CN109791378A - 对准标记恢复方法和光刻设备 - Google Patents

对准标记恢复方法和光刻设备 Download PDF

Info

Publication number
CN109791378A
CN109791378A CN201780046069.XA CN201780046069A CN109791378A CN 109791378 A CN109791378 A CN 109791378A CN 201780046069 A CN201780046069 A CN 201780046069A CN 109791378 A CN109791378 A CN 109791378A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mark
radiation
resist
substrate
alignment mark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780046069.XA
Other languages
English (en)
Inventor
C·桑切斯-法布雷斯·科巴勒达
S·拉尔巴哈多尔辛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASML Netherlands BV filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of CN109791378A publication Critical patent/CN109791378A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073Alignment marks and their environment
    • G03F9/7084Position of mark on substrate, i.e. position in (x, y, z) of mark, e.g. buried or resist covered mark, mark on rearside, at the substrate edge, in the circuit area, latent image mark, marks in plural levels
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073Alignment marks and their environment
    • G03F9/7076Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073Alignment marks and their environment
    • G03F9/708Mark formation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于恢复衬底的标记层中对准标记的方法,包括步骤:a)提供具有由抗蚀剂层覆盖的标记层的衬底;b)在标记层中形成对准标记,其中对准标记由以下步骤形成:暴露抗蚀剂层至图案化辐射束,由此在抗蚀剂的标记区域中形成对准图案;c)在标记层中形成一个或多个恢复标记,其中通过以下步骤形成恢复标记:将抗蚀剂层暴露至图案化辐射束的至少一部分,由此在抗蚀剂的标记区域中形成对准图案;以及随后每次采用偏移的图案化辐射束曝光抗蚀剂的标记区域,直至已经曝光了标记区域的大部分。

Description

对准标记恢复方法和光刻设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年8月10日提交的EP申请No.16183603.6的优先权,并且该申请在此通过全文引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于在由后续工艺步骤使得对准标记模糊之后恢复在衬底的标记层中的对准标记的方法、光刻设备以及器件制造方法。
背景技术
光刻设备是将所期望图案施加至衬底上、通常至衬底的目标部分上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在该情形中,备选地称作掩模或刻线板的图案化装置可以用于产生将要形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以转移至衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或数个管芯的一部分)上。图案的转移通常是经由成像至提供在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。通常,单个衬底将包含依次图案化的相邻目标部分的网络。传统的光刻设备包括所谓的步进机,其中通过将整个图案一次性曝光至目标部分上而照射每个目标部分,以及所谓的扫描机,其中通过沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案穿过辐射束而同时同步地平行或反平行于该方向扫描衬底而照射每个目标部分。也能够通过将图案压印至衬底上而将图案从图案化装置转移至衬底。
转移至目标部分的图案可以包括允许将要被转移至目标部分的连续图案相对于先前已转移图案或相对于另一参考而精确地对准的对准标记。对准可以是两步工序,其中在第一步骤中对于粗略衬底对准找到并测量一些对准标记以便于在衬底上找到其他对准标记,在此之后可以在第二步骤中执行精细衬底对准。
第一步骤中的关键在于:至少一些对准标记是可检测的。然而,检测对准标记的后续工艺可以受阻,例如当在衬底上沉积不透明或反射层时。方案是在沉积不透明层先前沉积额外的标记层并且在预定位置处在该额外标记层中采用使得恢复标记在不透明层中可检测的拓扑结构而形成恢复标记。检测恢复标记随后允许确定对准标记的位置并在这些位置处移除不透明层。这也称作清除。在恢复了对准标记之后,对准工序可以继续。
额外标记层的缺点在于:必须沉积并加工额外层以形成恢复标记,恢复标记也要求额外的图案化装置。进一步,恢复标记通常具有紧邻恢复标记的目标部分可以例如由于工艺缺陷而经受产率损失的结果。因此,对于光刻设备的用户,对准标记的恢复不是通用的且需要大量关注。
发明内容
期望提供一种更通用的、用于在由后续工艺步骤中使得对准标记模糊之后恢复衬底的标记层中的对准标记的方法。
根据本发明的一个实施例,提供了一种用于在由后续工艺步骤中使得对准标记模糊之后恢复衬底的标记层中的对准标记的方法,包括步骤:
a)提供具有由抗蚀剂层覆盖的标记层的衬底;
b)在标记层中预定位置处形成对准标记,其中对准标记通过以下形成:
-将抗蚀剂层暴露至图案化的辐射束,由此在抗蚀剂的、与对准标记相对应的标记区域中形成对准图案;
c)在标记层中预定位置处形成一个或多个恢复标记,其中恢复标记通过以下形成:
-将抗蚀剂层暴露至图案化辐射束的至少一部分,由此在抗蚀剂的标记区域中形成对准图案;
-随后每次采用偏移的图案化辐射束曝光抗蚀剂的标记区域,直至标记区域的大部分已经曝光;
d)在曝光之后,显影抗蚀剂以移除已曝光或未曝光的抗蚀剂部分;
e)在其中移除了抗蚀剂的区域处调节标记层的属性,以使得在后续工艺步骤之后一个或多个恢复标记可检测;
f)通过移除所有抗蚀剂而清洁标记层。
根据本发明的另一实施例,提供了一种光刻设备,包括:
-照射系统,被配置用于调节辐射束;
-支撑件,被配置用于支撑图案化装置,图案化装置能够在其截面中赋予辐射束图案以形成图案化的辐射束;
-衬底工作台,构造用于固定衬底;以及
-投影系统,被配置用于将图案化辐射束投影至衬底的目标部分上;以及
-控制系统,用于控制光刻设备的操作,
其中控制系统被配置用于执行根据本发明的方法。
根据本发明的又一实施例,提供了一种光刻设备,包括被配置用于调节辐射束的照射系统,构造用于支撑图案化装置的支撑件,能够在其截面中赋予辐射束图案以形成图案化辐射束的图案化装置,构造用于固定衬底的衬底工作台,被配置用于将图案化辐射束投影至衬底的目标部分上的投影系统,以及用以控制光刻设备的操作的控制系统,其中配置控制系统以执行根据本发明的方法。
附图说明
现在仅借由示例的方式、参照所附示意图描述本发明的实施例,其中对应的参考符号指示对应的部件,以及其中:
-图1描绘了根据本发明实施例的光刻设备;
-图2-图8描绘了将要由图1的光刻设备的控制系统执行的各种工艺步骤。
具体实施方式
图1示意性地描绘了根据本发明的一个实施例的光刻设备。设备包括:
-照射系统(照射器)IL,被配置用于调节辐射束B(例如UV辐射或EUV辐射);
-支撑结构(例如掩模工作台)MT,被构造用于支撑图案化装置(例如掩模)MA并连接至被配置用于根据某些参数精确地定位图案化装置的第一定位器PM;
-衬底工作台(例如晶片工作台)WTa或WTb,构造用于构造衬底(例如涂覆抗蚀剂的晶片)W并连接至配置用于根据某些参数精确地定位衬底的第二定位器PW;以及
-投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS,被配置用于将由图案化装置赋予辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上。
照射系统可以包括用于引导、定形和/或控制辐射的各种类型光学部件,诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型光学部件、或者其任意组合。
支撑结构MT支撑也即承载了图案化装置MA的重量。其以取决于图案化装置MA的朝向、光刻设备的设计、以及其他条件,诸如例如图案化装置MA是否固定在真空环境中的方式而固定图案化装置MA。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术以固定图案化装置MA。支撑结构MT可以是框架或工作台,例如,如所需要的话其可以是固定或可移动的。支撑结构MT可以确保图案化装置处于所期望位置处,例如相对于投影系统PS。在此术语“刻线板”或“掩模”的任何使用可以视作与更常用术语“图案化装置”含义相同。
在此使用的术语“图案化装置”应该广义地解释为涉及可以用于在其截面中赋予辐射束图案以便于在衬底W的目标部分中产生图案的任何装置。应该注意,赋予辐射束的图案可以不精确的对应于衬底W的目标部分中的所期望图案,例如,如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征。通常,赋予射束额图案将对应于在目标部分中所创建的器件中的特定功能层,诸如集成电路。
图案化装置MA可以是透射式或反射式。图案化装置的示例包括掩模,可编程镜面阵列,以及可编程LCD面板。掩模在光刻中是广泛已知的,并且包括诸如二元、交替相移、和衰减相移的掩模类型,以及各种混合掩模类型。可编程镜面阵列的示例采用小镜面的矩阵布置,每个小镜面可以单独地倾斜以便于沿不同方向反射入射的辐射束。倾斜的镜面在由镜面阵列反射的辐射束中赋予图案。
在此使用的术语“辐射”和“射束”在此包括所有类型电磁辐射,包括紫外(UV)辐射(例如具有为或大约365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围内波长),以及粒子束诸如离子束或电子束。
在此使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任何类型投影系统,包括折射、反射、折反射、磁性、电磁和静电光学系统、或者其任意组合,如对于所使用曝光辐射合适的,或者对于其他因素诸如使用沉浸液体或使用真空合适的。在此术语“投影透镜”的任何使用可以视作与更常用术语“投影系统”含义相同。
如在此所示,设备是透射类型(例如采用透射掩模)。备选地,设备可以是反射类型(例如采用上述类型的可编程镜面阵列,或采用反射掩模)。
光刻设备可以是具有两个(双站台)或更多衬底工作台(和/或两个或更多掩模工作台)的类型。在该“多站台”机器中可以并行使用额外工作台,或者可以在一个或多个工作台上执行准备步骤而同时使用一个或多个其他工作台用于曝光。在图1的示例中两个衬底工作台WTa和WTb是该情形的说明示意。在此所公开的本发明可以以独立方式使用,但是特别地其可以在单站台或多站台设备的曝光前站台中提供额外功能。
光刻设备也可以是其中由具有相对较高折射率的液体例如水覆盖衬底W的至少一部分以便于填充投影系统PS和衬底W之间空间的类型。沉浸液体也可以施加至光刻设备中其他空间,例如,在图案化装置MA和投影系统PS之间。沉浸技术在本领域已知用于提高投影系统的数值孔径。如在此使用的术语“沉浸”并非意味着结构诸如衬底W必须浸没在液体中,而是相反仅意味着液体在曝光期间位于投影系统PS和衬底W之间。
参照图1,照射器IL从辐射源SO接收辐射束。辐射源SO和光刻设备可以是分立实体,例如当辐射源SO是受激准分子激光器时。在该情形中,辐射源SO不应视作形成光刻设备的一部分并且辐射束从辐射源SO借助于射束输送系统BD传递至照射器IL,射束输送系统包括例如合适的引导镜面和/或扩束器。在其他情形中源可以是光刻设备的整体部分,例如当源是汞灯时。辐射源SO和照射器IL、如果需要的话与射束输送系统BD一起可以称作辐射系统。
照射器IL可以包括用于调节辐射束的角强度分布的调节器AD。通常,可以调节在照射器的光瞳面中强度分布的至少外侧和/或内侧径向范围(通常分别称作σ-外侧和σ-内侧)。此外,照射器IL可以包括各种其他部件,诸如积分器IN和聚光器CO。照射器可以用于调节辐射束,以在其截面中具有所期望的均匀度和强度分布。
辐射束B入射在被固定于支撑结构MT(例如掩模工作台)上的图案化装置MA(例如掩模)上,并由图案化装置MA所图案化。通过横越图案化装置MA,辐射束B穿过将射束聚焦至衬底W的目标部分C上的投影系统PS。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如干涉仪装置,线性编码器或电容性传感器),衬底工作台WTa/WTb可以精确地移动,例如以便于在辐射束B的路径中定位不同目标部分C。类似地,第一定位器PM和另一位置传感器(图1中并未明确示出)可以用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案化装置MA,例如在从掩模库机械检索之后,或在扫描期间。通常,可以借助于形成了第一定位器PM一部分的长冲程模块(粗调定位)和短冲程模块(精调定位)而实现支撑结构MT。类似地,可以使用形成了第二定位器PW的一部分的长冲程模块和短冲程模块实现衬底工作台WTa/WTb的移动。在步进机(与扫描机相反)的情形中支撑结构MT可以仅连接至短冲程促动器,或者可以固定。可以使用掩模对准标记M1、M2以及衬底对准标记P1、P2而对准图案化装置MA和衬底W。尽管衬底对准标记如所示占据了专用目标部分,它们可以位于目标部分之间的空间中(这些已知为划片线对准标记)。类似地,在其中在图案化装置MA上提供多于一个管芯的情形中,掩模对准标记M1、M2可以位于管芯之间。
所示的设备可以至少用在扫描模式中,其中当将赋予辐射束的图案投影至目标部分C上时同步地扫描支撑结构MT和衬底工作台WTa/WTb(也即单次动态曝光)。衬底工作台WTa/WTb相对于支撑结构MT的速率和方向可以由投影系统PS的缩放和图像翻转特性确定。在扫描模式中,曝光场的最大尺寸限制了单次动态曝光中目标部分(沿非扫描方向)的宽度,而扫描运动的长度确定目标部分(沿扫描方向)的高度。
除了扫描模式之外,所述设备可以用于以下模式的至少一个:
1.在步进模式中,支撑结构MT和衬底工作台WTa/WTb保持基本上固定,此时将赋予辐射束的整个图案一次性投影至目标部分C上(也即单次静态曝光)。衬底工作台WTa/WTb随后沿X和/或Y方向偏移以便可以曝光不同目标部分C。在步进模式中,曝光场的最大尺寸限制在单次静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。
2.在另一模式中,支撑结构MT保持基本上固定而固定了可编程图案化装置,且当将赋予辐射束的图案投影至目标部分C上时移动或扫描衬底工作台WTa/WTb。在该模式中,通常采用脉冲辐射源且如需要的话在衬底工作台WTa/WTb每次移动之后或者在扫描期间连续辐射脉冲之间更新可编程图案化装置。该操作模式可以易于适用于无掩模光刻,其利用可编程图案化装置诸如上述类型的可编程镜面阵列。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变形,或者采用完全不同的使用模式。
光刻设备LA是所谓的双站台类型,其包括两个衬底工作台WTa和WTb以及两个工作站-曝光工作站和测量工作站,在两者之间可以交换衬底工作台。当在曝光工作站处曝光在一个衬底动作台上的一个衬底时,可以在测量工作站处将另一衬底载入另一衬底工作台上以便可以执行各种准备步骤。准备步骤可以包括使用水平传感器LS描绘衬底的表面并且使用对准传感器AS测量衬底上对准标记的位置。这使能潜在地提高设备的吞吐量。如果当其在测量工作站处以及在曝光工作站处时位置传感器IF无法测量衬底工作台的位置,可以提供第二位置传感器以使得能够在两个工作站处追踪衬底工作台的位置。
设备进一步包括光刻设备控制单元LACU,其控制了所述各种促动器和传感器的所有移动和测量。控制单元LACU也包括信号处理和数据处理能力以实施关于设备操作的所期望计算。实际上,控制单元LACU将实现作为许多子单元的系统,每个操纵实时数据采集,设备内子系统或部件的处理和控制。例如,一个处理子系统可以专用于衬底定位器PW的伺服控制。分离单元可以甚至操纵粗调和精调促动器,或不同轴线。另一单元可以专用于位置传感器IF的读出。设备的总控制可以由中央处理单元控制,其与这些子系统处理单元通信,具有操作器和在光刻制造工艺中所涉及的其他设备。
图2-图8描绘了根据本发明实施例的用于恢复在衬底W的标记层ML中对准标记的方法中的各个步骤。
图2是首先示出的步骤,但是许多工艺步骤可以在该步骤先前。然而,先前的工艺步骤对于当前发明并非是必须的。在图2的步骤中,衬底W提供具有由抗蚀剂层RL覆盖的标记层ML。图2描绘了衬底W的部分剖视图。剖视图的左半边也即虚线DL的左侧部分对应于完整目标部分C(参见图1),而剖视图的右半边也即虚线DL的右侧部分对应于释放部(dropout)。完整目标部分C是具有全场尺寸、可以完全曝光并加工处理以产生工作器件的目标部分。释放部是通常在衬底边缘处、不够大或不够靠近边缘而无法完全曝光和/或加工处理的区域。释放部因此在完整目标部分的集合的外侧。
在图3中,已经将目标部分C曝光至图案化辐射束,由此在抗蚀剂层RL的、与对准标记相对应的目标区域MAR中形成了至少对准图案AP。对准标记可以例如由一组线条形成,其中每个阴影框对应于对准标记中的线条。
优选地,在已经曝光了所有目标部分之后,使用相同的图案化装置以在一个或多个释放部中曝光以形成恢复标记。在附图中将仅示出一个恢复标记,但是仅对于目标部分中对准标记,将明显的是可以使用相同或类似工艺步骤制造许多更多这种特征。
为了形成恢复标记,将在图案化辐射束中利用已经存在的结构,在该情形中为对准标记。优点在于,无需额外图案化装置以形成恢复标记。可以优选的是,可以除了一个对准标记而刮平(blade)整个图案化装置。
因此,如图4中所示,释放部区域暴露至图案化辐射束的至少一部分,由此在抗蚀剂RL的标记区域MAR2中形成了类似的对准标记AP2。
在首次曝光了释放部中抗蚀剂层RL之后,再次曝光抗蚀剂层RL,但是现在采用偏移的图案化辐射束。后续曝光的目的是曝光整个标记区域MAR2。因此,当对准图案AP2是其中线条厚度等于线条之间间距的线条图案时,偏移仅需要是线条的厚度。或者换言之,当对准图案是周期性的时,偏移是周期的一半。
为了确保曝光整个标记区域MAR2且两次曝光轻微重叠,曝光中的一个或两者可以是过曝光或散焦曝光。
在图6中,显影抗蚀剂且已经移除了已曝光区域。在图7中,在其中移除了抗蚀剂的区域处蚀刻标记层,由此将抗蚀剂层RL中的图案转移至标记层ML并形成了对准标记AM和恢复标记RM。
图8描绘了在执行后续工艺步骤之后的衬底W。作为示例,存在沉积于原始标记层ML顶部上的两层L1、L2。我们假设在该示例中层L2模糊了对准标记AM的方向检测,例如通过层L2是不透明或反射的。对准标记AM也包含太小的特征使得在层L2中该拓扑结构可见。然而,当我们创建本体恢复标记时,拓扑结构将作为层L2中压痕IND而在层L2中仍然可见。
该压痕IND可以随后用于确定一个或多个恢复标记RM的位置以及后续对准标记AM的位置。在对准标记AM的位置处提供清除窗口可以随后以已知方式进行以揭露对准标记并开始对准衬底。
尽管在所示的示例中,已经通过蚀刻改变了在显影之后移除抗蚀剂区域中标记层的属性,由此减小了层厚度,但是对于本领域技术人员明显的是,通过沉积增加层厚度也是可能的。甚至可能的是,对于对准标记的特性改变不同于恢复标记的特性改变。对准标记可以甚至通过例如掺杂各自区域而形成,其中通过蚀刻或沉积形成恢复标记。在该情形中,可以必须使用两个抗蚀剂层,一个抗蚀剂层用于形成对准标记且后续一个抗蚀剂层用于形成恢复标记。
尽管根据本发明的方法示出使用具有周期性线条图案的对准标记,但是本发明可以采用任何对准标记。然而,对准标记的类型确定了用于曝光整个标记区域以形成恢复标记的偏移曝光的次数。因此,在实施例中,偏移曝光的次数可以是3、4或甚至更高次。进一步,偏移曝光也可以沿多个方向。例如,当对准标记沿两个方向呈周期性时其可以需要也沿着两个方向偏移曝光以覆盖整个标记区域。
尽管可以在该上下文中对于在IC制造中使用光刻设备做出具体参考,应该理解,在此所述的光刻设备可以具有其他应用,诸如集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该知晓,在该备选应用的上下文中,在此术语“晶片”或“管芯”的任何使用可以视作分别与更常用术语“衬底”或“目标部分”含义相同。可以例如在轨道(通常施加抗蚀剂层至衬底并显影已曝光抗蚀剂的工具)、度量工具和/或检查工具中在曝光先前或之后加工处理在此涉及的衬底。其中可应用的,本公开在此可以适用于该和其他衬底处理工具。进一步,可以多于一次处理衬底,例如以便于产生多层IC,以便在此使用的术语衬底也可以涉及已经包含了多个已处理层的衬底。
尽管以上已经对于在光学光刻的上下文中使用本发明实施例做了具体参考,应该知晓,本发明可以用于其他应用,例如压印光刻,以及其中上下文允许的,不限于光学光刻。在压印光刻中,图案化装置中的拓扑结构限定了在衬底上形成的图案。图案化装置的拓扑结构可以压印至提供至衬底的抗蚀剂层上,通过施加电磁辐射、热量、压力或其组合而在衬底上固化抗蚀剂。在抗蚀剂固化之后,将图案化装置移出抗蚀剂,在其中留下图案。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例,应该知晓,可以除了如所述之外而实施本发明。例如,本发明可以采取包含描述了上述方法的机器可读指令的一个或多个序列的计算机程序的形式,或者具有计算机程序存储在其中的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)。
以上说明书意在是示意性而非限定性的。因此,对于本领域技术人员明显的是,可以对所述本发明做出修改而并未脱离以下所阐述权利要求的范围。

Claims (12)

1.一种用于在由后续工艺步骤使得对准标记模糊之后在衬底的标记层中恢复所述对准标记的方法,包括步骤:
a)提供具有标记层的衬底,所述标记层由包含抗蚀剂的抗蚀剂层覆盖;
b)在所述标记层中的预定位置处形成对准标记,其中对准标记通过以下方式形成:
-将所述抗蚀剂层暴露至图案化辐射束,由此在所述抗蚀剂的、与所述对准标记相对应的标记区域中形成对准图案;
c)在所述标记层中的预定位置处形成一个或多个恢复标记,其中恢复标记通过以下方式形成:
-将所述抗蚀剂层暴露至所述图案化辐射束的至少一部分,由此在所述抗蚀剂的标记区域中形成对准图案;
-随后每次采用偏移的图案化辐射束曝光所述抗蚀剂的所述标记区域,直至已经曝光所述标记区域的实质部分;
d)在曝光之后,显影所述抗蚀剂,以移除已曝光的或未曝光的抗蚀剂部分;
e)在其中移除所述抗蚀剂的区域处调节所述标记层的属性,从而在所述后续工艺步骤之后所述一个或多个恢复标记是可检测的;
f)通过移除所有抗蚀剂来清洁所述标记层。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述对准图案在一个方向上是周期性的,以及其中随后采用在所述方向上偏移半个周期的图案化辐射束来一次性曝光所述标记区域。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,用于形成所述恢复标记的随后曝光是过曝光,以用于与先前的曝光适当重叠。
4.根据先前权利要求中任一项所述的方法,其中,用于形成所述恢复标记的随后曝光是散焦曝光,以用于与先前的曝光适当重叠。
5.根据先前权利要求中任一项所述的方法,进一步包括以下步骤:
g)执行后续工艺步骤;
h)确定所述一个或多个恢复标记的位置;
i)根据所述一个或多个恢复标记的所确定的位置来确定所述对准标记的位置;
j)在所述对准标记的所确定的位置处提供清除窗口,以揭露所述对准标记。
6.根据先前权利要求中任一项所述的方法,其中,通过仅使用所述图案化辐射束的一部分而形成所述恢复标记,所述一部分对应于对准标记。
7.根据先前权利要求中任一项所述的方法,其中,在所述衬底上包括一个或多个管芯的完整目标部分中形成所述对准标记,以及其中在所述完整目标部分之外形成所述一个或多个恢复标记。
8.根据先前权利要求中任一项所述的方法,其中,调节所述标记层的属性包括:蚀刻所述标记层。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中,调节所述标记层的属性包括:通过沉积增加所述标记层的层厚度。
10.一种用于存储计算机可读代码的计算机可读介质,其中,所述介质包括计算机可读代码,所述代码使得使用根据先前权利要求中任一项所述的方法。
11.一种光刻设备,包括:
-照射系统,被配置用于调节辐射束;
-支撑件,被构造用于支撑图案化装置,所述图案化装置能够在辐射束截面中赋予所述辐射束图案,以形成图案化辐射束;
-衬底工作台,被构造用于保持衬底;以及
-投影系统,被配置用于将所述图案化辐射束投影至所述衬底的目标部分上;以及
-控制系统,用于控制所述光刻设备的操作,
其中所述控制系统被配置为执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
12.根据权利要求11所述的光刻设备,进一步包括屏蔽元件,所述屏蔽元件用于屏蔽所述图案化装置以允许仅形成所述图案化辐射束的一部分,所述一部分对应于对准标记以用于形成所述恢复标记。
CN201780046069.XA 2016-08-10 2017-06-30 对准标记恢复方法和光刻设备 Pending CN109791378A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16183603 2016-08-10
EP16183603.6 2016-08-10
PCT/EP2017/066267 WO2018028880A1 (en) 2016-08-10 2017-06-30 Alignment mark recovery method and lithographic apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109791378A true CN109791378A (zh) 2019-05-21

Family

ID=56618085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780046069.XA Pending CN109791378A (zh) 2016-08-10 2017-06-30 对准标记恢复方法和光刻设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10429750B2 (zh)
KR (1) KR102227779B1 (zh)
CN (1) CN109791378A (zh)
NL (1) NL2019151A (zh)
WO (1) WO2018028880A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113048905A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 上海微电子装备(集团)股份有限公司 对准标记图像制作方法、对准标记测量方法及测量装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10964596B2 (en) * 2019-01-25 2021-03-30 Semiconductor Components Industries, Llc Backside metal patterning die singulation system and related methods

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5843600A (en) * 1997-07-28 1998-12-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Use of sub divided pattern for alignment mark recovery after inter-level dielectric planarization
US6184104B1 (en) * 1998-09-10 2001-02-06 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Alignment mark strategy for oxide CMP
US6261918B1 (en) * 1999-10-04 2001-07-17 Conexant Systems, Inc. Method for creating and preserving alignment marks for aligning mask layers in integrated circuit manufacture
US20090246709A1 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Tetsuro Nakasugi Manufacturing method of semiconductor device
US20160013069A1 (en) * 2014-07-10 2016-01-14 Tokyo Electron Limited Method for Uncovering Underlying Alignment Patterns

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5705320A (en) 1996-11-12 1998-01-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Recovery of alignment marks and laser marks after chemical-mechanical-polishing
US5858588A (en) 1997-05-01 1999-01-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for recovering alignment marks after chemical mechanical polishing
US6290631B2 (en) * 1999-01-25 2001-09-18 United Microelectronics Corp. Method for restoring an alignment mark after planarization of a dielectric layer
US20070212649A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Asml Netherlands B.V. Method and system for enhanced lithographic patterning
US8455162B2 (en) 2011-06-28 2013-06-04 International Business Machines Corporation Alignment marks for multi-exposure lithography

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5843600A (en) * 1997-07-28 1998-12-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Use of sub divided pattern for alignment mark recovery after inter-level dielectric planarization
US6184104B1 (en) * 1998-09-10 2001-02-06 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Alignment mark strategy for oxide CMP
US6261918B1 (en) * 1999-10-04 2001-07-17 Conexant Systems, Inc. Method for creating and preserving alignment marks for aligning mask layers in integrated circuit manufacture
US20090246709A1 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Tetsuro Nakasugi Manufacturing method of semiconductor device
US20160013069A1 (en) * 2014-07-10 2016-01-14 Tokyo Electron Limited Method for Uncovering Underlying Alignment Patterns

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113048905A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 上海微电子装备(集团)股份有限公司 对准标记图像制作方法、对准标记测量方法及测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190034635A (ko) 2019-04-02
WO2018028880A1 (en) 2018-02-15
US20190171120A1 (en) 2019-06-06
US10429750B2 (en) 2019-10-01
KR102227779B1 (ko) 2021-03-15
NL2019151A (en) 2018-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI564678B (zh) 估計圖案化器件之變形及/或其位置之改變
TWI390366B (zh) 平台系統,包含該平台系統的微影裝置及修正方法
TWI426354B (zh) 微影裝置及元件製造方法
KR20150023503A (ko) 오버레이를 보정하기 위한 정렬 마크들의 유용성을 결정하는 방법, 및 리소그래피 장치 및 오버레이 측정 시스템의 조합
KR101890793B1 (ko) 리소그래피 장치 및 노광 방법
TWI390365B (zh) 元件製造方法、微影設備和電腦程式產品
US20190294059A1 (en) Method of determining pellicle compensation corrections for a lithographic process, metrology apparatus and computer program
TWI532076B (zh) 圖案化器件、於一基板上產生一標記之方法及器件製作方法
CN104756013B (zh) 衬底定位系统、光刻设备以及器件制造方法
TWI460554B (zh) 光罩總成、微影裝置、微影處理中之用途及於微影處理之單一掃描移動中投影二或多個影像場之方法
CN109804316A (zh) 确定高度轮廓的方法、测量系统和计算机可读介质
KR102231933B1 (ko) Euv 리소그래피용 리소그래픽 마스크
NL2003785A (en) Method of forming a marker, substrate having a marker and device manufacturing method.
US6955074B2 (en) Lithographic apparatus, method of calibration, calibration plate, device manufacturing method, and device manufactured thereby
CN109791378A (zh) 对准标记恢复方法和光刻设备
JP5006889B2 (ja) 粗ウェーハ位置合わせ用マーク構造及びこのようなマーク構造の製造方法
US20200152527A1 (en) Clearing out method, revealing device, lithographic apparatus, and device manufacturing method
CN108292111B (zh) 用于在光刻设备中处理衬底的方法和设备
US20190235394A1 (en) Method of patterning at least a layer of a semiconductor device
KR101671824B1 (ko) 리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법 및 이격 측정 시스템
NL2016933A (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20220415