TW202209539A - 用於晶圓對準之系統、方法及目標 - Google Patents

用於晶圓對準之系統、方法及目標 Download PDF

Info

Publication number
TW202209539A
TW202209539A TW110112860A TW110112860A TW202209539A TW 202209539 A TW202209539 A TW 202209539A TW 110112860 A TW110112860 A TW 110112860A TW 110112860 A TW110112860 A TW 110112860A TW 202209539 A TW202209539 A TW 202209539A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reference point
sub
pattern
center position
patterns
Prior art date
Application number
TW110112860A
Other languages
English (en)
Inventor
艾卡狄 西姆金
Original Assignee
美商科磊股份有限公司
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 美商科磊股份有限公司 filed Critical 美商科磊股份有限公司
Publication of TW202209539A publication Critical patent/TW202209539A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073—Alignment marks and their environment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
    • G06F18/22—Matching criteria, e.g. proximity measures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10—Image acquisition
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10—Image acquisition
    • G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/74—Image or video pattern matching; Proximity measures in feature spaces
    • G06V10/75—Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544—Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00—Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/06—Recognition of objects for industrial automation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/5442—Marks applied to semiconductor devices or parts comprising non digital, non alphanumeric information, e.g. symbols
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426—Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453—Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453—Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing
    • H01L2223/5446—Located in scribe lines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

本發明揭示一種晶圓對準系統，其包含一成像子系統、一控制器及一載物台。該控制器接收參考點目標之影像資料且判定該等參考點目標之各者之一中心位置。該中心位置判定包含識別一各自參考點目標內之子圖案及識別該各自參考點目標之多個中心位置候選者。識別該各自參考點目標之該多個中心位置候選者之步驟包含：將一模型應用至該各自參考點目標之各經識別子圖案，其中該模型產生各子圖案之識別該各自參考點目標之一中心位置候選者之一熱點。該控制器進一步經組態以基於該多個中心位置候選者判定該各自參考點目標之一中心位置且基於該等參考點目標之該中心位置判定而判定該晶圓之一定向。

Description

用於晶圓對準之系統、方法及目標
本發明大體上係關於晶圓對準且更特定言之，係關於一種改良晶圓對準且減少執行一晶圓對準程序所需之時間之目標及程序。
使用一高解析度相機之晶圓對準包含擷取參考點(即，印刷在一晶圓上之在視場中具有唯一性之圖案)。當前為了此目的使用如同一「正方形中之十字形」之簡單圖案。在當前實施方法中，目標擷取程序對於相機定位於一參考點圖案(RPP)上方之準確度高度敏感。在其中圖案在一視場中部分可見之情況中，圖案之擷取分數可係低的且導致圖案擷取失敗。在其中晶圓位置之一移位足夠大且參考點圖案在視場中不可見之情況中，可使用一疊對工具以在預期位置周圍掃描以尋找參考點。掃描需要抓取重疊影像以確保影像之一者將完全含有參考點。此程序耗時且影響處理能力。為了確保準確定位，當前方法包含在一高解析度相機對準步驟之前執行一初步對準步驟。使用具有大於高解析度相機之一視場之一低解析度相機執行此初步步驟。此一方法需要一給定工具上之額外光學器件及組件且產生影響。因此，可期望提供一種解決上文描述之當前採用方法之缺點之系統及方法。
根據本發明之一或多項闡釋性實施例，揭示一種晶圓對準系統。在一項闡釋性實施例中，該系統包含一成像子系統。在另一闡釋性實施例中，該系統包含經組態以固定且致動一晶圓之一載物台，其中兩個或更多個參考點目標形成於該晶圓上，其中各參考點目標包括以一陣列配置之複數個子圖案，其中各子圖案不同於該複數個子圖案之其他子圖案。在另一闡釋性實施例中，該系統包含耦合至該成像子系統及該載物台之一控制器，該控制器包含一或多個處理器，該一或多個處理器經組態以執行程式指令，從而引起該一或多個處理器：接收來自該成像子系統之該兩個或更多個參考點目標之影像資料；判定該兩個或更多個參考點目標之各者之一中心位置，其中判定該兩個或更多個參考點目標之各者之該中心位置包括：經由一圖案辨識程序識別一各自參考點目標內之各子圖案；識別該各自參考點目標之複數個中心位置候選者，其中識別該各自參考點目標之該複數個中心位置候選者包括：將一模型應用至該各自參考點目標之各經識別子圖案，其中該模型產生各子圖案之識別該各自參考點目標之一中心位置候選者之一熱點；且基於該複數個中心位置候選者判定該各自參考點目標之一中心位置。該控制器進一步經組態以：基於針對該兩個或更多個參考點目標之各者判定之該中心位置判定該晶圓相對於該載物台之一座標系統之一定向；且基於該晶圓之該經判定定向而引導該載物台調整該晶圓之位置以將該晶圓與該載物台座標系統對準。
根據本發明之一或多項闡釋性實施例，揭示一種晶圓對準方法。在一項闡釋性實施例中，該方法包含擷取包含一組子圖案之參考點目標之影像資料。在另一闡釋性實施例中，該方法包含判定該等參考點目標之各者之一中心位置，其中判定該兩個或更多個參考點目標之各者之該中心位置包括：經由一圖案辨識程序識別一各自參考點目標內之各子圖案；識別該各自參考點目標之複數個中心候選者，其中識別該各自參考點目標之該複數個中心點候選者包括：將一模型應用至該各自參考點目標之各經識別子圖案以識別該各自參考點目標之一中心位置候選者，其中該模型產生各子圖案之識別與該各自參考點目標相關聯之一中心位置候選者之一熱點；及基於該複數個中心候選者判定該各自參考點目標之一中心位置。在另一闡釋性實施例中，該方法包含基於針對該兩個或更多個參考點目標之各者判定之該中心位置判定該晶圓相對於該載物台之一座標系統之一定向。在另一闡釋性實施例中，該方法包含基於該晶圓之該經判定定向引導該載物台調整該晶圓之位置以將該晶圓與該載物台座標系統對準。
應理解，前文概述及下文詳細描述兩者僅係例示性及說明性的且未必限制如主張之本發明。併入本說明書中且構成本說明書之一部分之隨附圖式繪示本發明之實施例且與概述一起用於解釋本發明之原理。
相關申請案之交叉參考
本申請案根據35 U.S.C. § 119(e)主張2020年5月14日申請之以Arkady Simkin為發明者之美國臨時申請案第63/024,616號之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。
現將詳細參考在隨附圖式中繪示之所揭示標的物。已關於某些實施例及其等之特定特徵特別展示且描述本發明。將本文中闡述之實施例視為闡釋性而非限制性。一般技術者將容易瞭解，可作出形式及細節上之各種改變及修改而不脫離本發明之精神及範疇。
本發明之實施例係關於適合實施於一晶圓對準系統及程序中之一參考點目標。參考點目標包含多個唯一子圖案(即，不同定向及/或形狀)。本發明之實施例識別此等子圖案且利用一模型，該模型識別對應於各子圖案之一中心位置候選者之一熱點。接著，基於與子圖案相關聯之多個中心位置候選者判定參考點目標之中心位置。本發明之實施例藉由擷取多個參考點目標之中心位置而判定一晶圓之一定向。本發明之實施例可經實施以提供自動晶圓對準且可增加晶圓對準程序對於各種疊對工具之穩健性(例如，相同設計參考圖案目標設計可與高解析度量測相機及中解析度相機兩者一起使用)。本發明之實施例可實現穩健無訓練晶圓對準。在配方設定期間，一使用者可藉由僅指定(若干)圖案之(若干)類型及(若干)位置而實施本發明之晶圓對準系統及程序。
圖1A係根據本發明之一或多項實施例之一晶圓對準系統100之一概念視圖。系統100可包含(但不限於)一成像子系統102。系統100可另外包含(但不限於)一控制器104。控制器104可包含一或多個處理器106及記憶體媒體108。在實施例中，成像子系統102可經組態以擷取參考點目標110之影像。例如，成像子系統102可將照明103引導至安置於一載物台114上之一晶圓112。成像子系統102可(例如，經由相機)收集自晶圓112 (例如，半導體晶圓)及參考點目標110發出(例如，反射、散射或繞射)之輻射且產生參考點目標110之影像。安置於晶圓112上之參考點目標110可用於(經由載物台114)對晶圓112作出旋轉調整以將晶圓112與載物台114之座標系統對準。雖然本發明集中於晶圓對準，但應注意，本發明之範疇不限於僅晶圓之對準。在此意義上，本發明之實施例可擴展至此項技術中已知之任何樣本，諸如(但不限於)一倍縮光罩、光罩或感測器陣列。
在實施例中，控制器104通信地耦合至成像子系統102。控制器104之一或多個處理器106可執行貫穿本發明描述之各種程序步驟之任何者。在實施例中，控制器104經組態以產生並提供一或多個控制信號，該一或多個控制信號經組態以執行對載物台114之一或多個調整以調整晶圓112之位置/定向。
成像子系統102可包含此項技術中已知之任何光學子系統102。為了本發明之目的，術語「晶圓對準系統」可與術語「晶圓對準工具」互換。在此意義上，成像子系統102及控制器104可形成晶圓對準系統100 (或晶圓對準工具)。應注意，晶圓對準系統100可與此項技術中已知之任何特性化系統/工具整合。例如，晶圓對準系統100之功能可與一成像疊對度量衡系統或一光學檢測系統整合。在此意義上，晶圓對準系統100之控制器104可與此一特性化系統/工具之相機及光學器件整合。
圖1B繪示根據本發明之一或多項實施例之使用參考點目標110以對準晶圓112之一概念視圖。在實施例中，兩個或更多個參考點目標110a、110b安置於晶圓112上。如圖1B中描繪，參考點目標110a、110b可沿著一直線安置於晶圓之不同場內。參考點目標110a、110b可以此項技術中已知之任何方式形成於晶圓112上。例如，參考點目標110a、110b可經由微影印刷形成。
在實施例中，晶圓對準系統100量測晶圓112相對於載物台114之座標系統之角定向(即，角度)。晶圓對準系統100之控制器104可繼而引導載物台114將晶圓112旋轉一選定角度以將晶圓112與載物台114之座標系統對準。
在實施例中，晶圓對準系統100擷取定位於晶圓112上之兩個或更多個參考點目標110a、110b之一位置。在實施例中，控制器104計算一晶圓角度122，該晶圓角度122可由參考點目標110a、110b之間之向量118及與載物台移動角度之方向相關聯之向量120界定。在實施例中，晶圓對準系統100之控制器104引導載物台114將晶圓112旋轉經計算角度。應注意，當晶圓旋轉之準確度不容許準確對準時，晶圓112之經量測角度可數學上應用至進一步移動以便補償向量120與118之間之剩餘晶圓角度。
在實施例中，控制器104可執行用以判定參考點目標110a、110b之一位置之程序步驟。為了本發明之目的，控制器104判定參考點目標之中心位置且利用中心位置作為各自參考點目標之位置。在此意義上，一參考點目標之「中心位置」及「位置」應解釋為可互換。
控制器104可使用本發明中描述之目標之目標設計判定參考點目標110a、110b之各者之中心位置。貫穿本發明描述參考點目標設計之實例。
圖2A繪示根據本發明之一或多項實施例之適合與晶圓對準系統100一起使用之一參考點目標110之一俯視平面視圖。在實施例中，各參考點目標110係由一組子圖案形成。例如，如圖2A中展示，參考點目標110可包含(但不限於)子圖案202a至202i。在實施例中，子圖案202a至202i可以一陣列(例如，單元之3x3陣列)配置。在實施例中，參考點目標110之大小可經選擇以匹配成像子系統102之相機系統之視場(FOV)之大小。例如，子圖案202a至202i之大小及間隔可經選擇以匹配成像子系統102之相機系統之FOV之大小(例如，60 µm)。應注意，雖然本發明之實例集中於包含九個子圖案之參考點目標，但此不應被解譯為對本發明之範疇之一限制。實情係，應注意，本發明之參考點目標可包含呈任何大小之陣列(例如，2x2、3x3、4x4等)之任何數目個子圖案。
在實施例中，各子圖案不同於子圖案陣列之其他子圖案。例如，子圖案202a不同於202b至202i，子圖案202b不同於202a及202c至202i等。在此意義上，在一3x3陣列之情況中，一給定參考點目標110可包含均勻地分佈遍及參考點目標110之九個唯一子圖案。應注意，子圖案之間之差異有助於降低子圖案擷取/量測程序中之模糊度之可能性。
一給定參考點目標110內之子圖案之間之差異可藉由變動各子圖案之定向及/或形狀而完成。
在實施例中，一給定參考點圖案110之子圖案202a至202i具有相同形狀及不同定向。例如，如圖2A中展示，子圖案202a至202i之各者具有一三射線形狀。在此實例中，各三射線圖案相對於其最接近相鄰子圖案旋轉12°。例如，子圖案202b相對於子圖案202a旋轉+12° (順時針方向)，子圖案202c相對於子圖案202b旋轉+12° (順時針方向)，子圖案202d相對於子圖案202c旋轉+12° (順時針方向)等。藉由另一實例，如圖2B中展示，子圖案202a至202i之各者具有一十字形形狀。在此實例中，各十字形形狀相對於其最接近相鄰子圖案旋轉9°。藉由另一實例，如圖2C中展示，子圖案202a至202i之各者具有一三角形形狀(例如，開角三角形)。在此實例中，各三角形形狀相對於其最接近相鄰子圖案旋轉12°。應注意，本發明之參考點目標110之子圖案不限於圖2A至圖2C中描繪之三射線形狀、十字形形狀或三角形形狀。實情係，應注意，本發明之範疇可擴展至此項技術中已知之任何形狀且能夠減少一影像擷取程序中之子圖案至子圖案模糊度。
在實施例中，一給定參考點目標110之子圖案202a至202i具有一不同形狀。例如，如圖2D中展示，子圖案202a至202i之各者具有一不同形狀。在此實例中，子圖案202a至202i之各種形狀可包含(但不限於)一十字形、圓形、星形、三角形、射線或箭頭。應注意，本發明之參考點目標110之子圖案不限於圖2D中描繪之形狀。實情係，應注意，本發明之範疇可擴展至此項技術中已知之任何組形狀且能夠減少一影像擷取程序中之子圖案至子圖案模糊度。
再次參考圖1A，在實施例中，控制器104接收來自成像子系統102之兩個或更多個參考點目標110a、110b之影像資料。接著，控制器104可判定兩個或更多個參考點目標之各者之一中心位置。在實施例中，控制器104使用以下程序判定兩個或更多個參考點目標之各者之中心位置。在實施例中，控制器104可經由一圖案辨識程序識別一各自參考點目標內之各子圖案。例如，控制器104可使用任何圖案辨識演算法/軟體以識別參考點目標110a、110b之各者內之子圖案202a至202i。例如，控制器104可應用此項技術中已知之任何相關性或幾何模型尋找器(GMF)。
在實施例中，一旦已識別一各自參考點目標110之子圖案202a至202i，控制器104便可識別各自參考點目標110之中心位置候選者。識別各自參考點目標110之中心位置候選者之步驟可包含將一模型應用至各自參考點目標110之各子圖案202a至202i之經擷取影像資料。此模型產生識別各自參考點目標110之一中心位置候選者之各子圖案之一熱點。在此方面，藉由控制器104執行之(若干)模型係參考點目標110之子圖案202a至202i之數位表示。模型含有與模型化子圖案資訊相關之熱點資訊。因而，一旦控制器104識別一給定子圖案(202a至202i之一者)，模型接著便將識別與特定子圖案(202a至202i之一者)相關聯之熱點位置。此熱點位置對應於特定子圖案之中心位置候選者。
在實施例中，一旦控制器104 (經由各子圖案之熱點位置識別)識別各中心位置候選者，控制器104接著便基於經識別中心位置候選者判定各自參考點目標110之一中心位置。在實施例中，控制器104可實行一投票方案。在此情況中，控制器104可將一各自參考點目標110之中心位置識別為藉由大多數經識別子圖案202a至202i識別之中心位置候選者。例如，如圖3中展示，子圖案202a至202i之各者之熱點資訊可指向一中心位置候選者。中心位置候選者由圖3中之十字301表示。控制器104可將藉由子圖案202a至202i之熱點最多識別之中心位置候選者指定為參考點目標110之整個複雜圖案之中心位置。
應注意，圖3中之十字301之位置之稍微變動表示各子圖案之圖案辨識程序之變動。歸因於此等變動，由控制器104應用之分析可應用一選定容限，該選定容限提供中心位置候選者之一可容許變異數。在此實例中，應將落在相同選定所容許區域內之中心位置候選者視為「相同」中心位置候選者。在此情況中，控制器104可計算最終位置作為找到位置之一平均值。
在實施例中，在已擷取參考點目標110a、110b之各者之中心位置之後，控制器104可基於如先前描述(見圖1B)之兩個或更多個參考點目標之各者判定之中心位置判定晶圓112相對於載物台114之一座標系統之一定向。在實施例中，一旦已判定晶圓定向，控制器104便基於晶圓112之經判定定向引導載物台114調整晶圓112之位置(例如，旋轉位置)以將晶圓112與載物台座標系統對準。
圖4繪示根據本發明之一或多項實施例之其中參考點目標僅部分定位於FOV中之一參考點目標110之一俯視平面視圖。在其中在FOV 404中僅部分觀察到一參考點目標110但其中一些子圖案(諸如202c、202f及202i)仍完全包含於FOV 404中之情況中，本發明之實施例將導致成功擷取。例如，在x方向上移位FOV 404之2/3將僅引起參考點目標110之1/3駐留在FOV 404內。在此實例中，僅三個子圖案202c、202f及202i將完全駐留在FOV 404中。在實施例中，此三個子圖案202c、202f及202i將藉由控制器104擷取且與三個子圖案202c、202f及202i相關聯之熱點資訊將指向參考點目標110之正確中心位置401處，即使參考點目標110之中心在FOV之外。
圖5繪示根據本發明之一或多項實施例之其中並非參考點目標110之部分之外來結構/圖案定位於FOV內之一參考點目標110之一俯視平面視圖。在此情況中，外來結構/圖案504a、504b可藉由成像子系統102擷取且藉由控制器104分析。然而，在擷取程序期間，針對外來結構/圖案504a、504b之各者擷取之熱點資訊將指向不同中心點位置505a、505b。同時，真實子圖案202a至202i之擷取將全部指向相同位置501 (在一選定容限內)且將經選取為參考點目標110之中心位置之正確中心位置。在圖5中描繪之實例中，參考點目標110僅在FOV 502中部分可見，其中在FOV 502內含有9個單元之4者。另外，兩個外來結構/圖案504a、504b (其等相當於雜訊)存在於參考點110附近。十字501表示正確偵測，而十字505a、505b表示由經錯誤偵測圖案指向之位置。在此情況中，正確地找到參考點中心，此係因為相較於各指向不同位置之兩個外來圖案，4個被找到圖案指向相同位置(在一選定容限位準內)。
應注意，本發明之參考圖案目標之複雜性及性質高度唯一且顯著降低其他圖案之錯誤擷取之風險。增加唯一性之主要因素係包含非正交線及參考點目標自以一指定順序組織之多個獨立且唯一子圖案構建之事實。
在實施例中，在FOV中可完全未觀察到參考點目標110。在此情況中，可在無重疊之情況下實行一掃描以尋找參考點目標110。由於不需要重疊，故所需影像抓取之數目將減小且搜尋時間將更短。例如，在當FOV大小等於X µm且參考點目標係X乘X µm之一情況中，亦可將掃描步長設定為X µm。換言之，可使掃描步長大小與FOV之大小一樣大。
圖6繪示根據本發明之一或多項實施例之經組態以減少搜尋時間及影像抓取之數目之一系列600參考點目標110a至110c之一俯視平面視圖。例如，在其中需要到達參考點位置之前之大導航距離之情況中，該系列參考點目標110a至110c可印刷於一晶圓之刻劃道中以無需沿著一個軸搜尋。此方法將搜尋程序期間之影像抓取之數目減小為沿著兩個軸之搜尋所需之抓取之一平方根。
在實施例中，各參考點目標110a至110c包含一經修改圖案，其中中心子圖案602a至602c由一不同圖案替換。例如，如圖6中展示，如遍及本發明使用之中心三射線子圖案已由十字602a至602c替換。在實施例中，中心子圖案602a至602c以不同角度定向。在實施例中，可應用一兩階段擷取以識別一區塊中心位置604，該區塊中心位置604表示三個參考點目標110a至110c之區塊之中心位置。兩階段擷取可包含使用在FOV中之八個非中心子圖案擷取一給定參考點目標(110a至110c之一者)之中心位置。接著，FOV可在給定參考點目標之中心位置上居中且擷取程序可應用至中心子圖案602a至602c，藉此控制器104經程式化使得來自所應用模型之熱點使中心子圖案602a至602c指向三個參考點目標110a至110c之區塊之中心位置604。應注意，此第二擷取階段以與貫穿本發明描述之擷取程序相同之方式操作，其中熱點資訊指向區塊中心位置而非個別參考目標中心位置。
在圖6之實例中，該系列600參考點目標110a至110c涵蓋等於FOV寬度(沿著X方向)之三倍之一距離且容許在此預算內消除沿著X方向搜尋導航錯誤。因而，僅需要沿著Y方向之搜尋。在沿著Y方向之此一掃描期間，一旦擷取參考點目標110a至110c之任何者，便如上文描述般尋找X位置。
圖7係根據本發明之一或多項實施例之晶圓對準系統100之一簡化示意圖。系統100可使用此項技術中已知之任何方法在至少一個相機704上產生一晶圓112之一或多個影像。在實施例中，系統100包含一成像子系統102及一控制器104。
成像子系統102包含用於產生一照明光束711之一照明源702。照明源702可包含此項技術中已知之任何照明源。例如，照明源702可包含一寬頻(例如，電漿寬頻源)或一窄頻(例如，一或多個雷射)。照明光束711可包含光之一或多個選定波長，包含(但不限於)真空紫外(VUV)光、深紫外(DUV)光、紫外(UV)光、可見光或紅外(IR)光。照明源702可進一步產生具有任何時間輪廓之一照明光束711。例如，照明源702可產生一連續照明光束711、一脈衝照明光束711或一經調變照明光束711。另外，照明光束711可自照明源702經由自由空間傳播或導引光(例如，一光纖、一光管或類似者)遞送。
在實施例中，成像子系統102包含一組光學器件703。照明源702經由一照明路徑707將照明光束711引導至一晶圓112。照明路徑710可包含適用於修改及/或調節照明光束711之一或多個光學組件715。例如，一或多個照明光學組件715可包含(但不限於)一或多個透鏡、一或多個鏡、一或多個偏光器、一或多個濾光片、一或多個光束分離器、一或多個漫射體、一或多個均質器、一或多個變跡器或一或多個光束塑形器。在實施例中，成像子系統102包含用於將照明光束711聚焦至樣本112上之一物鏡705。
在實施例中，晶圓112安置於一晶圓載物台114上。晶圓載物台114可包含適用於在系統100內定位/旋轉晶圓112之任何裝置。例如，晶圓載物台114可包含線性平移載物台、旋轉載物台、翻轉/傾斜載物台或類似者之任何組合。
在實施例中，相機704 (或偵測器/感測器)經組態以透過一集光路徑709捕獲自晶圓112及參考點目標110發出之照明。集光路徑709可包含用於引導及/或修改由物鏡705收集之照明之任何數目個集光光學組件713，包含(但不限於)一或多個透鏡、一或多個鏡、一或多個偏光器、一或多個濾光片、一或多個光束分離器、一或多個漫射器、一或多個均質器、一或多個變跡器或一或多個光束塑形器。
相機704可包含此項技術中已知之適用於量測及/或成像所接收來自晶圓112及參考點目標110之照明之任何相機或偵測器系統。例如，相機704可包含適用於產生晶圓112及參考點目標110之一或多個影像之一或多個感測器，諸如(但不限於)一電荷耦合裝置(CCD)、一互補金屬氧化物半導體(CMOS)感測器、一光電倍增管(PMT)陣列或一突崩光電二極體(APD)陣列。藉由另一實例，一偵測器704可包含適用於產生在運動中之晶圓102及參考點目標110之一或多個影像之一感測器(例如，一掃描操作模式)。例如，相機704可包含一線感測器，該線感測器包含一列像素。在此方面，系統100可藉由使晶圓112在垂直於像素列之一掃描方向上平移通過一量測視場且在一連續曝光窗口期間對線感測器連續地計時而一次一列地產生一連續影像(例如，一條帶影像)。在另一例項中，相機704可包含一TDI感測器，該TDI感測器包含多個像素列及一讀出列。TDI感測器可以與線感測器類似之一方式操作，惟時脈信號可將電荷自一個像素列連續地移動至下一像素列直至電荷到達讀出列(其中產生一列影像)除外。藉由將電荷轉移(例如，基於時脈信號)與樣本沿著掃描方向之運動同步，電荷可繼續跨像素列累積以提供相對高於線感測器之一信雜比。
在另一實施例中，系統100包含一控制器130。在另一實施例中，控制器130包含經組態以執行維持於一記憶體媒體134上之程式指令之一或多個處理器132。在此方面，控制器130之一或多個處理器132可執行貫穿本發明描述之各種程序步驟之任何者。此外，控制器130可經組態以接收來自偵測器704之資料(包含(但不限於)晶圓112之影像)。
一控制器104之一或多個處理器106可包含此項技術中已知之任何處理器或處理元件。為了本發明之目的，術語「處理器」或「處理元件」可被廣泛地定義以涵蓋具有一或多個處理或邏輯元件(例如，一或多個微處理器裝置、一或多個特定應用積體電路(ASIC)裝置、一或多個場可程式化閘陣列(FPGA)或一或多個數位信號處理器(DSP))之任何裝置。在此意義上，一或多個處理器106可包含經組態以執行演算法及/或指令(例如，儲存於記憶體中之程式指令)之任何裝置。在實施例中，一或多個處理器106可體現為一桌上型電腦、主機電腦系統、工作站、影像電腦、平行處理器、網路連結電腦或經組態以執行一程式(其經組態以操作系統100或結合系統100操作)之任何其他電腦系統，如貫穿本發明所描述。再者，系統100之不同子系統可包含適用於實行本發明中描述之步驟之至少一部分之一處理器或邏輯元件。因此，上文描述不應解譯為對本發明之實施例之一限制而僅為一圖解。此外，貫穿本發明描述之步驟可藉由一單一控制器或替代地多個控制器實行。另外，控制器104可包含容置於一共同外殼中或多個外殼內之一或多個控制器。以此方式，任何控制器或控制器之組合可單獨封裝為適用於整合至系統100中之一模組。此外，控制器104可分析所接收來自偵測器704之資料且將資料饋送至系統100內或系統100外部之額外組件。
記憶體媒體108可包含此項技術中已知之適用於儲存可由相關聯之一或多個處理器106執行之程式指令之任何儲存媒體。例如，記憶體媒體108可包含一非暫時性記憶體媒體。藉由另一實例，記憶體媒體108可包含(但不限於)一唯讀記憶體(ROM)、一隨機存取記憶體(RAM)、一磁性或光學記憶體裝置(例如，磁碟)、一磁帶、一固態硬碟及類似者。應進一步注意，記憶體媒體108可與一或多個處理器106一起容置於一共同控制器外殼中。在實施例中，記憶體媒體108可相對於一或多個處理器106及控制器104之實體位置遠端定位。例如，控制器104之一或多個處理器106可存取可透過一網路(例如，網際網路、內部網路及類似者)存取之一遠端記憶體(例如，伺服器)。
圖8繪示描繪根據本發明之一或多項實施例之一晶圓對準方法之一流程圖800。申請者應注意，本文中在晶圓對準系統100之背景內容中先前描述之實施例及實現技術應解譯為延伸至方法200。然而，應進一步注意，方法800不限於晶圓對準系統100之架構。在步驟802中，擷取兩個或更多個參考點目標之影像資料。例如，如圖1A至圖7中展示，成像子系統102可擷取兩個或更多個參考點目標110a、110b之影像資料且將影像資料傳輸至控制器104。在步驟804中，識別在第N參考點目標內之子圖案。例如，如圖1A至圖7中展示，控制器104可執行一圖案辨識程序以使用第N參考點目標110識別子圖案。在步驟806中，基於各子圖案之熱點擷取識別第N參考點目標110之中心位置候選者。例如，如圖1A至圖7中展示，控制器104可將一模型應用至第N參考點目標110之各子圖案(例如，202a至202i)，藉此模型識別對應於各子圖案(例如，202a至202i)之一中心位置候選者之一熱點。在步驟808中，基於在步驟806中找到之中心位置目標判定第N參考點目標110之一中心位置。例如，如圖1A至圖7中展示，控制器104可應用一投票方案，該投票方案基於藉由大多數子圖案(經由模型之熱點)識別之中心位置候選者識別第N參考點目標110之中心位置。在步驟810中，控制器104判定是否存在待分析之額外參考點目標。若存在待分析之額外參考點目標，則方法800重複步驟802至810，直至分析全部參考點目標。若不存在待分析之任何額外參考點目標，則方法800移動至步驟812。在步驟812中，控制器104基於第一至第N參考點目標110之中心位置(在步驟802至810中識別)判定晶圓之一定向。在步驟814中，控制器104基於在步驟812中判定之定向引導載物台調整晶圓之一角位置。
本文中描述之全部方法可包含將方法實施例之一或多個步驟之結果儲存於記憶體中。結果可包含本文中描述之任何結果且可依此項技術中已知之任何方式儲存。記憶體可包含本文中描述之任何記憶體或此項技術中已知之任何其他適合儲存媒體。在已儲存結果之後，結果可在記憶體中存取且藉由本文中描述之任何方法或系統實施例使用、經格式化以顯示給一使用者、藉由另一軟體模組、方法或系統使用及類似情況。此外，結果可「永久地」、「半永久地」、「暫時地」儲存或儲存達某一時段。例如，記憶體可為隨機存取記憶體(RAM)，且結果可不一定無限期地保存於記憶體中。
進一步經審慎考慮，上文描述之方法之實施例之各者可包含本文中描述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。另外，上文描述之方法之實施例之各者可藉由本文中描述之任何系統執行。
熟習此項技術者將認知，為概念清楚起見，將本文中描述之組件操作、裝置、物件及伴隨其等之論述用作實例，且審慎考慮各種組態修改。因此，如本文中所使用，所闡述之特定範例及隨附論述意欲表示其等更一般類別。一般言之，使用任何特定範例意欲表示其類別，且未包含特定組件操作、裝置及物件不應被視為限制性的。
如本文中所使用，諸如「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」、「上」、「向上」、「下」、「下面」及「向下」之方向性術語意欲為描述之目的而提供相對位置，且並不意欲指定一絕對參考系。熟習此項技術者將明白對所描述實施例之各種修改，且本文中定義之一般原理可應用於其他實施例。
關於本文中所使用之實質上任何複數及/或單數術語，熟習此項技術者可根據背景內容及/或應用來將複數轉化成單數及/或將單數轉化成複數。為清楚起見，本文中未明確闡述各種單數/複數排列。
本文中描述之標的物有時繪示其他組件內含有或與其他組件連接之不同組件。應理解，此等所描繪之架構僅僅係例示性，且事實上可實施達成相同功能性之許多其他架構。在一概念意義上，用以達成相同功能性之組件之任何配置有效「相關聯」使得達成所要功能性。因此，在本文中組合以達成一特定功能性之任何兩個組件可被視為彼此「相關聯」使得達成所要功能性而不考慮架構或中間組件。同樣地，如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「連接」或「耦合」以達成所要功能性，且能夠如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「可耦合」以達成所要功能性。可耦合之特定實例包含(但不限於)可實體配合及/或實體互動組件及/或可無線互動及/或無線互動組件及/或邏輯互動及/或可邏輯互動組件。
此外，應理解，本發明由隨附發明申請專利範圍界定。熟習此項技術者將理解，一般言之，本文中所使用之術語且尤其隨附發明申請專利範圍(例如，隨附發明申請專利範圍之主體)中所使用之術語一般意欲為「開放式」術語(例如，術語「包含(including)」應解譯為「包含但不限於」，術語「具有」應解譯為「至少具有」，術語「包括(includes)」應解譯為「包括但不限於」，及類似者)。熟習技術者應進一步瞭解，若想要一引入請求項敘述之一特定數目，則此一意圖將被明確敘述於請求項中，且若缺乏此敘述，則不存在此意圖。例如，作為理解之一輔助，以下隨附發明申請專利範圍可含有使用引導性片語「至少一個」及「一或多個」來引入請求項敘述。然而，此等片語之使用不應被解釋為隱含：由不定冠詞「一」引入之一請求項敘述將含有此引入請求項敘述之任何特定請求項限制為僅含有此一敘述之發明，即使相同請求項包含引導性片語「一或多個」或「至少一個」及諸如「一」之不定冠詞(例如，「一」通常應被解譯為意指「至少一個」或「一或多個」)；上述內容對用於引入請求項敘述之定冠詞之使用同樣適用。另外，即使明確敘述一引入請求項敘述之一特定數目，但熟習技術者亦應認知，此敘述通常應被解譯為意指至少該敘述數目(例如，「兩條敘述」之基本敘述(無其他修飾語)通常意指至少兩條敘述或兩條或兩條以上敘述)。此外，在其中使用類似於「A、B及C之至少一者及類似者」之一慣用表述的該等例項中，此一構造一般意指熟習技術者將理解之慣用表述意義(例如，「具有A、B及C之至少一者的一系統」將包含(但不限於)僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C之系統，等等)。在其中使用類似於「A、B或C之至少一者及類似者」之一慣用表述的該等例項中，此一構造一般意指熟習技術者將理解之慣用表述意義(例如，「具有A、B或C之至少一者的一系統」將包含(但不限於)僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C之系統，等等)。熟習技術者應進一步瞭解，無論在實施方式、發明申請專利範圍或圖式中，呈現兩個或更多個替代項之實際上任何轉折連詞及/或片語通常應被理解為審慎考慮以下可能性：包含該等項之一者、該等項之任一者或兩項。例如，片語「A或B」通常將被理解為包含「A」或「B」或「A及B」之可能性。
據信本發明及許多其伴隨優點將藉由前述描述理解，且將明白，可對組件之形式、構造及配置做出多種改變而不脫離所揭示之標的物或不犧牲全部其材料優點。所描述之形式僅僅係解釋性，且以下發明申請專利範圍之意圖係涵蓋且包含此等改變。此外，應理解，本發明由隨附發明申請專利範圍界定。
100:晶圓對準系統 102:成像子系統 103:照明 104:控制器 106:處理器 108:記憶體媒體 110:參考點目標 110a:參考點目標 110b:參考點目標 110c:參考點目標 112:晶圓 114:載物台 118:向量 120:向量 122:晶圓角度 202a至202i:子圖案 301:十字 401:正確中心位置 501:位置/十字 502:視場(FOV) 504a:外來結構/圖案 504b:外來結構/圖案 505a:中心點位置/十字 505b:中心點位置/十字 600:系列 602a至602c:中心子圖案/十字 604:區塊中心位置 702:照明源 703:光學器件 704:相機 705:物鏡 707:照明路徑 709:集光路徑 711:照明光束/照明源 713:集光光學組件 715:照明光學組件 800:方法 802:步驟 804:步驟 806:步驟 808:步驟 810:步驟 812:步驟 814:步驟
熟習此項技術者藉由參考附圖可更佳理解本發明之許多優點。
圖1A係根據本發明之一或多項實施例之一晶圓對準系統之一概念視圖。
圖1B係根據本發明之一或多項實施例之一晶圓定向量測程序之一概念視圖。
圖2A繪示根據本發明之一或多項實施例之適合與晶圓對準系統一起使用之一參考點目標之一俯視平面視圖。
圖2B至圖2D繪示根據本發明之一或多項替代實施例之適合與晶圓對準系統一起使用之參考點目標之俯視平面視圖。
圖3繪示根據本發明之一或多項實施例之描繪藉由參考點目標之子圖案識別之中心位置候選者之一位置之一參考點目標之一俯視平面視圖。
圖4繪示根據本發明之一或多項實施例之當參考點目標僅部分定位於視場(FOV)內時之一參考點目標之一俯視平面視圖。
圖5繪示根據本發明之一或多項實施例之當並非參考點目標之部分之外來結構/圖案定位於FOV內時之一參考點目標之一俯視平面視圖。
圖6繪示根據本發明之一或多項實施例之經組態以減少搜尋時間及影像抓取之數目之一系列參考點目標之一俯視平面視圖。
圖7係根據本發明之一或多項實施例之晶圓對準系統之簡化示意圖。
圖8繪示描繪根據本發明之一或多項實施例之一晶圓對準方法之一流程圖。
800:方法/流程圖
802:步驟
804:步驟
806:步驟
808:步驟
810:步驟
812:步驟
814:步驟

Claims (39)

  1. 一種晶圓對準系統，其包括： 一成像子系統； 一載物台，其經組態以固定且致動一晶圓，其中兩個或更多個參考點目標形成於該晶圓上，其中各參考點目標包括以一陣列配置之複數個子圖案，其中各子圖案不同於該複數個子圖案之其他子圖案； 一控制器，其耦合至該成像子系統及該載物台，該控制器包含一或多個處理器，該一或多個處理器經組態以執行程式指令，從而引起該一或多個處理器： 接收來自該成像子系統之該兩個或更多個參考點目標之影像資料； 判定該兩個或更多個參考點目標之各者之一中心位置，其中判定該兩個或更多個參考點目標之各者之該中心位置包括： 經由一圖案辨識程序識別一各自參考點目標內之各子圖案； 識別該各自參考點目標之複數個中心位置候選者，其中識別該各自參考點目標之該複數個中心位置候選者包括：將一模型應用至該各自參考點目標之各經識別子圖案，其中該模型產生各子圖案之識別該各自參考點目標之一中心位置候選者之一熱點；且 基於該複數個中心位置候選者判定該各自參考點目標之一中心位置； 基於針對該兩個或更多個參考點目標之各者判定之該中心位置判定該晶圓相對於該載物台之一座標系統之一定向；且 基於該晶圓之該經判定定向引導該載物台調整該晶圓之旋轉位置以將該晶圓與該載物台座標系統對準。
  2. 如請求項1之系統，其中該基於該複數個中心候選者判定該各自參考點目標之一中心位置包括： 經由一投票方案基於該複數個中心位置候選者判定該各自參考點目標之該中心位置，其中該投票方案將該中心位置識別為藉由大多數該等經識別子圖案識別之該中心位置候選者。
  3. 如請求項2之系統，其中該控制器進一步經組態以在執行該投票方案時應用一選定容限，其中該選定容限包括該複數個中心位置候選者之一可容許變異數。
  4. 如請求項1之系統，其中各參考點目標之一面積實質上等於該成像子系統之一視場。
  5. 如請求項1之系統，其中一第一參考點目標在一第一場中且一第二參考點目標在一第二場中。
  6. 如請求項1之系統，其中該兩個或更多個參考點圖案之各子圖案與該等其他子圖案具有一相同形狀及不同定向。
  7. 如請求項6之系統，其中各子圖案包括一三射線圖案且相對於一相鄰子圖案旋轉十二度。
  8. 如請求項6之系統，其中各子圖案包括一十字形圖案且相對於一相鄰子圖案旋轉九度。
  9. 如請求項6之系統，其中各子圖案包括一三角形圖案且相對於一相鄰子圖案旋轉十二度。
  10. 如請求項1之系統，其中該兩個或更多個參考點圖案之各子圖案具有一不同形狀。
  11. 如請求項1之系統，其中該等子圖案之至少一者包括一十字形、圓形、星形、三角形、射線或箭頭之至少一者。
  12. 如請求項1之系統，其中該等參考點目標經微影形成於該晶圓上。
  13. 如請求項1之系統，其中該載物台包括一旋轉載物台或平移載物台之至少一者。
  14. 如請求項1之系統，其中該成像子系統包括： 一照明源； 一組光學器件；及 一相機。
  15. 如請求項1之系統，其中該成像子系統包括一成像疊對度量衡子系統或一檢測子系統之至少一者。
  16. 如請求項1之系統，其中該控制器進一步經組態以利用至少三個參考點目標實施一兩階段擷取程序，其中該等參考點目標之各者之一中心子圖案不同於該等參考點目標之各者之外部子圖案。
  17. 一種晶圓對準方法，其包括： 擷取包含一組子圖案之參考點目標之影像資料； 判定該等參考點目標之各者之一中心位置，其中判定該兩個或更多個參考點目標之各者之該中心位置包括： 經由一圖案辨識程序識別一各自參考點目標內之各子圖案； 識別該各自參考點目標之複數個中心候選者，其中識別該各自參考點目標之該複數個中心點候選者包括：將一模型應用至該各自參考點目標之各經識別子圖案以識別該各自參考點目標之一中心位置候選者，其中該模型產生各子圖案之識別與該各自參考點目標相關聯之一中心位置候選者之一熱點；及 基於複數個中心位置候選者判定該各自參考點目標之一中心位置； 基於針對該兩個或更多個參考點目標之各者判定之該中心位置判定該晶圓相對於一載物台之一座標系統之一定向；及 基於該晶圓之該經判定定向引導該載物台調整該晶圓之旋轉位置以將該晶圓與該載物台座標系統對準。
  18. 如請求項17之方法，其中該基於該複數個中心位置候選者判定該各自參考點目標之一中心位置包括： 經由一投票方案基於該複數個中心位置候選者判定該各自參考點目標之該中心位置，其中該投票方案將該中心位置識別為藉由大多數該等經識別子圖案識別之該中心位置候選者。
  19. 如請求項18之方法，其進一步包括：在執行該投票方案時應用一選定容限，其中該選定容限包括該等中心位置候選者之一可容許變異數。
  20. 如請求項17之方法，其中各參考點目標之一面積實質上等於一成像子系統之一視場。
  21. 如請求項17之方法，其中一第一參考點目標在該晶圓之一第一場中且一第二參考點目標在該晶圓之一第二場中。
  22. 如請求項17之方法，其中該兩個或更多個參考點圖案之各子圖案與該等其他子圖案具有相同形狀及不同定向。
  23. 如請求項22之方法，其中各子圖案包括一三射線圖案且相對於一相鄰子圖案旋轉十二度。
  24. 如請求項22之方法，其中各子圖案包括一十字形圖案且相對於一相鄰子圖案旋轉九度。
  25. 如請求項22之方法，其中各子圖案包括一三角形圖案且相對於一相鄰子圖案旋轉十二度。
  26. 如請求項17之方法，其中該兩個或更多個參考點圖案之各子圖案具有一不同形狀。
  27. 如請求項17之方法，其中該等子圖案之至少一者包括一十字形、圓形、星形、三角形、射線或箭頭之至少一者。
  28. 如請求項17之方法，其中該等參考點目標經微影形成於該晶圓上。
  29. 如請求項17之方法，其進一步包括：利用至少三個參考點目標實施一兩階段擷取程序，其中該等參考點目標之各者之一中心子圖案不同於該等參考點目標之各者之外部子圖案。
  30. 一種用於一晶圓對準系統中之參考點目標，其包括： 複數個子圖案，其等以一陣列配置，其中各子圖案不同於該複數個子圖案之其他子圖案，其中各子圖案之一大小與該晶圓對準系統之一視場(FOV)之一大小實質上相同，其中各子圖案經組態以識別該參考點目標之一中心位置候選者。
  31. 如請求項30之目標，其中該陣列包括一mxn陣列，其中m及n等於或大於1。
  32. 如請求項31之目標，其中該陣列包括一2x2陣列、一3x3陣列或一4x4陣列之至少一者。
  33. 如請求項30之目標，其中各子圖案與該等其他子圖案具有一相同形狀及一不同定向。
  34. 如請求項33之目標，其中各子圖案包括一三射線圖案且相對於一相鄰子圖案旋轉十二度。
  35. 如請求項33之目標，其中各子圖案包括一十字形圖案且相對於一相鄰子圖案旋轉九度。
  36. 如請求項33之目標，其中各子圖案包括一三角形圖案且相對於一相鄰子圖案旋轉十二度。
  37. 如請求項30之目標，其中各子圖案具有一不同形狀。
  38. 如請求項37之目標，其中該等子圖案之至少一者包括一十字形、圓形、星形、三角形、射線或箭頭之至少一者。
  39. 如請求項30之目標，其中該複數個子圖案經微影形成於一晶圓上。
TW110112860A 2020-05-14 2021-04-09 用於晶圓對準之系統、方法及目標 TW202209539A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063024616P 2020-05-14 2020-05-14
US63/024,616 2020-05-14
US17/141,984 US11302030B2 (en) 2020-05-14 2021-01-05 System, method, and target for wafer alignment
US17/141,984 2021-01-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202209539A true TW202209539A (zh) 2022-03-01

Family

ID=78512643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110112860A TW202209539A (zh) 2020-05-14 2021-04-09 用於晶圓對準之系統、方法及目標

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11302030B2 (zh)
EP (1) EP4115446A4 (zh)
JP (1) JP2023525809A (zh)
KR (1) KR20230011982A (zh)
CN (1) CN115552585A (zh)
TW (1) TW202209539A (zh)
WO (1) WO2021231157A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11774863B2 (en) * 2021-10-21 2023-10-03 Kla Corporation Induced displacements for improved overlay error metrology

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5298365A (en) * 1990-03-20 1994-03-29 Hitachi, Ltd. Process for fabricating semiconductor integrated circuit device, and exposing system and mask inspecting method to be used in the process
US5613013A (en) * 1994-05-13 1997-03-18 Reticula Corporation Glass patterns in image alignment and analysis
IL138158A (en) 2000-08-30 2004-06-20 Nova Measuring Instr Ltd A method for determining the internal orientation of a silicon wafer
US20020097062A1 (en) 2000-10-30 2002-07-25 Strom John Timothy Method and process of applying the analysis of scrub mark morphology and location to the evaluation and correction of semiconductor testing analysis, and manufacture
US6734971B2 (en) * 2000-12-08 2004-05-11 Lael Instruments Method and apparatus for self-referenced wafer stage positional error mapping
CA2502483C (en) * 2002-10-25 2010-12-21 Silverbrook Research Pty Ltd Orientation-indicating cyclic position codes
US7001830B2 (en) 2003-09-02 2006-02-21 Advanced Micro Devices, Inc System and method of pattern recognition and metrology structure for an X-initiative layout design
US7474401B2 (en) * 2005-09-13 2009-01-06 International Business Machines Corporation Multi-layer alignment and overlay target and measurement method
JP5354382B2 (ja) * 2007-08-10 2013-11-27 株式会社ニコン 基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法、並びに積層半導体装置の製造方法
US9595419B1 (en) * 2013-11-27 2017-03-14 Multibeam Corporation Alignment and registration targets for multiple-column charged particle beam lithography and inspection
KR20170070632A (ko) 2015-12-14 2017-06-22 삼성에스디에스 주식회사 반도체 웨이퍼 이미지의 마커 식별 방법 및 그 장치
US9748128B1 (en) * 2016-06-01 2017-08-29 Micron Technology, Inc. Systems and methods for wafer alignment
EP3521929A1 (en) * 2018-02-02 2019-08-07 ASML Netherlands B.V. Method of determining an optimal focus height for a metrology apparatus
US10677588B2 (en) * 2018-04-09 2020-06-09 Kla-Tencor Corporation Localized telecentricity and focus optimization for overlay metrology
US11251096B2 (en) * 2018-09-05 2022-02-15 Micron Technology, Inc. Wafer registration and overlay measurement systems and related methods
CN110047911B (zh) * 2019-04-22 2020-06-30 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种半导体晶圆、键合结构及其键合方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023525809A (ja) 2023-06-19
US20210358165A1 (en) 2021-11-18
EP4115446A1 (en) 2023-01-11
CN115552585A (zh) 2022-12-30
EP4115446A4 (en) 2024-04-24
US11302030B2 (en) 2022-04-12
KR20230011982A (ko) 2023-01-25
WO2021231157A1 (en) 2021-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102408322B1 (ko) 자동-초점 시스템
KR102326402B1 (ko) 포커스 용적 측정 방법을 이용한 웨이퍼 검사
US11067516B2 (en) High accuracy of relative defect locations for repeater analysis
JP5944850B2 (ja) 欠陥検査方法及びこれを用いた装置
TWI765072B (zh) 用於量測疊對之量測系統及方法
TW201928541A (zh) 用於大型偏移晶粒對晶粒檢測之多步驟影像對準方法
JP7284813B2 (ja) 半導体基板の限界寸法測定のための深層学習ベースの適応関心領域
US11526086B2 (en) Multi-field scanning overlay metrology
CN111194479B (zh) 用于裸片到裸片检验的适应性关注区域
KR102559963B1 (ko) 공간 내의 가동 대상체의 위치를 결정하기 위한 시스템, 방법 및 마커
KR101652356B1 (ko) 광학적 웨이퍼 검사 장치
TW202209539A (zh) 用於晶圓對準之系統、方法及目標
JP6030471B2 (ja) 形状測定装置
KR101826127B1 (ko) 광학적 웨이퍼 검사 장치
KR102347052B1 (ko) 리피터 분석을 위한 높은 정확도의 상대적 결함 위치
CN115151945A (zh) 将三维相机的坐标系转成二维相机的入射点
WO2019180899A1 (ja) 外観検査装置
KR101507950B1 (ko) 웨이퍼 영상 검사 장치
JP2007205767A (ja) 三次元座標計測装置および方法
JP7442752B1 (ja) 被検査体の形状検査方法
JPH07208917A (ja) 自動焦点合わせ方法及び装置
JP6893842B2 (ja) パターン検査方法およびパターン検査装置
Saikanth et al. Performance Calibration of Photogrammetic Optical Systems
TW202232643A (zh) 樣本定位系統及方法
JP2023139821A (ja) 画像管理システムおよび画像管理方法