TW400570B - The dual alignment method of the asymmetry alignment mark - Google Patents

Description

經濟部中央標隼局真工消费合作社印製 3206 twFf . doc/ 002 gy 五、發明説明（ί ) 本發明是有關於一種非對稱對準鍵（Asymmetry alignment mark)之雙對準（Dual alignment)方法，且特別是 有關於一種用以解決在化學機械硏磨製程中產生對準鍵不 對稱的現象。 近來年，在積體電路的製程中，化學機械硏磨法(CMP) 對於平坦化的過程有諸多的貢獻，已被廣泛使用，且在半 導體製程中亦佔有舉足輕重的地位。所謂的平坦化，就是 將晶片表面起伏的介電層外觀，加以平坦的一種半導體義 程技術，以利後續金屬內連線等之製程。目前，CMP製程 幾乎是唯一能夠提供超大型積體電路(VLSI或ULSI)製程 中全面性平坦化（Global planarization)的較佳技術。此〜平 坦化的方法，可以提供被硏磨表面高達94%以上之平坦 度，功效極佳，因而目前之所有半導體廠幾乎都採用此— 技術。 然而，傳統對於平坦化之結果，卻至少造成兩個影饗： (1) 對準鍵之淺步級高度（Shallow Step Height)，結果 在積體電路表面形成較低的訊號強度，而無法利用對準鍵 來有效成對準的效果，因而傳統更以將對準鍵開窗（Cleai· out Window)的方法來改善對準鍵之淺步級高度現象；以 及 (2) 經過機械硏磨之後，產生對準鍵不對稱的現象， 故而形成覆蓋（Overlay)上的誤差，但是對於此一缺點，目 前卻無可供有效改善之方法。 請參照第1圖，其繪示乃傳統晶片上對準鍵之理論位 本紙張尺度適财國固家蘇（CNS)八4胁（2丨。χ297公羡) ~ --- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝. 訂 3206twFf.d〇c/002 3206twFf.d〇c/002 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 ________B7____ 五、發明説明（>) 置座標圖。一般而言，對準鍵均至少具有一左對準鍵10 與一右對準鍵12，其中左對準鍵10之中點座標爲p(x, Y)， 右對準鍵12之中點座標爲Q(X，，γ，），那麼以此一晶片而 言’其理論上之對準座標爲〇((X+X，)/2, (Y+Y，)/2)。 請參照第2圖，其繪示乃傳統晶片經過硏磨後之對準 座標圖。由於化學機械硏磨法之硏磨技術，主要係利用類 似“磨刀”的機械式硏磨原理，配合以適當的化學助劑(Reagent) ’ 以一固定的旋轉方向來將晶片表面高低起伏不一的 輪廓，一倂加以磨平的平坦化技術。晶片在經過硏磨之後， 由於受到硏磨機台之硏磨旋轉方向等因素影響，故而得到 第2圖所示之結果。由第2圖中可看出，左對準鍵10與 右對稱之中點座標均已明顯產生偏移，例如左對準鍵1〇 之中點座標爲P,(X+x，Y+y)，右對準鍵12之中點座標爲 QJX’+Χ，Y’+y)，那麼以此一晶片而言，其對準座標已由 原來之 0((X+X，)/2，（Y+Y，)/2)改變成爲（^((X+X’Vl+x, (Y+Y’)/2+y)了，這就是所謂的對準鍵不對稱現象，而會造 成後續層的覆蓋誤差等。 有鑑於此，本發明的主要目的就是在提供一種非對稱 對準鍵之雙對準方法，將硏磨後所產生之對準鍵不對稱現 象’導致對準系統判斷錯誤，造成中點移位(Center shift)， 而形成覆蓋誤差，提供一有效的解決方法。例如，本發明 提供一雙對準方法來解決此一現象，重新將對準鍵作一正 確位置之判斷，以取得對準鍵正確位置。 根據本發明的目的，提出一種非對稱對準鍵之雙對準 4 本紙張適[中國國家標準（CNS )从极（21QX297公釐) " -----,—----裝------訂------線 (請先閲讀背面之注__項再填寫本頁) 3206twFf.doc/002 3206twFf.doc/002 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（？） 方法，用以對經過硏磨後之一晶片取得一對準座標，在晶 片中至少包括有一左對準鍵與一右對準鍵。首先，取得晶 片之左對準鍵之一第一位置與右對準鍵之一第二位置。接 著，對晶片旋轉180°。然後，取得左對準鍵之一第三位置 與右對準鍵之一第四位置。最後對第一位置與第二位置、 第三位置與第四位置取平均値，以得到對準座標。將晶片 硏磨後所產生之對準鍵不對稱現象，利用重覆對準來取得 晶片之對準鍵的正確位置。 ， 爲讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂， 下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如 下： 圖式之簡單說明： 第1圖繪示乃傳統晶片上對準鍵之理論位置座標圖； 第2圖繪示乃傳統晶片經過硏磨後之對準座標圖；以 及 第3A與3B圖繪示依照本發明一較佳實施例的一種非 對稱對準鍵之雙對準方法圖。 標號說明： 10, 30, 34 :左對準鍵 12, 32, 36 :右對準鍵 較佳實施例 請參照第3a與3b圖，其繪示依照本發明一較佳實施 例的一種非對稱對準鍵之雙對準(Dual alignment)方法圖。 雖然在經過晶片硏磨後，晶片上之對準鍵座標已產生偏 移，故而只要將晶片旋轉180°後，再重新取得對準鍵座 -----„- —----―裝------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 3206twFf.doc/002 3206twFf.doc/002 經濟部中央標率局貝工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（β) ’故而只要將晶片旋轉180°後，再重新取得對準鍵座標’ 然後將旋轉後之對準座標與先前取得之對準座標計算其 平均値，即可得到正確的對準座檫。 如第3Α圖所示，首先讀取將晶片硏磨後之對準鍵座 標，左對準鍵30之中點座標爲P2(x+X，Y+y) ’右對準鍵32 之中點座標爲Q2(X，+x, Y，+y) ’故而其對準座標爲 02((X+X’)/2+x, (Y+Y，)/2+y)，產生 s(x，y)的座標偏移，如 上述第2圖中之說明。接著，再對硏磨後之晶片作180°之 旋轉，得到如第3B圖所示之對準鍵座標’此時新的左對 準鍵34之中點座標爲p3(X-x, Y-y)，右對準鍵32之中點 座標爲Q3(X’-x, Y’-y)，故而其對準座標爲〇3((X+X’)/2-x, (Y+Y’)/2-y)，產生s’(-x，-y)的反向座標偏移，與原偏移方 向係屬反方向、等大小之偏移。然後對第3A圖與第3B 圖所得之結果取其平均値，得到正確之對準座標 0((X+X，)/2，（Y+Y，)/2)，此良口所謂的雙對準方法，可用以 得到晶片之正確對準座標。那麼’在平坦化之後的製程， 例如是金屬內連線的製作才容易進行，可在積體電路的製 程中得到精確的轉移導線圖案。 因此，本發明的特徵之一是以一非對稱對準鍵之雙對 準方法，將晶片硏磨後所產生之對準鍵不對稱現象’利用 重覆對準來取得晶片之對準鍵的正確位置。 本發明的特徵之二是非對稱對準鍵之雙對準方法，用 以在積體電路之後續製程中，由於取得正確的對準座標而 可得到精確的轉移導線圖案。 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） ^^1. I - I - - -. 1 —I— n%gmam^— a^i— n (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 訂 線 3206twFf.doc/002 A7 B7 五、發明説明（ 綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上， 然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離 本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此 本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲 準。 1^1 Is! fc . - - - · *« - bBP nn ml nn - - - Mu 一.WJm^i m I ml (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印策 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 3206twPf . doc/〇02 B8 C8 D8 經濟部中央樣车局貝工消費合作杜印製 六、申請專利範圍 1. 一種非對稱對準鍵之雙對準方法，用以對經過硏磨 後之一晶片取得一對準座標，該晶片至少包括一左對準鍵 與一右對準鍵，該雙對準方法包括： 取得該左對準鍵之一第一位置； 取得該右對準鍵之一第二位置； 對該晶片旋轉18(r; 取得該左對準鍵之一第三位置； 取得該右對準鍵之一第四位置；以及 " 對該第一位置、第二位置、第三位置與第四位置取平 均値，得到該對準座標。 2. 如申請專利範圍第1項所述之非對稱對準鍵之雙對 準方法，其中硏磨該晶片之方法係化學機械硏磨法。 3. 如申請專利範圍第1項所述之非對稱對準鍵之雙對 準方法，其中該第一位置與該第二位置之平均値係對該對 準座標產生一對準座標偏移。 4. 如申請專利範圍第3項所述之非對稱對準鍵之雙對 準方法，其中該第三位置與該第四位置之平均値係對該對 準座標產生一反向對準座標偏移。 5·如申請專利範圍第1項所述之非對稱對準鍵之雙對 準方法，其中該對準座標係該晶片硏磨前之該左對準鍵與 右對準鍵之座標平均値。 8 本紙張从it財而雜* (c Α4胁（2獻297公釐） ----.------'1裝------訂------線 C請先閲讀背面之注意事項真填寫本萸)