量值的增加以及伪造信号量值的减少,为了改良信号的品质而将偏极性角度调整成相对于半导体晶圆上各对齐标记之几何形状具有待定关系。
申请公布号 TW494464 申请公布日期 2002.07.11
申请号 TW090102746 申请日期 2001.05.15
申请人 印芬龙科技北美股份有限公司;国际商业机器股份有限公司 发明人 殷晓明;威尔特夏提姆;汪亚尔佛瑞德;惠尔勒 C 唐纳德
分类号 H01L21/02 主分类号 H01L21/02
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种用于将一遮罩上的器件与一半导体晶圆上的器件对齐的装置,包含:其间定义有孔径的网线,该孔径系用来定义出用来照射半导体晶圆上各标记的光图形;侦测器阵列,系用来侦测从半导体晶圆上各标记绕射出来的光,用来覆盖该孔径的偏极性膜,系用来使穿透该孔径上不同部分的光偏极化,使得该电磁辐射之电场平行于该孔径部分的主要尺度;以及位于与各侦测器元件相邻处的偏极性膜,系用来使各侦测器元件对绕射光进行侦测,使得给定侦测器只对具有想要偏极性的辐射具有敏感度。2.一种用于将一遮罩上的器件与一半导体晶圆上的器件对齐的装置,包含:其间定义有孔径的网线,该孔径系用来定义出用来照射半导体晶圆上各标记的光图形;侦测器阵列,系用来侦测从半导体晶圆上各标记绕射出来的光;位于入射照射光的路径中的偏极性滤光片,旋转所采用的滤光片使得穿透该孔径之光的偏极性会依循环形式而旋转;以及相位闩锁电路,系闩锁于入射光的旋转偏极性上;使得给定侦测器只对具有想要偏极性的辐射具有敏感度。3.一种用于将一遮罩上的器件与一半导体晶圆上以器件对齐的装置,包含:其间定义有孔径的网线,该孔径系用来定义出用来照射半导体晶圆上各标记的光图形;侦测器阵列,系用来侦测从半导体晶圆上各标记绕射出来的的光;位于入射照射光的路径中的偏极性滤光片,旋转所采用的滤光片使得穿透该孔径之光的偏极性会依循环形式而旋转;以及位于与各侦测器元件相邻处的偏极性膜,系用来使各侦测器元件对绕射光进行侦测,使得给定侦测器只对具有想要偏极性的辐射具有敏感度。4.如申请专利范围第3项之装置,其中尚包含闩锁放入射光的旋转偏极性上的相位闩锁电路。5.一种于以黑暗-场域为基础之图形辨识系统内用来增加想要可观测信号的方法,其中利用的是基本上呈矩形的标记,该方法包含下列步骤:以具有所选择偏极性之电磁辐射照射该矩形标记的步骤,该步骤会导致该辐射的电场系平行于该矩形标记的长度;以及利用黑暗-场域光学系统对从各矩形标记绕射出来的辐射进行观测。6.如申请专利范围第5项之方法,其中系使该偏极辐射的电场落在相对于该矩形标记长度的某一角度上,其中选择该角度以便导致能够使想要观测信号获致最大的数値。7.如申请专利范围第5项之方法,其中该矩形标记的宽度是相当于或小于该照射辐射的波长。8.如申请专利范围第5项之方法,其中该标记具有任意的伸长形状,其中某一尺度系大于且垂直于该较大尺度的尺度,且该照射辐射的偏极性会使其电场平行于该标记的较大尺度。9.如申请专利范围第5项之方法,其中该图形辨识系统系用来定出已制作成图形之遮罩相对于形成在半导体晶圆上之一组标记的对齐作用。10.一种于以黑暗-场域为基础之图形辨识系统内用来增加想要之可观测信号同时减少不想要之可观测背景信号的方法,其中利用的是基一本上呈矩形的第一和第二组标记,且这两组基本上呈矩形的标记的长度方向是互为垂直的,该方法包括下列步骤:以具有所选择偏极性之电磁轴射照射该两组基本上呈矩形之标记的步骤,该步骤会导致该辐射的电场系平行于第一组基本上呈矩形之标记的长度,以便造成从其长度平行于该照射辐射之电场的第一组标记绕射出来之想要可观测信号的增加,并造成从其长度垂直于该照射辐射之电场的第二组标记绕射出来之不想要可观测信号的减少;以及利用黑暗-场域光学系统对从各矩形标记绕射出来的辐射进行观测。11.如申请专利范围第10项之方法,其中系使该偏极辐射的电场落在相对于该第一组基本上呈矩形之标记长度的某一角度上,其中选择该角度以便导致能够使想要观测信号对不想要衬测信号的比例获致最大的数値。12.一种于以黑暗-场域为基础之遮罩-到-半导体晶圆的对齐,和曝光系统内用来增加想要之可观测倍辉同时减少不想要之可观测背景信号的方法,其中利用的是基本上呈矩形的第一和第二组标记,且这两组基本上呈矩形的标记的长度方向是互为垂面的,该方法包括下列步骤:以具有所选择偏极性之电磁辐射照射该两组基本上呈矩形之标记的步骤,该步骤会导致该辐射的电场系平行于第一组基本上呈矩形之标记的长度,以便造成从其长度平行于该照射辆射之电场的第一组标记绕射出来之想要可观测信号的增加,并造成从其长度垂直于该照射辐射之电场的第二组标记绕射出来之不想要可观测信号的减少;利用黑暗-场域光学系统对从各矩形标记绕射出来的辐射进行观测,并利用这种辐射以定出半导体晶圆相对于该对齐和曝光系统的对齐作用;调整半导体晶圆相对于该对齐和曝光系统的位置以便使半导体对齐预先与该对齐和曝光系统对齐的遮罩;以及利用该对齐和曝光系统将形成于遮罩上的图形投影并曝光到半导体晶圆的光阻材料之上,使得该遮罩上的图形与预先形成于半导体晶圆上的各器件基本上是对齐的。13.如申请专利范围第12项之方法,其中系使该偏极辐射的电场落在相对于该第一组基本上呈矩形之标记长度的某一角度上,其中选择该角度以便导致能够使想要观测信号对不想要观测信号的比例获致最大的数値。图式简单说明:第1.2.3.4.5.和6图分别是复制了美国专利第5,477,057号(David Angeley等人)文件中的第1.2.3.4.5.和7图。第7.8.9.10.和11图分别是复制了美国专利第5,285,258号(K. Kamon)文件中的第4.5.9A、7A、和7B图。第12图显示的是一种根据本发明的已修正网线。第13图显示的是一种根据本发明的已修正侦测器遮罩。第14图显示的是根据本发明的第一种已修正对齐系统。第15图显示的矩根据本发明的第二种已修正对齐系统。第16图系用以显示一种对标记的截面图示。第17图系用以显示一种对齐系统在利用偏极及非偏极光下之模拟回应的曲线图。
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