CN114556409A - 比较对准向量的裸片系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本公开内容之实施方式包括裸片系统与比较对准向量的方法。该裸片系统包括以期望图案排列的多个裸片。能够从该裸片的边缘特征确定对准向量，诸如裸片向量。这些对准向量能够与相同系统中的其他裸片或裸片图案比较。一种比较裸片与裸片图案的方法包括：比较裸片向量和/或图案向量。对准向量之间的比较允许为下一轮的处理固定裸片图案。所提供的方法允许刚沉积的边缘特征之间的准确比较，使得能够实现准确的裸片拼接。
Description
技术领域
本公开内容的实施方式涉及设备和方法，并且更特定而言，设计裸片系统(diesystem)和比较对准向量(alignment vector)的方法。
背景技术
一般认为虚拟现实(VR)是计算机生成的模拟环境，其中使用者具有明显的实体存在。VR体验能够以三维生成，且以头戴式显示器(HMD)观察，该头戴式显示器诸如眼镜或其他可佩戴的显示装置，其具有近眼显示器面板作为镜片以显示取代真实环境的VR环境。
然而，增强现实(AR)实现了这样的体验：使用者仍能够透过眼镜或其他HMD设备的显示镜片进行观看，以查看周围环境，还可以观看生成用于显示且作为环境的一部分显现的虚拟物体的影像。AR能够包括任何类型的输入，诸如音频和触觉输入，以及可以增强或放大使用者所体验的环境的虚拟影像、图形、和视频。为了实现AR体验，虚拟影像覆盖于周围环境上，以光学装置执行该覆盖。VR与AR装置能够通过使用光刻将特征沉积至基板上以产生裸片的方式来制作。然而，由于与典型的半导体光刻图案相比，VR和AR装置的尺寸大，所以必须将多个裸片和图案准确地拼接在一起以产生功能性装置。
此技术中的一项缺点在于，当前的拼接方法无法以足够的准确度组合光刻图案以确保功能性装置。另外，一旦沉积光刻图案，确定如何在下一轮光刻中固定图案会变得复杂。而且，没有简单的方法将预期的特征的关键尺寸(critical dimension,CD)与实际沉积的特征CD进行比较。
因此，此技术中需要的是将用于AR/VR装置的裸片的准确地拼接在一起。
发明内容
本文的实施方式包括裸片系统和比较对准向量的方法。对准向量是从裸片的边缘特征及边缘特征图案确定的。比较裸片和裸片图案的方法包括比较裸片向量和/或图案向量。对准向量之间的比较允许为下一轮处理(next round of processing)固定裸片图案。对准向量和方法允许裸片的准确拼接。
一个实施方式中，提供一种裸片系统，该裸片系统包括多个裸片。每一裸片包括多个元件特征与一个或多个边缘区域。每一边缘区域包括一个或多个边缘边界特征和多个边缘特征。
另一实施方式中，提供一种比较对准向量的方法，包括：针对第一裸片确定第一对准向量v1；针对第二裸片确定第二对准向量v2；使用第一对准向量v1和第二对准向量v2确定裸片间(die-die)角度θ12；根据该裸片间角度θ12将该第一裸片图案改变至第一改变的裸片图案；以及根据该裸片间角度θ12将该第二裸片图案改变至第二改变的裸片图案。
又一实施方式中，提供了一种用于确定裸片对准的方法，包括：使用第一裸片图案在第一裸片上产生第一多个边缘特征；使用第二裸片图案在第二裸片上产生第二多个边缘特征；针对该第一裸片确定第一对准向量v1；针对该第二裸片确定第二对准向量v2；使用该第一对准向量v1和该第二对准向量v2确定裸片间角度θ12；将该第一裸片图案改变至第一改变的裸片图案；以及将该第二裸片图案改变至第二改变的裸片图案。
附图说明
为了能够详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参考实施方式而得到上文简要总结的本公开内容的更特定的描述，实施方式的一些绘示于附图中。然而，应注意，附图仅示出示范性实施方式，因此不应视为限制其范围，且可允许其他等效实施方式。
图1A说明根据一个实施方式的裸片系统。
图1B说明根据一个实施方式的裸片图案的放大部分。
图1C说明根据一个实施方式的裸片的放大部分。
图1D说明根据一个实施方式的裸片的放大部分。
图2是根据一个实施方式的用于比较两个对准向量的方法操作的流程图。
图3是根据一个实施方式的用于确定裸片对准的方法操作的流程图。
为有助于了解，已尽可能使用相同的附图标记指示图中共通的相同元件。考虑一个实施方式的元件和特征可以有利地并入其他实施方式中，而无需赘述。
具体实施方式
本公开内容的实施方式包括裸片系统和比较对准向量的方法。裸片系统包括以期望的图案排列的多个裸片。能够从裸片的边缘特征确定对准向量(例如裸片向量)。能够将对准向量与相同系统中的其他裸片或裸片图案进行比较。比较裸片和裸片图案的方法包括比较裸片向量和/或图案向量。对准向量之间的比较允许为下一轮处理固定裸片图案。提供的方法允许在刚沉积的边缘特征之间进行准确比较，使得能够实现裸片的准确拼接。比较裸片向量和图案向量允许归因于第一裸片图案中的误差的下一裸片图案的补偿。对准向量提供了简单的方法来比较裸片和裸片图案之间的对准和覆盖。本公开内容的实施方式可用于(但不限于)在裸片系统中对准裸片
如本文所用，术语“约”是指与标称值相差+/-10％。应理解，这样的差异能够包括在本文提供的任何值中。
图1A说明根据一个实施方式的裸片系统100。裸片系统100设置为用于诸如VR或AR头戴设备或装置的光学设备的镜片。裸片系统100包括用于光学装置的任何材料，例如但不限于玻璃或塑料。
如图所示，裸片系统100包括多个裸片101和多个裸片图案111。如图1A所示，多个裸片101和/或多个裸片图案111中的每一者由实线分隔。裸片图案111是要被生长以产生期望的图案化裸片101的材料的图案。因此，该裸片系统100能够包括在时间上任何给定点的裸片图案111(即，要被产生的期望图案)、裸片101(即，所图案化的裸片)、或上述两者的混合。
尽管将多个裸片101和多个裸片图案111绘示成网格图案，但考虑能够以任何排列方式呈现多个裸片101和多个裸片图案111。每一裸片101和/或裸片图案111能够具有与任何其他裸片和/或裸片图案相同的形状和/或尺寸，或者这些裸片和/或裸片图案之中的一些能够具有与其他裸片和/或裸片图案不同的形状和/或尺寸。裸片101和/或裸片图案111的数目、裸片和/或裸片图案的排列方式、以及裸片和/或裸片图案的形状和尺寸由本领域的技术人员所挑选，以产生较佳的光学装置。
图1B绘示了根据一个实施方式的裸片图案111的放大部分。该裸片图案111能够是本领域使用的任何掩模，诸如光刻掩模、数字掩模、或虚拟掩模。图1B的放大部分绘示了裸片图案111A、111B、111C、111D之间的示范性交会(intersection)。图1B绘示了在相对应的裸片101(图1C中所绘示)中要被产生的裸片图案111。例如，裸片图案111A、111B、111C、111D用于产生图1C的裸片101A、101B、101C、101D。
尽管图1B中绘示的裸片图案111A、111B、111C、111D相似，但应理解，裸片图案111A、111B、111C、111D能够彼此相同或不同，并因此如下文在图1C中描述的被沉积的裸片101A、101B、101C、101D对于每一裸片而言能够相同或不同。虽然未绘示于图1B至图1C(这些图绘示了裸片图案111及裸片的角落)，但应理解，裸片图案延伸通过整个裸片图案。
如图所示，每一裸片图案111包括边缘图案区域119(例如，裸片图案111A、111B、111C、111D分别包括边缘图案119A、119B、119C、119D)。该边缘图案区域119为约1微米至约10微米宽。边缘图案区域119的尺寸足够小，使得最终裸片101的功能不受影响。如图所示，边缘图案区域119(诸如119A、119B、119C、119D)包括多个边缘特征图案112(诸如112A、112B、112C、112D)以及一个或多个边缘边界特征图案113(诸如113A、113B、113C、113D)。多个边缘特征图案112的各者分别于x方向、y方向上以距离a、b彼此分隔。该a、b距离在给定的裸片图案111中或在多个裸片图案(例如111A及111B)之间能够相同或不同。距离a、b能够在整个给定的裸片图案111中变化。距离a、b能够从约1nm至约5μm。尽管显示为矩形网格，但是应理解，边缘特征图案112能够具有任何排列方式。
边缘边界特征图案113能够具有长度为L’的第一部分113’和长度为L”的第二部分113”。长度L’、L”能够从约100nm至约10μm。给定的边缘边界特征图案113的长度L’、L”能够与其他边缘边界特征图案相同或不同，例如，边缘边界特征图案113A的第一部分113A’的长度L’与边缘边界特征图案113B的第一部分113B’的长度L’不同。虽然图中显示边缘边界特征图案113具有L形，但也考虑任何形状，例如十字形。相邻的第一部分113’之间的距离d(例如，113A’与113C’之间的距离以及113B’与113D’之间的距离d)能够为相同或不同。同样地，相邻的第二部分113”之间的距离d(例如，113A”与113B”之间的距离d以及113C”与113D”之间的距离d)能够为相同或不同。距离d能够为约50nm至约5μm。
对于每一裸片图案111而言，图案向量115是由图案中的两个或更多个特征之间的方向和距离所限定。例如，图案向量115A是由两个边缘特征图案112A之间的距离所限定。在另一示例中，图案向量115A在边缘特征图案112A与边界特征图案113A之间限定(图中未示)。在又一示例中，图案向量115A在边缘特征图案112A和边界特征图案113A的第一部分113A’之间限定(图中未示)。在每一情况中，每一裸片图案111(例如，裸片图案111A)具有对应的图案向量115(例如，115A)。为了比较对应的裸片图案111之间的图案向量115(例如，比较裸片图案111A的图案向量115A与裸片图案111B的图案向量115B)，对应的裸片图案之间的图案向量115的定义是一致的。图1B绘示了四个裸片图案111A、111B、111C、111D以及它们的相应的图案向量115A、115B、115C、115D。
对于虚拟或数字掩模而言，能够以数字方式确定图案向量115，例如，通过掩模的像素测量距离和角度。对于实体掩模而言，能够使用任何期望的成像技术(诸如扫描电子显微镜(SEM))确定图案向量115。其他可能的成像技术包括使用任何光波长的光学检测和明场检测。
相邻裸片图案111之间的图案向量115被用于比较多个裸片图案相对于彼此的正确取向和位置。例如，裸片图案111A的图案向量115A能够与裸片图案111B的图案向量115B相比较。在图1B中，所绘示的图案向量115A、115B相对于彼此正确地定向，且因此裸片图案111A、111B被正确地对准。
图1C绘示了根据一个实施方式的裸片101的放大部分。图1C的放大部分绘示了裸片101A、101B、101C、101D之间的示范性交会。裸片101A、101B、101C、101D是根据图1B所绘示的相应裸片图案111A、111B、111C、111D沉积的图案。虽然图1C中绘示的裸片101A、101B、101C、101D是类似的，但应理解裸片101A、101B、101C、101D能够彼此相同或不同。取决于光学装置的所期望的功能，每一裸片101设置成反射和/或透射某些波长的光。
如图所示，每一裸片101包括边缘区域109(例如，裸片101A、101B、101C、101D分别包括边缘区域109A、109B、109C、109D)。每一边缘区域109(例如109A、109B、109C、109D)包括图案化材料，该图案化材料对应于裸片图案111(例如111A、111B、111C、111D)的等效边缘图案区域119(例如119A、119B、119C、119D)。边缘区域109为约1μm至约10μm宽。边缘区域109的尺寸足够小，以至于裸片101的功能不受影响。如图所示，边缘区域109(诸如109A、109B、109C、109D)包括多个边缘特征102(诸如102A、102B、102C、102D)和一个或多个边缘边界特征103(诸如103A、103B、103C、103D)。多个边缘特征102(例如102A、102B、102C、102D)的各者包括对应于等效边缘特征图案112(例如112A、112B、112C、112D)的图案化材料。多个边缘边界特征103(例如，103A、103B、103C、103D)的各者包括对应于等效边缘边界特征图案113(例如，113A、113B、113C、113D)的图案化材料。多个边缘特征102分别在x方向、y方向上彼此分隔距离a、b。在给定的裸片101中，或者在多个裸片图案之间(例如101A和101B)，a、b距离能够为相同或不同。该a、b距离能够在整个给定的裸片101上有所变化。该距离a、b能够为从约50nm至约5000μm。尽管图中显示矩形网格，但应理解边缘特征102能够有任何的排列方式。
多个边缘特征102包括在本领域中的光学装置中所使用的任何特征。该多个边缘特征102所具有的CD(诸如高度和宽度)为约10nm至约100μm，诸如约10nm至约100nm、约20nm至约200nm、或约60nm至约500nm。根据一个实施方式，多个边缘特征102包括过孔(via)或孔洞。根据一个实施方式，多个边缘特征102包括间隔线(space line)。
根据一个实施方式，多个边缘特征102包括柱体，诸如在元透镜(metalens)阵列中所使用的柱体。多个边缘特征102根据要过滤的光的期望光谱而有不同形状。多个边缘特征102能够为实质上圆形、三角形、正方形、矩形、或具有不平坦的形状。多个边缘特征102能够由任何合适的高折射率材料制成，诸如但不限于：硅、氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化钽、氧化锆、氧化铪、砷化镓、氮化镓、及氧化铌。多个边缘特征102也能够由诸如金、银、或铜之类的金属材料制成。
多个边缘特征102具有诸如从约20nm至约500nm的关键尺寸(CD)，诸如宽度或半径。多个边缘特征102具有从约10nm至约2μm的高度。根据一些实施方式，多个边缘特征102的CD、高度、形状、材料、和特征分隔距离经选择以产生过滤除了窄的波长带之外的所有光的裸片101。
在一个实施方式中，多个边缘特征102是圆形或椭圆形的多个柱状物，这些柱状物含有二氧化硅(SiO2)、硅(Si)、二氧化钛(TiO2)、氮化镓(GaN)材料，这些柱状物具有约30nm至500nm的半径，这些柱状物具有约10nm至2μm的高度，且这些柱状物具有约30nm至约5000nm的分隔。
边缘边界特征103能够具有长度为L’的第一区段103’和长度为L”的第二区段103”。长度L’、L”能够从约100nm至约10μm。给定边缘区域109的长度L’、L”能够与其他边缘区域相同或不同，例如，边缘边界特征103A的第一区段103A’的长度L’与边缘边界特征103B的第一区段103B’的长度L’不同。虽然图中显示边缘边界特征103具有L形，但是也考虑任何形状，诸如十字形。
一个或多个边缘边界特征103能够包括与多个边缘特征102中所包括的材料相同的材料。相邻的第一区段103’之间的距离d(例如103A’和103C’之间的距离，以及103B’和103D’之间的距离)能够相同或不同。同样，相邻的第二区段103”之间的d距离(例如103A”和103B”之间的距离，以及103C”和103D”之间的距离)能够相同或不同。距离d能够为从约1nm至约5000μm。
对于每一个裸片101而言，裸片向量105是由该裸片中两个特征之间的方向和距离所限定。举例而言，裸片向量105A是由两个边缘特征102A之间的距离所限定。在另一示例中，裸片向量105A是在边缘特征102A与边缘边界特征103A之间限定(图中未示)。在又一示例中，裸片向量105A是在边缘特征102A与边界特征103A的第一部分103A’之间限定(图中未示)。在每一情况中，每一裸片101(例如，裸片101A)具有对应的裸片向量105(例如，105A)。能够通过使用裸片101的图像而确定裸片向量105，并且通过测量裸片的图像的像素之间的距离而确定裸片向量。能够使用任何期望的成像技术制作裸片的图像，诸如SEM。其他可能的成像技术包括使用任何波长的光的光学检测和明场检测。本领域技术人员能够挑选期望的光波长以匹配边缘边界特征103和边缘特征102的CD。裸片向量105的误差为大约一个像素的尺寸。图1C绘示了四个裸片101A、101B、101C、101D及其对应的裸片向量105A、105B、105C、105D。
相邻裸片101之间的裸片向量105用于比较多个裸片图案相对于彼此的正确取向和位置。例如，能够将裸片101A的裸片向量105A与裸片101B的裸片向量105B进行比较。在图1C中，所绘示的裸片向量105A、105B相对于彼此正确地定向，因此裸片101A、101B被正确地对准。
在使用裸片图案111产生裸片101期间，多个边缘特征102的尺寸能够与裸片图案111的多个边缘特征图案112不同。例如，处理漂移能够造成边缘特征102的位置从边缘特征图案112的平移、边缘特征的厚度能够与边缘特征图案不同，裸片的下方的基板能够是不均匀的，裸片的所获取的图像中可能会有噪声(noise)，或者在用于制作裸片的影像的图案识别算法中可能有误。在这些情况中，裸片向量105(例如，图1C中所绘示的裸片向量105A)能够与图案向量115(例如，图1B中所绘示的图案向量115A)不同。因此，裸片向量105与图案向量115的比较被用于改善(refine)下一裸片101的裸片图案111。根据一个实施方式，使用下述等式计算裸片向量105A和图案向量115A之间限定的角度θAA’。
cos(θAA’)＝(vA.vA’)/(|vA||vA’|)
其中|vA|是裸片向量的绝对值，且|vA’|是图案向量的绝对值。对于小角度而言，该等式可简化为
θAA’＝(vA.vA’)/(|vA||vA’|)
因为对于小θAA’而言，cos(θAA’)近似于θAA’。根据一个实施方式，将裸片向量105A的x分量与图案向量115A的x分量进行比较，并且将裸片向量105A的y分量与图案向量115A的y分量进行比较。根据一个实施方式，角度θAA’的误差小于大约150弧秒。x分量差、y分量差、及角度θAA’能够用于校正裸片图案111A，这导致裸片101A的更准确的沉积。
图1D绘示了根据一个实施方式的裸片101的放大部分。图1D的放大部分绘示了四个裸片101E、101F、101G、101H的交会，分别包括边缘区域109E、109F、109G、109H。与图1C(其绘示被正确对准的四个裸片101A、101B、101C、101D的交会)相比，图1D绘示了未正确地对准的四个裸片101E、101F、101G、101H的交会。例如，图中绘示了裸片101E、101F、101G、101H彼此不呈约90度，使得每一裸片的角落不以约90度的角度会合。
对每一裸片101而言，裸片向量105是由裸片中两个特征之间的方向和距离限定。举例而言，裸片向量105E由两个边缘特征102E之间的距离限定。在另一个示例中，裸片向量105E在边缘特征102E和边界特征103E之间限定(图中未示)。在又一示例中，裸片向量105E在边缘特征102E与边界特征103E的第一部分103E’之间限定(图中未示)。在每一情况中，每一裸片101(例如，裸片101E)具有对应的裸片向量105(例如，105E)。图1D绘示了四个裸片101E、101F、101G、101H及其对应的裸片向量105E、105F、105G、105H。
相邻裸片图案111之间的裸片向量105被用于比较多个裸片图案相对彼此的正确取向和位置。例如，能够将裸片101E的裸片向量105E与裸片101F的裸片向量105F相比较。在图1D中，所绘示的裸片向量105E、105F相对彼此并非正确地定向，因此裸片101E、101F并未正确地对准。
因此，裸片101E的裸片向量105E与裸片101F的裸片向量105F的比较用于改善下一裸片101E、101F沉积的相对应裸片图案111E、111F。根据一个实施方式，裸片向量105E与裸片向量105F之间所限定的角度θEF是使用下述等式计算：
cos(θEF)＝(vE.vF)/(|vE||vF|)
其中，|vE|是裸片向量105E的绝对值，|vF|是裸片向量105F的绝对值。对于小角度而言，该等式可简化为：
θEF＝(vE.vF)/(|vE||vF|)
因为对于小θEF而言，cos(θEF)近似于θEF。根据一个实施方式，裸片向量105E的x分量与裸片向量105F的x分量比较，裸片向量105E的y分量与裸片向量105F之y分量比较。x分量差、y分量差、及角度θEF能够用于校正裸片图案，这导致裸片101E、101F的更准确的沉积。根据一个实施方式，角度θEF的误差小于约150弧秒。例如，在图1D中所说明的裸片101中，角度θEF大致与相邻裸片101E、101F之间的角度未对准(misalignment)相同。
如上文所述，对准向量能够用于将裸片101和/或裸片图案111的特征相互比较。对准向量能够包括裸片向量105(于图1C至图1D中绘示)及图案向量115(于图1B中绘示)的任何组合。对准向量之间的比较的可能组合包括但不限于相邻裸片101的裸片向量105之间的比较(例如，裸片向量105A和105B的比较)、相邻裸片图案111的图案向量115之间的比较(例如，图案向量115A和115B的比较)、裸片向量105和图案向量115之间的比较(例如，裸片向量105A和图案向量115A的比较)。虽然上文和下文描述两个对准向量之间的比较，但是应理解，能够进行任何数量的对准向量的比较。
此外，虽然图中显示裸片系统100的裸片101是在单一层中的相同的x-y平面中(例如，图1C所绘示的裸片101A、101B、101C、101D；图1D所绘示的裸片101E、101F、101G、101H)，但能够针对不同层的裸片确定对准向量，且可以如下文图2及图3中所述般执行不同层中的对准向量的比较。
图2是根据一个实施方式的用于比较对准向量的方法200操作的流程图。虽然结合图2描述方法200的操作，但本领域技术人员会了解，设置成以任何顺序执行该方法的操作的任何系统都落入本文所述的实施方式的范围内。
方法200开始于操作210，其中确定第一对准向量v1。如上文所述，第一对准向量能够是裸片向量105或图案向量115。能够通过使用本领域中的任何合适的光刻工具或度量工具确定第一对准向量v1。
根据一些实施方式，第一对准向量v1是裸片向量105A。第一对准向量v1由第一x分量和第二y分量限定。第一x分量等于第一裸片101A的多个边缘特征102A中的两个边缘特征之间的x距离，而第一y分量等于第一裸片的多个边缘特征中的两个边缘特征之间的y距离。根据一些实施方式，第一对准向量v1是图案向量115。第一对准向量v1由第一x分量和第二y分量限定。第一x分量等于第一裸片图案111A的多个边缘特征图案112A中的两个边缘特征图案之间的x距离，而第一y分量等于第一裸片图案的多个边缘特征图案中的相同两个边缘特征图案之间的y距离。
在操作220，确定第二对准向量v2。能够通过使用本领域中的任何合适的光刻工具或度量工具确定第二对准向量v2。
根据一些实施方式，第二对准向量v2是裸片向量105B。第二对准向量v2由第二x分量和第二y分量限定。第二x分量等于第二裸片101B之多个边缘特征中的两个边缘特征之间的x距离，而第二y分量等于第二裸片之多个边缘特征中的两个边缘特征之间的y距离。
根据一些实施方式，第二对准向量v2是图案向量115B。第二对准向量v2由第一x分量和第二y分量限定。第二x分量等于第二裸片图案111B的多个边缘特征图案112B中的两个边缘特征图案之间的x距离，而第二y分量等于第二裸片图案的多个边缘特征图案中的两个边缘特征图案之间的y距离。在操作230，裸片间角度(die-die angle)θ12通过使用第一对准向量v1和第二对准向量v2确定。
根据一个实施方式，角度θ12是使用如下等式计算：
cos(θ12)＝(v1.v2)/(|v1||v2|)
其中，|v1|是第一对准向量v1的绝对值，|v2|是第二对准向量v2的绝对值。对于小角度而言，该等式可简化为：
θ12＝(v1.v2)/(|v1||v2|)，
因为对于小θ12而言，cos(θ12)近似于θ12。
在操作240，确定要对第一裸片图案111A和/或第二裸片图案111B进行的一个或多个校正。根据一个实施方式，确定对第一裸片图案111A和第二裸片图案111B的一个或多个校正包括：根据角度θ12将第一裸片图案改变成第一改变的裸片图案，并且根据角度θ12将第二裸片图案改变成第二改变的裸片图案。
第二对准向量v2类似于第一对准向量v1；即，预期对准向量v1与v2之间的裸片间角度θ12是小的。例如，在其中第一对准向量v1是用于裸片图案的裸片向量(例如，用于裸片101A的裸片向量105A)并且第二对准向量v2是用于裸片图案的图案向量(例如，用于裸片图案111A的图案向量115A)的实施方式中，对于沉积的裸片类似于裸片图案而言，预期小的裸片间角度θ12。然而，由于处理漂移或上文所列的其它因素，大的裸片间角度θ12能够指示裸片101A和相关联的裸片图案不匹配裸片图案111A，因此能够在未来的裸片图案中进行一个或多个校正。例如，如果相对应的裸片的特征不在正确位置，则能够平移裸片图案111A的图案特征。
另一示例中，在其中第一对准向量v1是用于第一裸片图案的裸片向量(例如，用于裸片101A的裸片向量105A)并且第二对准向量v2是用于第二裸片图案的裸片向量(例如，用于裸片图案101B的裸片向量105B)的实施方式中，对于彼此相似的相邻的裸片而言，预期有小的裸片间度θ12。然而，由于处理漂移或上文所列之其它因素，大的裸片间角度θ12能够指示相邻的裸片不匹配，因此能够在未来的裸片图案中进行一个或多个校正。例如，如果两个裸片未正确对准(例如，图1D所绘示的裸片101E、101F)，则能够调整整个第二裸片图案相对于第一裸片图案的角度。
图3是根据一个实施方式的用于确定裸片对准的方法的方法300的操作的流程图。尽管结合图3描述方法300的操作，但本领域技术人员会理解，设置成以任何顺序执行方法操作的任何系统都落入本文所述实施方式的范围内。
方法300开始于操作310，其中沉积第一裸片101A并且产生第一多个边缘特征102A。能够通过使用第一裸片图案111A产生该第一裸片101A，如上文所述。
在操作320，沉积第二裸片101B，并且产生第二多个边缘特征102B。能够通过使用第二裸片图案111B产生该第二裸片101B，如上文所述。
在操作210，确定第一对准向量v1。第一对准向量v1是裸片向量105A。第一对准向量v1由第一x分量和第二y分量限定。第一x分量等于第一裸片101A的多个边缘特征102A的两个边缘特征之间的x距离，并且第一y分量等于第一裸片的多个边缘特征的相同两个边缘特征之间的y距离。能够通过使用本领域中的任何合适的度量工具确定第一对准向量v1。
在操作220，确定第二对准向量v2。第二对准向量v2是裸片向量105B。第二对准向量v2由第二x分量和第二y分量限定。第二x分量等于第二裸片101B的多个边缘特征的两个边缘特征之间的x距离，并且第二y分量等于第二裸片的多个边缘特征的相同两个边缘特征之间的y距离。能够通过使用本领域中的任何合适的度量工具确定第二对准向量v2。
在操作230，裸片间角度θ12通过使用第一对准向量v1及第二对准向量v2确定。
该裸片间角度θ12使用下述等式计算：
cos(θ12)＝(v1.v2)/(|v1||v2|)
其中，|v1|是第一对准向量v1的绝对值，|v2|是第二对准向量v2的绝对值。对于小角度而言，该等式可简化为：
θ12＝(v1.v2)/(|v1||v2|)，
因为对于小θ12而言，cos(θ12)近似于θ12。
在操作330，比较第一对准向量v1和第二对准向量v2，以确定要对第二裸片图案111A所作的校正。一个实施方式中，第一裸片图案111A被用作参考裸片，且由度量工具储存对准校正数据，且同时将该数据发送到光刻工具。在操作340，对准校正数据用于在下一循环的暴露期间校正第二裸片的对准。因此，对准校正数据用于制造第一改变的裸片图案111A’。第一改变的裸片图案111A’结合了来自第一对准向量v1和第二对准向量v2的比较的改善。
在操作340，比较第一对准向量v1和第二对准向量v2，以确定要对第二裸片图案111B进行的校正。将第二裸片图案111B改变为第二改变的裸片图案111B’。第二改变的裸片图案111B’结合了来自第一对准向量v1和第二对准向量v2的比较的改善。根据一个实施方式，第二改变的裸片图案111B’结合在操作330中确定的一些或全部的对准校正数据。
如上文所述，本文公开了裸片系统和比较对准向量的方法。该裸片系统包括以期望图案排列的多个裸片。能够从裸片的边缘特征确定对准向量，例如裸片向量。能够将对准向量与同一系统中的其他裸片或裸片图案进行比较。比较裸片及裸片图案的方法包括比较裸片向量和/或图案向量。对准向量之间的比较允许为下一轮处理固定裸片图案。
提供的方法允许在刚沉积的边缘特征之间进行准确比较，使得能够实现裸片的准确拼接。比较裸片向量和图案向量允许补偿下一裸片图案(归因于第一裸片图案中的误差)。对准向量提供一种简单的方法来比较裸片和裸片图案之间的对准和覆盖。
虽然前述内容针对本公开内容的实施方式，但是在不偏离本公开内容的基本范围的情况下，可以设计本公开内容的其他和进一步的实施方式，且本公开内容的范围由所附的权利要求书确定。
Claims (20)
1.一种裸片系统，包括：
多个裸片，每一裸片包括：
多个元件特征；及
一个或多个边缘区域，每一边缘区域包括：
一个或多个边缘边界特征；及
多个边缘特征。
2.根据权利要求1所述的裸片系统，其中所述多个元件特征包括一个或多个柱体。
3.根据权利要求1所述的裸片系统，其中所述多个元件特征包括一个或多个过孔。
4.根据权利要求1所述的裸片系统，其中所述多个元件特征包括一个或多个线间隔。
5.根据权利要求1所述的裸片系统，其中所述多个元件特征之间的间隔与所述多个边缘特征之间的间隔不同。
6.一种比较对准向量的方法，包括以下步骤：
针对第一裸片与第一裸片图案确定第一对准向量v1；
针对第二裸片与第二裸片图案确定第二对准向量v2；
使用所述第一对准向量v1和所述第二对准向量v2确定裸片间角度θ12；
根据所述裸片间角度θ12将所述第一裸片图案改变至第一改变的裸片图案；以及
根据所述裸片间角度θ12将所述第二裸片图案改变至第二改变的裸片图案。
7.根据权利要求6所述的方法，其中：
所述第一对准向量v1是裸片向量，
所述第一对准向量v1是由第一x分量与第二y分量所限定，
第一x分量等于所述第一裸片的多个边缘特征的两个边缘特征之间的x距离，
第一y分量等于所述第一裸片的所述多个边缘特征的两个边缘特征之间的y距离，
所述第二对准向量v2是裸片向量，
所述第二对准向量v2是由第二x分量与第二y分量所限定，
所述第二x分量等于所述第二裸片的多个边缘特征的两个边缘特征之间的x距离，且
所述第二y分量等于所述第二裸片的所述多个边缘特征的两个边缘特征之间的y距离。
8.根据权利要求7所述的方法，其中确定所述裸片间角度θ12包括：求解下述等式：cos(θ12)＝(v1.v2)/(|v1||v2|)，其中|v1|是所述第一对准向量v1的绝对值，且|v2|是所述第一对准向量v2的绝对值。
9.根据权利要求6所述的方法，其中：
所述第一对准向量是一裸片向量，
所述第一对准向量v1是由第一x分量与第二y分量所限定，
第一x分量等于所述第一裸片的多个边缘特征的两个边缘特征之间的x距离，
第一y分量等于所述第一裸片的所述多个边缘特征的两个边缘特征之间的y距离，
所述第二对准向量是图案向量，
所述第二对准向量v2是由第二x分量与第二y分量所限定，
所述第二x分量等于所述第二裸片图案的多个边缘特征图案的两个边缘特征图案之间的x距离，且
所述第二y分量等于所述第二裸片图案的所述多个边缘特征图案的两个边缘特征图案之间的y距离。
10.根据权利要求9所述的方法，其中确定所述裸片间角度θ12包括：求解下述等式：cos(θ12)＝(v1.v2)/(|v1||v2|)，其中|v1|是所述第一对准向量v1的绝对值，且|v2|是所述第一对准向量v2的绝对值。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一裸片与所述第二裸片的每一者进一步包括一个或多个边缘边界特征。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个边缘特征包括一个或多个柱体。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个边缘特征包括一个或多个过孔。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个边缘特征包括一个或多个线间隔。
15.一种确定裸片对准的方法，包括：
使用第一裸片图案在第一裸片上产生第一多个边缘特征；
使用第二裸片图案在第二裸片上产生第二多个边缘特征；
针对所述第一裸片确定第一对准向量v1；
针对所述第二裸片确定第二对准向量v2；
使用所述第一对准向量v1和所述第二对准向量v2确定裸片间角度θ12；
根据所述裸片间角度θ12将所述第一裸片图案改变至第一改变的裸片图案；以及
根据所述裸片间角度θ12将所述第二裸片图案改变至第二改变的裸片图案。
16.根据权利要求15所述的方法，其中通过将所述第一改变的裸片图案用作所述第一裸片图案并将所述第二改变的裸片图案用作所述第二裸片图案，来重复所述方法。
17.根据权利要求15所述的方法，其中：
所述第一对准向量v1是裸片向量，
所述第一对准向量v1是由第一x分量与第二y分量所限定，
所述第一x分量等于所述第一裸片的所述第一多个边缘特征的两个边缘特征之间的x距离，
所述第一y分量等于所述第一裸片的所述第一多个边缘特征的两个边缘特征之间的y距离，
所述第二对准向量v2是裸片向量，
所述第二对准向量v2是由第二x分量与第二y分量所限定，
所述第二x分量等于所述第二裸片的所述第二多个边缘特征的两个边缘特征之间的x距离，且
所述第二y分量等于所述第二裸片的所述第二多个边缘特征的两个边缘特征之间的y距离。
18.根据权利要求17所述的方法，其中确定所述裸片间角度θ12包括：求解下述等式：cos(θ12)＝(v1.v2)/(|v1||v2|)，其中|v1|是所述第一对准向量v1的绝对值，且|v2|是所述第一对准向量v2的绝对值。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一裸片与所述第二裸片的每一者进一步包括一个或多个边缘边界特征。
20.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个元件特征包括一个或多个柱体。
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