TW202113465A - 對準標記及用於形成對準標記的方法 - Google Patents

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Abstract

提供對準標記及用於形成對準標記的方法。用於形成對準標記的方法為無微影製程並且包含以下操作。提供雷射光束。將雷射光束劃分成彼此隔開的多個雷射光束。將多個雷射光束塑形成多個圖案化光束，使得多個圖案化光束塑形為具有對應於對準標記的圖案。將多個圖案化光束投影到半導體晶圓上。

Description

對準標記及用於形成對準標記的方法
半導體製造關於數千種製程。微影製程關於將光罩上的罩幕圖案準確地轉印到半導體晶圓上。為了達成對準精確度（overlay accuracy），使光罩與半導體晶圓對準，其包含計算光罩相對於半導體晶圓的位置。一般通過使用標記對準來完成微影製程中的對準。在標記對準中，第一圖案層具有安置於其中的對準標記，並且後續形成的層通過與對準標記對準而與第一層對準。
以下公開內容提供用於實施所提供主題的不同特徵的多個不同實施例或實例。下文描述元件和佈置的特定實例以簡化本公開。當然，這些元件和佈置只是實例且並不希望為限制性的。舉例來說，在以下描述中，第二特徵在第一特徵上方或在第一特徵上的形成可包含第二特徵與第一特徵直接接觸地形成的實施例，並且還可包含額外特徵可在第二特徵與第一特徵之間形成使得第二特徵與第一特徵可不直接接觸的實施例。另外，本公開可在各種實例中重複附圖標號和/或字母。這種重複是出於簡化和清楚的目的並且本身並不指示所論述的各種實施例和/或配置之間的關係。
另外，為易於描述，本文中可使用例如“在……之下”、“在……下方”、“下部”、“在……上”、“在……上方”、“上覆”、“在……之上”、“上部”等的空間相對術語來描述如圖中所示出的一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係。除圖中所描繪的定向之外，空間相對術語意圖涵蓋器件在使用或步驟中的不同定向。裝置可以其他方式定向（旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用的空間相對描述詞因此可同樣地進行解釋。
將相對於特定的上下文描述實施例，所述特定的上下文即用於利用無微影製程形成對準標記的裝置和方法。本文中所論述的實施例提供實例以使得產生或使用本公開的主題，且本領域的普通技術人員會容易地理解在不同實施例的預期範圍內可以進行的修改。以下圖中相似的附圖標號和字元指代相似的元件。雖然方法實施例可論述為以特定次序進行，但是其他方法實施例可以任何邏輯次序進行。
圖1是根據一些實施例的具有對準標記的半導體晶圓的示意性俯視圖。參考圖1，繪示了半導體晶圓（或基底）10，並且半導體晶圓10具有形成於其中的第一對準標記AM1和第二對準標記AM2。在一些實施例中，第一對準標記AM1和第二對準標記AM2可安置在半導體晶圓10的週邊區上。在一些實施例中，第一對準標記AM1和第二對準標記AM2對於半導體晶圓10的中心對角對稱，即第一對準標記AM1和第二對準標記AM2安置在相對於半導體晶圓10的中心的相對側處。在其他實施例中，第一對準標記AM1和第二對準標記AM2安置在不同位置（而不是在相對於半導體晶圓10的中心的相對側）。然而，本公開並不限於此。在一些實施例中，第一對準標記AM1和第二對準標記AM2安置在半導體晶圓10的其他區域上，例如切割道。雖然圖1中示出兩個對準標記AM1和對準標記AM2，但是在一些實施例中，半導體晶圓10具有大於兩個對準標記並且對準標記的數目不受限制。
根據一些實施例，半導體晶圓10包含結晶矽基底。根據其他實施例，半導體晶圓10包含：元素半導體基底，例如鍺；化合物半導體基底，包含碳化矽、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦和/或銻化銦；合金半導體基底，包含SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP；或其組合。其他半導體基底（例如多層基底或梯度基底）也可用作半導體晶圓10。
如由虛線所指示，第一對準標記AM1在圖1中放大繪示。在一些實施例中，第一對準標記AM1和第二對準標記AM2具有實質上相同的圖案。在一些實施例中，第一對準標記AM1和第二對準標記AM2具有不同的圖案。在一些實施例中，第一對準標記AM1和第二對準標記AM2中的每一個是由方形中的四組對準線構成的。第一對準標記AM1和第二對準標記AM2中的每一個包含佈置在第一方向（例如Y方向）上的第一對準線110的兩個集合和佈置在第二方向（例如X方向）上的第二對準線120的兩個集合，其中第一方向（例如Y方向）不同於（例如垂直於）第二方向（例如X方向）。在一些實施例中，佈置在第一方向上的第一對準線110的兩個集合相對於中心圖案130對角對稱地安置，並且佈置在第二方向上的第二對準線120的兩個集合相對於中心圖案130對角對稱地安置。在一些實施例中，使用佈置在第一方向上的第一對準線110的兩個集合和佈置在第二方向上的第二對準線120的兩個集合來分別地實現第一方向和第二方向上的對準。
在一些實施例中，第一對準線110彼此並不相交，並且第二對準線120彼此並不相交。在一些實施例中，第一對準線110實質上彼此平行，並且第二對準線120實質上彼此平行。在一些實施例中，第一對準線110具有實質上相同的寬度並且以實質上相等間隔佈置，且第二對準線120具有實質上相同的寬度並且以實質上相等間隔佈置。在一些實施例中，根據需要改變第一對準線110或第二對準線120的寬度和間隔。
在一些實施例中，中心圖案130是位於對準標記的中心處的十字形圖案。在一些實施例中，中心圖案130是可視的中心點或具有除了十字形狀以外的不同形狀，例如點圖案或方形圖案。
圖2是根據一些實施例的用於形成對準標記的裝置的示意性透視圖。參考圖2，提供裝置200以在半導體晶圓10上形成對準標記AM1和對準標記AM2。在一些實施例中，裝置200包含光源210、分束元件220、圖案塑形元件230以及投影透鏡240。在一些實施例中，光源210配置成發射雷射光束LB。
在一些實施例中，分束元件220安置在雷射光束LB的傳輸路徑上並且安置在光源210與圖案塑形元件230之間的光傳播路徑上。在一些實施例中，分束元件220配置成將雷射光束LB劃分成彼此隔開的多個雷射光束。在一些實施例中，分束元件220配置成將雷射光束LB劃分成至少第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2。
在一些實施例中，圖案塑形元件230安置在多個雷射光束（例如第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2）的傳輸路徑上，並且安置在分束元件220與投影透鏡240之間的光傳播路徑上。在一些實施例中，圖案塑形元件230配置成將第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2塑形成第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2。
在一些實施例中，投影透鏡240安置在多個圖案化光束（例如第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2）的傳輸路徑上，並且安置在圖案塑形元件230與半導體晶圓10之間的光傳播路徑上。在一些實施例中，投影透鏡240配置成將多個圖案化光束投影到半導體晶圓10上以直接地形成多個對準標記，例如圖1中所繪示的第一對準標記AM1和第二對準標記AM2。
當將第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2照射到半導體晶圓10上時，形成凹槽G（繪示於圖5A和圖5B中）。第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2同時燒蝕或熔融半導體晶圓10以直接地形成凹槽G。在一些實施例中，多個凹槽G從半導體晶圓10的頂部表面10a（繪示於圖5A和圖5B中）朝向半導體晶圓10的內部延伸。在一些實施例中，凹槽G定義半導體晶圓10中的第一對準標記AM1和第二對準標記AM2中的每一個的第一對準線110、第二對準線120以及中心圖案130。
第一對準標記AM1和第二對準標記AM2是由單一雷射製程直接形成的。因而，並不需要用於形成對準標記的微影製程，所述微影製程包含各種程式，例如光阻塗佈、烘烤、曝光以及顯影操作，以及蝕刻和清潔製程。根據本公開的一些實施例的對準標記的形成方法不涉及成本高且耗時的微影製程。在一些實例中，本公開的形成對準標記的方法被稱作“無微影”製程或“無化學”製程。無化學製程是一種不使用蝕刻溶液或蝕刻氣體的製程。因此，簡化了對準標記的製造製程並且降低了製造成本。
在一些實施例中，光源210包含例如308奈米的準分子雷射器。在一些實施例中，雷射光束LB具有大於或等於約18焦耳/平方釐米（J/cm2）的雷射能量密度。本公開不限制光源的波長和/或雷射能量密度，只要由雷射光束LB形成的第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2能夠熔融半導體晶圓10以用於形成對準標記AM1和對準標記AM2即可。
在一些實施例中，分束元件220使得雷射光束LB的一部分穿過並且反射雷射光束LB的其他部分，從而形成彼此隔開並且在不同方向上行進的第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2。在一些實施例中，分束元件220使得一半雷射光束LB穿過並且反射一半雷射光束LB，使得第一雷射光束LB1的光強度實質上等於第二雷射光束LB2的光強度。在一些實施例中，分束元件220包含由兩個棱鏡製成的分束器。在一些實施例中，分束元件220包含由具有光學塗層的玻璃片製成的分束器。在一些實施例中，分束元件220包含多於一個分束器，並且每一個分束器將入射光束分成兩個分量，使得分束元件220將雷射光束LB劃分成用於形成大於兩個對準標記的大於兩個雷射光束。本文也涵蓋了其中分束元件220包含能夠將入射光束分成多個分量的一或多個其他光學元件的實施例。
在一些實施例中，圖案塑形元件230將第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2分別地塑形成第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2，並且第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2塑形為具有對應於第一對準標記AM1和第二對準標記AM2的圖案。在一些實施例中，圖案塑形元件230包含繞射光學元件（diffractive optical element，DOE），並且繞射光學元件具有經特定設計的微觀結構來實現第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2的特定圖案。在一些實施例中，繞射光學元件包含例如16級或更高級的多級繞射光柵（multi-level diffractive grating）以用來充當圖案塑形元件230。在一些實施例中，圖案塑形元件230包含罩幕版（reticle），並且罩幕版包含其上的對應於第一對準標記AM1和第二對準標記AM2的圖案。應注意，第一圖案化光束PB1或第二圖案化光束PB2的圖案指的是第一圖案化光束PB1或第二圖案化光束PB2的光點（light spots）的圖案。在一些實施例中，第一圖案化光束PB1的圖案與第二圖案化光束PB2的圖案相同。在一些替代實施例中，第一圖案化光束PB1的圖案與第二圖案化光束PB2的圖案不同。
在一些實施例中，投影透鏡240包含具有屈光度的一或多個光學透鏡。本公開不解釋投影透鏡240的種類，只要第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2能夠通過投影透鏡240投影到半導體晶圓10的所需位置上以供用於形成對準標記AM1、對準標記AM2即可。
圖3A和圖3B示出根據一些實施例的雷射光束的光強度分佈，其中最高光強度對應於雷射光束的光點的中心區，且最低光強度對應於雷射光束的光點的週邊區。參考圖2、圖3A以及圖3B，在一些實施例中，裝置200更包含勻化器250。在一些實施例中，勻化器250安置在光源210與分束元件220之間的光傳播路徑上。
在一些實施例中，從光源210發射的雷射光束LB具有與高斯（Gaussian）分佈類似的光強度分佈，如圖3A中所繪示。類高斯（Gaussian-like）分佈的光強度在中心處較高且在兩側處較低。在一些實施例中，從光源210發射的雷射光束LB具有不均一的光強度分佈，其中雷射光束的每一個光點的兩側上具有兩個長且延伸的尾部T。類高斯分佈的長且延伸的尾部T的光強度略低於熔融半導體晶圓10的燒蝕閾值強度（ablation threshold intensity）TH。這種原始雷射光束LB的長且延伸的尾部T導致對準標記的所形成凹槽的輪廓與預期的形狀、尺寸或粗糙度有極大的偏差。所形成對準標記可能受損且無法提供對準功能。
在一些實施例中，勻化器250配置成使雷射光束LB均勻化（或均一化）。當雷射光束LB穿過勻化器250時，使雷射光束LB均勻化，使得雷射光束LB的光強度分佈可轉換成平頂分佈（top-hat distribution），如圖3B中所繪示。平頂分佈對於雷射光束的每一個光點具有實質上均一的光強度。在雷射光束LB由勻化器250均勻化之後，均勻化的雷射光束的光點具有與平頂分佈類似的光強度分佈，如圖3B中所繪示。平頂分佈可具有實質上均一的光強度分佈，其中雷射光束的每一個光點的兩側上具有兩個快速衰減的尾部T。平頂分佈的實質上均一的光強度高於熔融半導體晶圓10的燒蝕閾值強度TH。平頂分佈的短尾部T的光強度比熔融半導體晶圓10的燒蝕閾值強度TH低得多。這種光強度分佈的短且脆弱的尾部T可導致對準標記AM1、對準標記AM2的凹槽的輪廓在端部處略微地磨圓和/或在側壁上略微地粗糙，這種情況在有關於圖4以及圖5A到圖5B的描述中進行了論述。所形成對準標記能夠提供對準功能。
雷射光束LB的光強度分佈在穿過勻化器250之後變得均一。因而，減少了第一對準標記AM1和第二對準標記AM2的凹槽G的非所需輪廓和底部損壞，並且用於形成對準標記AM1和對準標記AM2的製程裕度相應地增加。在一些實施例中，勻化器250包含杆積分器（rod integrator）。在一些實施例中，勻化器250沿著雷射光束LB的光軸佈置。在一些實施例中，勻化器250具有矩形光入射表面和矩形光出射表面。在入射的雷射光束LB進入勻化器250的光入射表面之後，可在勻化器250中進行雷射光束LB的多個反射以獲得雷射光束LB的均勻化。在一些實施例中，反射是全內反射。在一些實施例中，勻化器250包含繞射光學元件（DOE）。
在一些實施例中，裝置200更包含一或多個光學元件以實現特定光學功能。在一些實施例中，裝置200更包含光學隔離器260、擴束器270、反射元件RE1、反射元件RE2、反射元件RE3以及反射元件RE4和/或透鏡L1、透鏡L2、透鏡L3以及透鏡L4。在一些實施例中，光學隔離器260安置在光源210與擴束器270之間。在一些實施例中，光學隔離器260配置成允許雷射光束LB僅在一個方向上傳輸從而防止雷射光束LB的一部分返回到光源210。在一些實施例中，擴束器270安置在光學隔離器260與勻化器250之間的光傳播路徑上。在一些實施例中，擴束器270配置成擴展雷射光束LB，使得雷射光束LB從點光（point light）轉化成表面光（surface light）。在雷射光束LB穿過擴束器270之後，雷射光束LB的寬度變得更寬，並且雷射光束LB的光點的面積變得更大。在一些實施例中，擴束器270塗佈有抗反射塗層以減少光損耗。
在一些實施例中，反射元件RE1、反射元件RE2、反射元件RE3以及反射元件RE4配置成調整雷射光束LB、第一雷射光束LB1或第二雷射光束LB2的光路徑。舉例來說，反射元件RE1和反射元件RE2將來自擴束器270的雷射光束LB傳輸（反射）到勻化器250，並且反射元件RE3將來自勻化器250的雷射光束LB傳輸（反射）到分束元件220。反射元件RE4可將來自分束元件220的第二雷射光束LB2重新導向並且將第二雷射光束LB2傳輸（反射）到圖案塑形元件230，使得第二雷射光束LB2可在與第一雷射光束LB1相同的方向上行進。在一些實施例中，反射元件RE1與反射元件RE2之間的透鏡L1和透鏡L2、分束元件220與圖案塑形元件230之間的透鏡L3以及反射元件RE4與圖案塑形元件230之間的透鏡L4配置成分別地彙聚或准直雷射光束LB、第一雷射光束LB1以及第二雷射光束LB2。在一些實施例中，擴束器270、圖案塑形元件230和/或半導體晶圓10安置在裝置200的焦平面上。
圖4是根據一些實施例的對準標記的局部放大圖。圖5A和圖5B是根據一些實施例的分別沿著圖4中示出的A-A'線和B-B'線截取的對準標記的示意性橫截面圖。如圖4中所繪示，在一些實施例中，因為第一對準標記AM1和第二對準標記AM2由上述雷射製程形成，所以第一對準標記AM1和第二對準標記AM2的第一對準線110和第二對準線120可具有錐形端部（tapered ends）TE，並且第一對準標記AM1和第二對準標記AM2的第一對準線110和第二對準線120可具有從其側壁SW突出的殘餘物RS。在一些實施例中，一個第一對準線110或第二對準線120的中心部分的寬度比同一第一對準線110或第二對準線120的錐形端部TE的寬度更寬。在一些實施例中，提供泵（未繪示）以從半導體晶圓10中去除雷射燒蝕的副產物。在一些實施例中，殘餘物RS殘留在半導體晶圓10的頂部表面上。殘餘物RS可殘留在第一對準線110或第二對準線120中的至少一個的頂部表面和/或側壁上。應注意，雖然存在一些殘餘物RS，但是這些殘餘物RS一般太小而不影響第一對準標記AM1和第二對準標記AM2的對準功能。在一些實施例中，第一對準標記AM1和第二對準標記AM2的第一對準線110和第二對準線120的側壁SW提供有範圍從約2奈米到約50奈米的表面粗糙度Rz。在一些實施例中，表面粗糙度Rz是通過測量預定取樣長度或面積內的最高峰值到最低谷值的豎直距離來計算的。
如圖5A和圖5B中所繪示，在一些實施例中，第一對準標記AM1和第二對準標記AM2的第一對準線110和第二對準線120在凹槽G中具有傾斜側壁SW。在一些實施例中，第一對準線110和第二對準線120中的每一個的頂部寬度W1大於底部寬度W2。在一些實施例中，夾角θ是傾斜側壁SW與半導體晶圓10的頂部表面10a之間的銳角。在一些實施例中，第一對準線110和第二對準線120中的每一個與基底10之間的夾角θ在約30度到約75度的範圍內。在一些實施例中，第一對準線110和第二對準線120中的每一個與基底10之間的夾角θ約為30度、35度、40度、45度、50度、55度、60度、65度、70度、75度、前述值中的任兩個之間的任何範圍或小於前述值中的任一個的任何範圍。在本公開中，使用上文所描述的“無微影”製程或“無化學”製程，形成有這種角度範圍（30度到75度）的對準標記的每一對準線能夠符合製程的需求，並且簡化了製造製程且降低了製造成本。
在橫截面圖中，鄰近於第一對準線110和第二對準線120中的至少一個的頂部和/或底部的位置處的傾斜側壁SW可彎曲或磨圓。在一些實施例中，相鄰第一對準線110或第二對準線120之間的至少一個凹槽G在傾斜側壁SW與半導體晶圓10的頂部表面10a之間具有磨圓的底部轉角。
圖6是根據一些實施例的用於形成對準標記的方法300的流程圖。雖然方法300示出和/或描述為一系列動作或事件，但是應瞭解，所述方法不限於所示出的次序或動作。因此，在一些實施例中，動作可以與所示出的不同次序進行，且/或可同時進行。此外，在一些實施例中，所示出的動作或事件可細分成多個動作或事件，所述動作或事件可與其他動作或子動作在不同時間進行或同時進行。在一些實施例中，可省略一些所示出的動作或事件，且可包含其他未示出的動作或事件。
在動作302處，提供雷射光束。圖2示出配置成提供雷射光束LB的光源210。在一些實施例中，雷射光束LB是准分子雷射光束。在一些實施例中，雷射光束LB提供有與高斯分佈類似的光強度分佈，如圖3A中所繪示。
在動作304處，使雷射光束均勻化。圖2示出配置成使雷射光束LB均勻化（或均一化）的勻化器250。在一些實施例中，在使雷射光束LB均勻化之後，雷射光束LB具有與平頂分佈類似的光強度分佈，如圖3B中所繪示。在一些實施例中，雷射光束LB由杆積分器均勻化。在一些實施例中，雷射光束LB由繞射光學元件（DOE）均勻化。
在動作306處，將雷射光束劃分成多個雷射光束。圖2示出配置成將雷射光束LB劃分成彼此隔開的第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2的分束元件220。在一些實施例中，分束元件220使得一半雷射光束LB穿過並且反射一半雷射光束LB，使得第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2的光強度實質上相同。
在一些實施例中，在動作304之後執行動作306。在一些實施例中，在動作304之前執行動作306。舉例來說，首先將從光源210發射的雷射光束LB劃分成第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2，接著由第一勻化器和第二勻化器分別使第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2均勻化。
在動作308處，將多個雷射光束塑形成多個圖案化光束。圖2示出配置成將第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2分別地塑形成第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2的圖案塑形元件230。在一些實施例中，第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2塑形為具有對應於第一對準標記AM1和第二對準標記AM2的圖案。在一些實施例中，第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2由繞射光學元件（DOE）來塑形。在一些實施例中，第一雷射光束LB1和第二雷射光束LB2由罩幕版來塑形。
在動作310處，將多個圖案化光束投影到半導體晶圓上。圖2示出配置成將第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2投影到半導體晶圓10上以直接地形成第一對準標記AM1和第二對準標記AM2的投影透鏡240。在一些實施例中，第一圖案化光束PB1和第二圖案化光束PB2燒蝕半導體晶圓10，以直接地在半導體晶圓10中形成第一對準標記AM1和第二對準標記AM2中的每一個的第一對準線110、第二對準線120以及中心圖案130。
鑒於上述內容，使用本公開的實施例的方法，第一對準標記AM1和第二對準標記AM2直接地由單一雷射製程形成。因此，並不需要用於形成對準標記的微影製程，所述微影製程包含各種程式，例如光阻塗佈、烘烤、曝光以及顯影操作，以及蝕刻和清潔製程。根據本公開的一些實施例的形成對準標記的方法為無微影製程。因此，簡化了製造對準標記的製程並且降低了製造成本。
提供裝置和方法以形成對準標記的上述實施例是出於說明目的提供的，並且不理解為限制於本公開。在一些實施例中，提供了裝置和方法以形成其他標記，例如晶圓標識（identification，ID）。在一些實施例中，通過單一雷射曝光和熔融製程同時製造晶圓的對準標記和晶圓標識。
根據本公開的一些實施例，一種用於形成對準標記的方法包含以下操作。提供雷射光束。將雷射光束劃分成彼此隔開的多個雷射光束。將多個雷射光束塑形成多個圖案化光束，使得多個圖案化光束塑形為具有對應於對準標記的圖案。將多個圖案化光束投影到半導體晶圓上。
根據本公開的替代實施例，一種用於形成對準標記的方法包含以下操作。提供光源以發射雷射光束。提供分束器以將雷射光束劃分成在不同方向上行進的第一雷射光束和第二雷射光束。提供反射元件以重新導向第一雷射光束和第二雷射光束中的一個，使得第一雷射光束和第二雷射光束在相同方向上行進。提供圖案塑形元件以將第一雷射光束和第二雷射光束塑形成第一圖案化光束和第二圖案化光束，其中第一圖案化光束和第二圖案化光束的圖案對應於對準標記。提供投影透鏡以將第一圖案化光束和第二圖案化光束投影到半導體晶圓上以直接地形成對準標記。
根據本公開的其他替代實施例，一種裝置包含光源、分束元件、圖案塑形元件以及投影透鏡。光源配置成發射雷射光束。分束元件配置成將雷射光束劃分成彼此隔開的多個雷射光束。圖案塑形元件配置成將多個雷射光束塑形成多個圖案化光束。投影透鏡配置成將多個圖案化光束投影到半導體晶圓上以形成多個對準標記。
根據本公開的其他替代實施例，一種對準標記包含第一對準線的兩個集合和第二對準線的兩個集合。第一對準線的兩個集合佈置在第一方向上且對於中心圖案對角對稱地安置。第二對準線的兩個集合佈置在與第一方向不同的第二方向上且對於中心圖案對角對稱地安置。第一對準線和第二對準線具有錐形端部。
前文概述若干實施例的特徵以使得本領域的技術人員可更好地理解本公開的各個方面。本領域的技術人員應瞭解，其可輕易地將本公開用作設計或修改用於實現本文中所引入的實施例的相同目的和/或達成相同優勢的其他製程和結構的基礎。本領域的技術人員還應認識到，這些等效構造並不脫離本公開的精神和範圍，且本領域的技術人員可在不脫離本公開的精神和範圍的情況下在本文中進行各種改變、替代以及更改。
10:半導體晶圓 10a:頂部表面 110:第一對準線 120:第二對準線 130:中心圖案 200:裝置 210:光源 220:分束元件 230:圖案塑形元件 240:投影透鏡 250:勻化器 260:光學隔離器 270:擴束器 300:方法 302、304、306、308、310:動作 AM1、AM2:對準標記 A-A'、B-B':線 G:凹槽 L1、L2、L3、L4:透鏡 LB:雷射光束 LB1:第一雷射光束 LB2:第二雷射光束 PB1:第一圖案化光束 PB2:第二圖案化光束 RE1、RE2、RE3、RE4:反射元件 RS:殘餘物 Rz:表面粗糙度 SW:側壁 T:尾部 TE:錐形端部 TH:燒蝕閾值強度 W1:頂部寬度 W2:底部寬度 X、Y:方向 θ:夾角
結合附圖閱讀以下詳細說明，會更好地理解本公開的各個方面。應注意，根據業界中的標準慣例，各種特徵未按比例繪製。實際上，為了論述清楚起見，可任意增大或減小各種特徵的關鍵尺寸。 圖1是根據一些實施例的具有對準標記的半導體晶圓的示意性俯視圖。 圖2是根據一些實施例的用於形成對準標記的裝置的示意性透視圖。 圖3A和圖3B示出根據一些實施例的雷射光束的光強度分佈。 圖4是根據一些實施例的對準標記的局部放大圖。 圖5A和圖5B是根據一些實施例的分別沿著圖4中示出的A-A'線和B-B'線截取的對準標記的示意性橫截面圖。 圖6是根據一些實施例的用於形成對準標記的方法的流程圖。
300:方法
302、304、306、308、310:動作

Claims (20)

  1. 一種用於形成對準標記的方法，包括： 提供雷射光束； 將所述雷射光束劃分成彼此隔開的多個雷射光束； 將所述多個雷射光束塑形成多個圖案化光束，所述多個圖案化光束具有對應於所述對準標記塑形的圖案；以及 將所述多個圖案化光束投影到半導體晶圓上。
  2. 如請求項1所述的用於形成對準標記的方法，其中所述方法為無微影製程。
  3. 如請求項1所述的用於形成對準標記的方法，其中所述多個雷射光束由罩幕版塑形。
  4. 如請求項1所述的用於形成對準標記的方法，其中所述多個雷射光束由繞射光學元件（DOE）塑形。
  5. 如請求項1所述的用於形成對準標記的方法，更包括： 在將所述雷射光束劃分成所述多個雷射光束之前使所述雷射光束均勻化。
  6. 如請求項5所述的用於形成對準標記的方法，其中在使所述雷射光束均勻化之後，所述雷射光束具有平頂強度分佈。
  7. 如請求項1所述的用於形成對準標記的方法，其中所述多個雷射光束中的每一個具有實質上相同的光強度。
  8. 如請求項1所述的用於形成對準標記的方法，更包括： 從所述半導體晶圓去除副產物。
  9. 一種用於形成對準標記的方法，包括： 提供光源以發射雷射光束； 提供分束器以將所述雷射光束劃分成在不同方向上行進的第一雷射光束和第二雷射光束； 提供反射元件以重新導向所述第一雷射光束或所述第二雷射光束中的至少一個，使得所述第一雷射光束和所述第二雷射光束在相同方向上行進； 提供圖案塑形元件以將所述第一雷射光束和所述第二雷射光束塑形成第一圖案化光束和第二圖案化光束，其中所述第一圖案化光束和所述第二圖案化光束的圖案對應於對準標記；以及 提供投影透鏡以將所述第一圖案化光束和所述第二圖案化光束投影到半導體晶圓上以直接地形成所述對準標記。
  10. 如請求項9所述的用於形成對準標記的方法，其中提供所述分束器包括提供罩幕版。
  11. 如請求項9所述的用於形成對準標記的方法，其中提供所述分束器包括提供繞射光學元件（DOE）。
  12. 如請求項9所述的用於形成對準標記的方法，更包括： 在提供所述分束器以將所述雷射光束劃分成所述第一雷射光束和所述第二雷射光束之前，提供勻化器以使所述雷射光束均勻化。
  13. 如請求項9所述的用於形成對準標記的方法，其中所述第一雷射光束的光強度實質上等於所述第二雷射光束的光強度。
  14. 如請求項9所述的用於形成對準標記的方法，其中所述方法為無化學製程。
  15. 如請求項9所述的用於形成對準標記的方法，更包括： 提供泵以從所述半導體晶圓當中去除伴隨著所述對準標記形成的副產物。
  16. 一種對準標記，包括： 第一對準線的兩個集合，佈置在第一方向上且對於中心圖案對角對稱地安置；以及 第二對準線的兩個集合，佈置在與所述第一方向不同的第二方向上且對於所述中心圖案對角對稱地安置， 其中所述第一對準線和所述第二對準線具有錐形端部。
  17. 如請求項16所述的對準標記，其中所述對準標記由無微影製程定義。
  18. 如請求項16所述的對準標記，其中所述第一對準線和所述第二對準線具有從其側壁突出的殘餘物。
  19. 如請求項18所述的對準標記，其中所述第一對準線和所述第二對準線的所述側壁的表面粗糙度在約2奈米到約50奈米的範圍內。
  20. 如請求項18所述的對準標記，其中所述第一對準線和所述第二對準線中的每一個與基底之間的夾角在約30度到約75度的範圍內。
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