DE102006040275A1

DE102006040275A1 - Ausrichtmarken für Lithografie mit polarisiertem Licht und Verfahren zur Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102006040275A1
Application number: DE102006040275A
Authority: DE
Inventors: Alois Gutmann; Sajan Marokkey; Chandrasekhar Sarma
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2026-08-30
Also published as: JP2007073970A; US20100128270A1; US20070052113A1; US8183129B2; US20120208341A1; US8377800B2; DE102006062963B3; US7687925B2; JP4594280B2; DE102006040275B4

Abstract

Marke und Verfahren für integrierte Schaltungsfertigung mit polarisierter Lichtlithografie. Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst eine erste Vielzahl von Elementen, beinhaltet von einem ersten Komponententyp, worin der erste Komponententyp eine erste Polarisation hat, und eine zweite Vielzahl von Elementen, beinhaltet von einem zweiten Komponententyp, worin der zweite Komponententyp eine zweite Polarisation hat, worin die erste Polarisation und die zweite Polarisation orthogonal sind, worin benachbarte Elemente von verschiedenen Komponententypen sind. Die Ausrichtmarken können verwendet werden in einem intensitätsbasierten oder einem diffraktionsbasierten Ausrichtungsprozess.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf integrierte Schaltungsherstellung und spezieller auf eine Marke und Verfahren zur Verwendung der Marke in integrierter Schaltungsherstellung mit polarisierter Lichtlithografie.
Hintergrund
Die Herstellung von integrierten Schaltungen auf Halbleiterwafern erfordert typischerweise einen großen Präzisionsgrad. Mit den Merkmalsgrößen des Standes der Technik erreichend 45 Nanometer und darunter, kann eine leichte Fehlausrichtung in einen unbrauchbaren Wafer resultieren. Weil integrierte Schaltungen typischerweise durch Herstellung mehrerer, aufeinanderfolgender Schichten geschaffen werden, kann eine Fehlausrichtung einer einzigen Schicht in eine nicht-funktionsfähige integrierte Schaltung resultieren.
Fehlausrichtung kann entstehen aus etlichen Quellen, wie ein ungenau ausgerichtetes Werkzeug, ein ungenau ausgerichteter Wafer, usw. Ein ungenau ausgerichtetes Werkzeug kann ein Werkzeug sein, das in dem Herstellungsprozess verwendet wird, wie ein Halter für einen Halbleiterwafer oder ein optisches System für eine Lichtlithografiemaschine, welche fehlausgerichtet sein kann, basiert auf irgendeinem Bezug. Der Bezug kann ein anderes Werkzeug sein, das in dem Herstellungsprozess verwendet wird, oder eine Bezugsmaschine (eine goldene Maschine). Ein ungenau ausgerichteter Wafer kann ein Wafer sein, der nicht richtig in einen Halter eingefügt worden ist oder eine Herstellungsmaschine. Die Fehlausrichtung des Werkzeugs oder Wafers kann in Fehler resultieren, wie Abschnitte der integrierten Schaltung sind an einer Position gebildet, die verschieden ist von der beabsichtigten, ein Abschnitt der integrierten Schaltung wird genau ausgebildet, während ein anderer Abschnitt derselben integrierten Schaltung ungenau ausgebildet wird, usw.
Ausrichtmarken können verwendet werden von Werkzeugen, wie Bestrahlungswerkzeugen, um ein Werkzeug optisch auszurichten oder einen Wafer. Zum Beispiel kann, um ein Werkzeug auszurichten, ein Bezugswerkzeug, das einen goldenen Wafer hält, verwendet werden, um Ausrichtinformation anzugeben für ein Werkzeug, das ausgerichtet wird. Um einen Wafer auszurichten, können Ausrichtmarken auf dem Wafer verwendet werden, um Ausrichtinformation anzugeben.
Ein Nachteil des Standes der Technik ist, dass die Ausrichtmarken, die in der Vergangenheit vorgeschlagen wurden, verwendet werden können, um mechanischen Verschiebungsfehler zu erfassen und Linsenvergrößerungsfehler. Jedoch kann Linsenaberration auch in signifikante Ausrichtfehler resultieren und die Stand der Technik Überlagerungstargets nehmen Linsenaberrationsfehler nicht adäquat auf.
Ein zweiter Nachteil des Standes der Technik ist, dass die Ausrichtmarken, die in der Vergangenheit vorgeschlagen wurden, keinen Vorteil nehmen vom Verwenden polarisierten Lichtes.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese und andere Probleme werden allgemein gelöst oder umgangen, und technische Vorteile werden allgemein erreicht, durch bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche eine Ausrichtmarke vorsieht und Verfahren zur Verwendung in integrierter Schaltungsherstellung mit polarisierter Lichtlithografie.

In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Ausrichtmarke zur Verwendung in integrierter Schaltungsherstellung vorgesehen. Die Ausrichtmarke enthält eine erste Vielzahl Elemente eines ersten Komponententyps, und eine zweite Vielzahl Elemente eines zweiten Komponententyps. Der erste Komponententyp ist ausgerichtet in einer ersten Orientierung und der zweite Komponententyp ist ausgerichtet in einer zweiten Orientierung, mit der ersten Orientierung orthogonal zu der zweiten Orientierung und benachbarte Elemente von sich unterscheidendem Komponententyp.

In Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Ausrichtmarke vorgesehen. Die Ausrichtmarke enthält drei Abschnitte. Der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt enthalten Elemente ausgerichtet in einer gleichen Orientierung und der zweite Abschnitt enthält Elemente ausgerichtet in einer orthogonalen Orientierung zu Elementen in dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt. Elemente des ersten Abschnitts, des zweiten Abschnitts und des dritten Abschnitts enthalten Subelemente mit jedem Subelement innerhalb eines Abschnitts mit der gleichen Orientierung.

In Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Finden einer Ausrichtmarke auf einem Target vorgegeben. Das Verfahren enthält Applizieren von Licht zu dem Target, Aufnehmen eines Bildes des Lichtes von dem Target, und Prozessieren der Bilddaten, um eine Lage der Ausrichtmarke zu bestimmen. Die Ausrichtmarke enthält eine erste Vielzahl Elemente enthaltend eine erste Vielzahl Elemente eines ersten Komponententyps und eine zweite Vielzahl Elemente eines zweiten Komponententyps.

Ein Vorteil einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass die Ausrichtmarke verwendet werden kann in integrierter Schaltungsherstellung, um Schichtfehl ausrichtungen zu messen aufgrund von mechanischen Verschiebungen, Linsenvergrößerungsfehlern und Linsenaberrationsfehlern.

Ein weiterer Vorteil einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass die Ausrichtmarke verwendet werden kann, um Herstellungswerkzeuge auszurichten und Wafer.

Noch ein anderer Vorteil einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass die Ausrichtmarke verwendet werden kann mit sowohl horizontal als auch vertikal polarisiertem Licht. Dies kann Ausrichtmarkenentwurf vereinfachen und Verwendung weil ein einziger Ausrichtmarkenentwurf verwendet werden kann anstelle von Erfordern mehrerer Ausrichtmarkenentwürfe.

Das Vorhergehende hat ziemlich breit die Merkmale umrissen und technischen Vorteile der vorliegenden Erfindung, damit die detaillierte Beschreibung der Erfindung, die folgt, besser verstanden werden kann. Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden hiernach beschrieben werden, welche den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung bilden. Es sollte eingesehen werden durch Fachleute, dass die Konzeption und spezifischen Ausführungsformen, die offenbart sind, leicht als eine Basis zum Modifizieren verwendet werden können oder Entwerfen anderer Strukturen oder Prozesse zum Ausführen derselben Zwecke der vorliegenden Erfindung. Es sollte auch erkannt werden durch Fachleute, dass solche äquivalenten Konstruktionen sich nicht von dem Geist und Rahmen der Erfindung entfernen, wie dargelegt in den angehängten Ansprüchen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Für ein vollständigeres Verstehen der vorliegenden Erfindung und der Vorteile derselben wird nun Bezug genommen auf die folgenden Beschreibungen in Zusammenhang genommen mit den begleitenden Zeichnungen, in denen:

1a und 1b Schaubilder sind von Ausrichtmarken zur Verwendung beim Messen von X-Achsen und Y-Achsen Ausrichtung, übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2a und 2b sind Schaubilder von Ausrichtmarken zur Verwendung beim Messen von X-Achsen und Y-Achsen Ausrichtung, übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

3a und 3b sind Schaubilder von Ausrichtmarken zur Verwendung beim Messen von X-Achsen und Y-Achsen Ausrichtung, übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

4a bis 4c sind Schaubilder von Kombinationsausrichtmarken zur Verwendung beim Messen von sowohl X-Achsen als auch Y-Achsen Ausrichtung in einem einzigen Vorgang gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

5a und 5b sind Schaubilder von Kombinationsausrichtmarken zur Verwendung von sowohl X-Achsen als auch Y-Achsen Ausrichtung in einem einzigen Vorgang übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

6a bis 6c sind Schaubilder von Kombinationsausrichtmarken zur Verwendung von sowohl X-Achsen als auch Y-Achsen Ausrichtung in einem einzigen Vorgang mit diffraktionsbasierten Ausrichtungssystemen übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

7a bis 7c sind Schaubilder von Ausrichtprozessalgorithmen übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung illustrativer Ausführungsformen
Das Schaffen und Verwenden der aktuell bevorzugten Ausführungsformen werden im Detail unten diskutiert. Es sollte jedoch eingesehen werden, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfinderische Konzepte angibt, die in einer breiten Vielfalt spezifischer Kontexte ausgeführt werden können. Die diskutierten spezifischen Ausführungsbeispiele sind bloß illustrativ für spezifische Wege, um die Erfindung zu schaffen und zu verwenden, und beschränken den Rahmen der Erfindung nicht.
Die vorliegende Erfindung wird beschrieben werden mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen in einem spezifischen Kontext, nämlich Halbleiterherstellung verwendend polarisierte Lichtlithografie, ebenso wie Werkzeug und Waferausrichtung zur Verwendung in der Halbleiterherstellung. Die Erfindung kann jedoch auch angewendet werden auf andere Halbleiterherstellungstechniken involvierend Lithografie, einschließend diejenigen verwendend nicht-polarisiertes Licht.
Mit Bezug nun auf 1a und 1b sind dort Schaubilder gezeigt, illustrierend Ausrichtmarken zur Verwendung beim Bestimmen von X-Achsen und Y-Achsen Ausrichtung übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bestimmen von X-Achsen und/oder Y-Achsen Ausrichtung kann involvieren, das Finden von Ausrichtmarken, die einer oder beiden Achsen zugeordnet sind, auf einem Target, das eine oder mehrere Ausrichtmarken enthalten kann. Das in 1a gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 100 zur Verwendung beim Messen von X-Achsen Ausrichtung. Die Ausrichtmarke 100 enthält eine Vielzahl Vertikalkomponenten, wie eine erste Vertikalkomponente 110 und zweite Vertikalkom ponente 120. Die erste Vertikalkomponente 110 umfasst vertikal orientierte Sub-Komponenten, wie Sub-Komponente 115 und die zweite Vertikalkomponente 120 umfasst horizontal orientierte Sub-Komponenten wie Sub-Komponente 125. Die Ausrichtmarke 100 kann ausgebildet werden aus einem alternierenden Muster der ersten Vertikalkomponente 110 und der zweiten Vertikalekomponente 120. Die vertikale Orientierung der Ausrichtmarke 100 sieht zusätzliche Informationen vor, die verwendet werden können, um die Ausrichtung der X-Achse bestimmen zu helfen. Die Ausrichtmarke 100 sollte mindestens zwei Komponenten enthalten, worin eine Komponente vertikal orientierte Sub-Komponenten hat und eine andere Komponente horizontal orientierte Sub-Komponenten hat.
Das in 1b gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 150 zur Verwendung beim Messen von Y-Achsen Ausrichtung. Die Ausrichtmarke 150 umfasst eine Vielzahl Horizontalkomponenten wie eine erste Horizontalkomponente 160 und eine zweite Horizontalkomponente 170. Die erste Horizontalkomponente 160 umfasst horizontal orientierte Sub-Komponenten, wie Sub-Komponente 165, und die zweite Horizontalkomponente 170 umfasst vertikal orientierte Sub-Komponenten, wie Sub-Komponente 175. Die Ausrichtmarke 150 kann ausgebildet werden aus einem alternierenden Muster der ersten Horizontalkomponenten 160 und der zweiten Horizontalekomponenten 170. Die horizontale Orientierung der Ausrichtmarke 150 sieht zusätzliche Informationen vor, die verwendet werden können, um Ausrichtung in der Y-Achse zu bestimmen. Die Ausrichtmarke 150 sollte mindestens zwei Komponenten enthalten, worin eine Komponente vertikal orientierte Sub-Komponenten hat und eine andere Komponente horizontal orientierte Sub-Komponenten hat.
Die Abmessungen der Vertikalkomponenten und der Horizontalkomponenten können abhängig sein von Faktoren, wie dem Material, das verwendet wird, um die Komponenten zu erzeugen, der Herstellungstechnologie, die verwendet wird, um die Komponenten zu erzeugen, usw. Zum Beispiel, wenn die Ausrichtmarke aus einem Polymaterial geschaffen wurde mit einer Fabrikationstechnologie bietende 45 Nanometer Merkmalsgröße, dann ist es bevorzugt, dass eine Breite der Sub-Komponenten etwa 60 Nanometer ist und ein Abstand der Sub-Komponenten etwa 140 Nanometer ist. Zusätzlich sollten die Komponenten etwa 8 Mikrometer auseinander sein.
Die in einer Ausrichtmarke enthaltene Informationsmenge kann abhängig sein von einer Komplexität der Komponenten der Ausrichtmarke. Die in 1a und 1b gezeigten Ausrichtmarken 100 und 150 haben relativ einfache Entwürfe. Ausrichtmarken enthaltend mehr Information können mehr Effizienz erlauben, weil die Ausrichtmarken kleiner sein können oder weniger Ausrichtmarken verwendet werden können, weniger Bildaufnahmen können erforderlich sein, um Ausrichtung zu bestimmen, usw.
Die in 1a und 1b (und in nachfolgenden Figuren) gezeigten Ausrichtmarken können ausgebildet werden in einer Schicht eines Halbleiterwafers (wie Schicht Eins) durch Beleuchten einer Fotomaske mit polarisiertem Licht. Wenn beleuchtet mit einem horizontal orientierten polarisierten Licht, werden horizontal orientierte Sub-Komponenten (wie die Sub-Komponente 125 (1a)) nachgebildet auf einer Fotoresistschicht, die verwendet werden wird, um Schicht Eins auszubilden. Wenn beleuchtet mit einem vertikal orientierten Licht, werden vertikal orientierte Sub-Komponenten (wie die Sub-Komponente 115) nachgebildet auf der Fotoresistschicht. Nach Strukturieren kann die Schicht Eins vervollständigt werden mit Vorgängen wie Abwaschen von unbestrahlten Abschnitten der Fotoresistschicht, Abscheiden von Strukturen in der Schicht Eins, usw., und die Ausrichtmarke kann verwendet werden, um Ausrichtung bei der Herstellung von nachfolgenden Schichten zu bestimmen.
Die Ausrichtmarken können ausgebildet werden verwendend Mehrfachbestrahlungen mit polarisiertem Licht, mit einer einzigen Bestrahlung für horizontal orientiertes polarisiertes Licht und einer einzigen Bestrahlung für vertikal orientiertes polarisiertes Licht. Die Verwendung von horizontal orientiertem polarisierten Licht (vertikal orientiertem polarisierten Licht) in Zusammenhang mit horizontal orientierten Strukturen (vertikal orientierten Strukturen) wird bezeichnet als TE Polarisation oder S Polarisation. Alternativ kann eine einzige Lichtbestrahlung verwendet werden enthaltend sowohl horizontal orientiertes polarisiertes Licht und vertikal orientiertes polarisiertes Licht. Eine Technik des simultanen Verwendens von sowohl horizontal orientiertem und vertikal orientiertem polarisierten Licht wird üblicherweise bezeichnet als quadropole Beleuchtung. Andere Beleuchtungsschemata zur simultanen Bestrahlung aus horizontal orientiertem polarisierten Licht und vertikal orientiertem polarisierten Licht sind möglich.
Mit Bezug nun auf 2a und 2b sind Schaubilder gezeigt illustrierend Ausrichtmarken zur Verwendung beim Messen von X-Achsen und Y-Achsen Ausrichtung, worin die Ausrichtmarken mehr Information enthalten als die in 1a und 1b gezeigten Ausrichtmarken, übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das in 2a gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 200 beinhaltet von vertikal orientierten Komponenten zur Verwendung bei X-Achsen Ausrichtung, wie eine erste Vertikalkomponente 210 und eine zweite Vertikalkomponente 220. Jede der vertikal orientierten Komponenten, zum Beispiel, die erste Vertikalkomponente 210, beinhaltet Sub-Komponenten wie Sub-Komponente 215 und Sub-Komponente 217. Eine Sub-Komponente, wie die Sub-Komponente 215, kann horizontal orientiert sein, während die andere Sub-Komponente, wie die Sub-Komponente 217, vertikal orientiert sein kann. Jede Komponente der Ausrichtmarke 200 kann zusammengesetzt sein aus alternierenden Sub-Komponenten. Jede Komponente kann verschiedene Arrangements der alternierenden Sub-Komponenten haben, das gleiche Arrangement der alternierenden Sub-Komponenten, oder jede Kombination dazwischen.
Das in 2b gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 250 beinhaltet von horizontal orientierten Komponenten zur Verwendung bei Y-Achsen Ausrichtung, wie eine erste Horizontalkomponente 260 und zweite Horizontalkomponente 270.
Jede der horizontal orientierten Komponenten, zum Beispiel, die erste Horizontalkomponente 260 beinhaltet Sub-Komponenten, wie Sub-Komponente 265 und Sub-Komponente 267. Eine der Sub-Komponenten, wie die Sub-Komponente 265, kann vertikal orientiert sein, während die andere Sub-Komponente, wie die Sub-Komponente 267 horizontal orientiert sein kann. Jede Komponente der Ausrichtmarke 250 kann zusammengesetzt sein aus alternierenden Sub-Komponenten. Jede Komponente kann verschiedene Arrangements der alternierenden Sub-Komponenten haben, das gleiche Arrangement der alternierenden Sub-Komponenten oder jede Kombination dazwischen.
Mit Bezug nun auf 3a und 3b sind dort Schaubilder gezeigt illustrierend Ausrichtmarken zur Verwendung beim Messen von X-Achsen und Y-Achsen Ausrichtung, worin die Ausrichtmarken mehr Information enthalten als die in 2a und 2b gezeigten Ausrichtmarken übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das in 3a gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 300 beinhaltet von vertikal orientierten Komponenten zur Verwendung bei X-Achsen Ausrichtung, wie eine Vertikalkomponente 310. Jede der Vertikalkomponenten, wie Vertikalkomponente 310, umfasst Mehrfachkopien einer Sub-Komponente 315. Der Reihe nach umfasst die Sub-Komponente 315 individuelle Bereiche 316, 317, 318 und 319. Die individuellen Bereiche sind verschieden orientiert. Zum Beispiel, sind Bereich 316 und Bereich 318 vertikal orientiert, während Bereich 317 und Bereich 319 horizontal orientiert sind. Obwohl mit vier Bereichen gezeigt, ausgerichtet in die Sub-Komponente 315, kann eine verschiedene Anzahl von Bereichen verwendet werden ohne den Geist zu ändern oder Rahmen der vorliegenden Erfindung.
Das in 3b gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 350 beinhaltet von horizontal orientierten Komponenten zur Verwendung bei Y-Achsen Ausrichtung, wie eine Horizontalkomponente 360. Jede der Horizontalkomponenten, wie Horizontalkomponente 360, umfasst Mehrfachkopien einer Sub-Komponente 315. Der Reihe nach umfasst die Sub-Komponente 315 individuelle Bereiche 316, 317, 318 und 319. Die individuellen Bereiche sind verschieden orientiert. Zum Beispiel sind Bereich 316 und Bereich 318 vertikal orientiert, während Bereich 317 und Bereich 319 horizontal orientiert sind.
Die in 1a, 1b, 2a, 2b, 3a und 3b gezeigten Ausrichtmarken können verwendet werden in separaten Prozessen, um individuell die Ausrichtung der X-Achse und Y-Achse zu bestimmen. Um die Ausrichtung zu bestimmen sowohl in der X-Achse als auch der Y-Achse können zwei separate Prozesse erfordert werden. Bei der Herstellung von großserigen, niedrigpreisigen integrierten Schaltungen kann es wünschenswert sein, die Einrichtzeit zu minimieren, um die Produktion zu erhöhen. Bei diesen Umständen kann es gewünscht werden, dass eine einzige Ausrichtmarke verwendet wird, die die Bestimmung der Ausrichtung sowohl in der X-Achse als auch der Y-Achse mit einem einzigen Prozess gestattet. Die Verwendung eines einzigen Prozesses kann die Einrichtzeit signifikant verringern, insbesondere wenn die Bildaufnahme der Ausrichtmarken eine große Menge Zeit konsumiert.
Mit Bezug nun auf 4a bis 4c sind dort Schaubilder gezeigt illustrierend Ausrichtmarken, worin die Ausrichtmarken Ausrichtung sowohl in der X-Achse als auch der Y-Achse bestimmen können mit einem einzigen Vorgang gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das in 4a gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 400, die verwendet werden kann, um Ausrichtung sowohl in der X-Achse als auch in der Y-Achse zu bestimmen in einem einzigen Vorgang, welcher eine Bildaufnahme umfassen kann und algorithmisches Prozessieren von Bilddaten. Die Ausrichtmarke 400 enthält einen ersten Abschnitt 401 umfassend eine Vielzahl vertikal orientierter Komponenten, wie eine erste Vertikalkomponente 405 und eine zweite Vertikalkomponente 410. Die erste Vertikalkomponente 405 kann zusammengesetzt sein aus horizontal orientierten Sub-Komponenten, wie horizontale Sub-Komponente 407, während die zweite Vertikalkomponente 410 zusammengesetzt sein kann aus vertikal orientierten Sub-Komponenten, wie vertikale Sub-Komponente 412. Der erste Abschnitt 401 der Ausrichtmarke 400 sollte mindestens zwei Komponenten enthalten, eine Komponente mit horizontal orientierten Sub-Komponenten (wie die erste Vertikalkomponente 405) und eine Komponente mit vertikal orientierten Sub-Komponenten (wie die zweite Vertikalkomponente 410). Sollte der erste Abschnitt 401 mehr als zwei Komponenten enthalten, sollten die Komponenten mit alternierender Sub-Komponentenorientierung ausgerichtet werden. Alternativ können Komponenten mit ähnlicher Sub-Komponentenorientierung so ausgerichtet werden, dass sie aneinandergrenzen. In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform können die Komponenten in einer zufälligen oder pseudozufälligen Art ausgerichtet werden.
Die Ausrichtmarke 400 enthält auch einen zweiten Abschnitt 402, der eine Vielzahl horizontal orientierter Komponenten enthält, wie eine erste Horizontalkomponente 415 und eine zweite Horizontalkomponente 420. Die erste Horizontalkomponente 415 kann zusammengesetzt sein aus horizontal orientierten Sub-Komponenten, wie horizontale Sub-Komponente 417, während die zweite Horizontalkomponente 420 zusammengesetzt sein kann aus vertikal orientierten Sub-Komponenten, wie vertikale Sub-Komponente 422. Der zweite Abschnitt 402 der Ausrichtmarke 400 sollte mindestens zwei Komponenten enthalten, eine Komponente mit horizontal orientierten Sub-Komponenten (wie die erste Horizontalkomponente 415) und eine Komponente mit vertikal orientierten Sub-Komponenten (wie die zweite Horizontalkomponente 420). Sollte der erste Abschnitt 402 mehr als zwei Komponenten enthalten, sollten die Kompo nenten mit alternierender Sub-Komponentenorientierung ausgerichtet werden. Alternativ können Komponenten mit ähnlichen Sub-Komponenten so ausgerichtet werden, dass sie benachbart zu einander sind. In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform können die Komponenten in einer zufälligen oder pseudozufälligen Art ausgerichtet werden.
Die Ausrichtmarke 400 enthält auch einen dritten Abschnitt 403. Übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält der dritte Abschnitt 403 eine Vielzahl vertikal orientierter Komponenten, ähnlich dem ersten Abschnitt 401. Der dritte Abschnitt 403 sollte die gleiche Anzahl von Komponenten haben wie der erste Abschnitt 401, mit den Komponenten ausgerichtet in einer ähnlichen Art. Alternativ kann der dritte Abschnitt 403 eine verschiedene Anzahl Komponenten haben, die verschieden ist von der Anzahl der Komponenten in dem ersten Abschnitt 401 und die Komponenten in dem dritten Abschnitt 403 können verschieden ausgerichtet sein. Obwohl das Schaubild in 4a die Ausrichtmarke 400 illustriert mit dem zweiten Abschnitt 402 mit horizontal orientierten Komponenten positioniert zwischen dem ersten Abschnitt 401 und dem dritten Abschnitt 403 (beide mit vertikal orientierten Komponenten), kann eine alternative Ausrichtmarke einen zweiten Abschnitt mit vertikal orientierten Komponenten haben positioniert zwischen einem ersten Abschnitt und einem dritten Abschnitt, beide mit horizontal orientierten Komponenten. Übereinstimmend mit noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Ausrichtmarke nur zwei Abschnitte haben, einen Abschnitt mit horizontal orientierten Komponenten und einen Abschnitt mit vertikal orientierten Komponenten.
Das in 4b gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 430, die verwendet werden kann, um Ausrichtung sowohl in der X-Achse als auch der Y-Achse in einem einzigen Vorgang zu bestimmen. Die Ausrichtmarke 430 enthält einen ersten Abschnitt 431, der eine Vielzahl vertikal orientierter Kompo nenten enthält, wie eine Vertikalkomponente 435. Die Vertikalkomponente 435 umfasst der Reihe nach eine Vielzahl von Sub-Komponenten, wie eine erste Sub-Komponente 437 und eine zweite Sub-Komponente 438. Die erste Sub-Komponente 437 kann horizontal orientiert sein, während die zweite Sub-Komponente 438 vertikal orientiert sein kann. Die Vielzahl Sub-Komponenten in der Vertikalkomponente 435 kann ausgerichtet sein in einer alternierenden Art wie in 4b gezeigt. Der erste Abschnitt 431 ist gezeigt als beinhaltet von drei vertikal orientierten Komponenten, jedoch, ist es möglich Ausführungsformen der Ausrichtmarke 430 mit einer verschiedenen Anzahl von vertikal orientierten Komponenten zu haben, wie eins, zwei, vier usw. Außerdem kann die Ausrichtung der Vielzahl von Sub-Komponenten jeder vertikal orientierten Komponente gleich sein oder sie kann verschieden sein in jeder der vertikal orientierten Komponenten in dem ersten Abschnitt 431.
Die Ausrichtmarke 430 enthält auch einen zweiten Abschnitt 432, welcher eine Vielzahl horizontal orientierter Komponenten enthält, wie eine Horizontalkomponente 440. Die Horizontalkomponente 440 umfasst eine Vielzahl Sub-Komponenten, wie eine erste Sub-Komponente 442 und eine zweite Sub-Komponente 443, mit der ersten Sub-Komponente 442 vertikal orientiert und der zweiten Sub-Komponente 443 horizontal orientiert. Die Vielzahl Sub-Komponenten in der Horizontalkomponente 440 kann ausgerichtet werden in einer alternierenden Art, wie in 4b gezeigt. Der zweite Abschnitt 432 ist gezeigt als beinhaltet von fünf horizontal orientierten Komponenten, jedoch ist es möglich, Ausführungsformen der Ausrichtmarke 430 mit einer verschiedenen Anzahl von horizontal orientierten Komponenten zu haben, wie eins, zwei, drei, vier usw.
Die Ausrichtmarke 430 enthält weiter einen dritten Abschnitt 430, der, übereinstimmend mit bevorzugter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Komponenten enthalten kann mit der gleichen Orientierung wie die Komponenten in dem ersten Ab schnitt 431. Obwohl die Komponenten des dritten Abschnitts 433 in der gleichen Richtung orientiert werden können, muss der dritte Abschnitt 433 weder die gleiche Anzahl von Komponenten enthalten noch müssen die Komponenten in dem dritten Abschnitt 433 die gleiche Sub-Komponentenausrichtung haben. Das in 4b gezeigte Schaubild illustriert die Ausrichtmarke 430 mit einem horizontal orientierten zweiten Abschnitt 432 angeordnet zwischen vertikal orientiertem ersten Abschnitt 431 und dritten Abschnitt 433. Jedoch kann der zweite Abschnitt 432 vertikal orientiert werden, während der erste Abschnitt 431 und der dritte Abschnitt 433 horizontal orientiert werden können. Außerdem kann jeder der drei Abschnitte (der erste Abschnitt 431, der zweite Abschnitt 432 und der dritte Abschnitt 433) verschiedene Anzahlen von Komponenten haben ebenso wie Sub-Komponentenausrichtungen.
Das in 4c gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 450, welche einen ersten Abschnitt 451 enthält, der eine Vielzahl vertikal orientierter Komponenten umfasst, wie eine Vertikalkomponente 455. Die Vertikalkomponente 455 wird gebildet aus einer Anordnung aus Mehrfachinstanziierungen von Sub-Komponente 457. Die Sub-Komponente 457 umfasst individuell orientierte Bereiche, wie Bereich 458, 459, 460 und 461. Bereich 458 und Bereich 460 sind vertikal orientiert, während Bereich 459 und 461 horizontal orientiert sind. Obwohl in 4c gezeigt mit der gleichen Anzahl Sub-Komponenten 457, kann jede Vertikalkomponente in dem ersten Abschnitt 451 ausgebildet sein mit einer verschiedenen Anzahl Sub-Komponenten 457.
Die Ausrichtmarke 450 enthält auch einen zweiten Abschnitt 452, der beinhaltet ist von einer Vielzahl horizontal orientierter Komponenten, wie Horizontalkomponente 465. Wie mit den vertikal orientierten Komponenten in dem ersten Abschnitt 451 der Ausrichtmarke 450 können die horizontal orientierten Komponenten des zweiten Abschnitts, wie die Horizontalkomponente 465, ausgebildet sein aus Mehrfachinstanziierungen der Sub-Komponente 457. Die Ausrichtmarke 450 enthält weiter einen dritten Abschnitt 453, welcher wie der erste Abschnitt, beinhaltet ist von vertikal orientierten Komponenten. Der dritte Abschnitt 453 kann die gleiche Anzahl vertikal orientierter Komponenten haben wie der erste Abschnitt 451 oder er kann eine verschiedene Anzahl haben. Das in 4c gezeigte Schaubild illustriert die Ausrichtmarke 450 mit horizontal orientiertem zweiten Abschnitt 452 positioniert zwischen vertikal orientiertem ersten Abschnitt 451 und drittem Abschnitt 453. Jedoch kann der zweite Abschnitt 452 vertikal orientiert sein, während der erste Abschnitt 451 und der dritte Abschnitt 453 horizontal orientiert sein können. Außerdem kann jeder der drei Abschnitte (der erste Abschnitt 451, der zweite Abschnitt 452 und der dritte Abschnitt 453) verschiedene Anzahlen von Komponenten haben.
Die genaue Ausrichtung von Wafern und Werkzeugen ist wichtig für die genaue Herstellung der integrierten Schaltungen. Jedoch kann, weil die Menge, die typischerweise in die Herstellung von Halbleitern und Waferschichten involviert ist, sehr groß ist, signifikante Zeit nicht verfügbar sein, um sich der Ausrichtung von individuellen Wafern zu widmen. Die der Ausrichtung der Wafer gewidmete Zeit kann in erhöhte Produktausbeute resultieren, jedoch wird die erhöhte Ausbeute erreicht mit dem Preis einer Gesamtverringerung der Anzahl von hergestellten integrierten Schaltungen. Die bei der Halbleiterherstellung verwendeten Werkzeuge sind extrem präzis von Natur aus und erfordern akkurate Kalibrierung und Konfiguration. Weil die Werkzeuge nur periodisch kalibriert und konfiguriert werden brauchen, kann mehr Zeit beim Ausführen dieser Aufgaben verbracht werden ohne die Anzahl der hergestellten integrierten Schaltung signifikant zu beeinträchtigen. Werkzeugkalibrierung (wie Ausrichtung), ist besonders bedeutend bei polarisierter Lichtlithografie, weil die horizontal und vertikal polarisierten Komponenten separat abgebildet werden. Ausrichtmarken mit separaten vertikal und horizontal polarisierten Komponenten können eine notwendige Erhöhung vorsehen in der Präzision des Ausrichtprozesses.
Mit Bezug nun auf 5a und 5b sind dort Schaubilder gezeigt illustrierend Ausrichtmarken mit separaten horizontal und vertikal orientierten Komponenten, worin die Ausrichtmarken verwendet werden können zur Ausrichtung von Herstellungswerkzeugen übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 5a und 5b gezeigten Ausrichtmarken können verwendet werden, um die Ausrichtung sowohl der X-Achse als auch der Y-Achse in einem einzigen Vorgang zu bestimmen. Das in 5a gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 500 zur Verwendung bei der Ausrichtung von Werkzeugen oder Wafern. Die Ausrichtmarke 500 kann verwendet werden, um Wafer auszurichten, Herstellungswerkzeuge, usw. Jedoch kann die Ausrichtmarke 500 einen Grad von Präzision vorsehen, welche ideal geeignet ist, für die Ausrichtung von Herstellungswerkzeugen, wo vergrößerte Ausrichtprozesszeit verbracht werden kann, um größere Ausrichtpräzession zu erreichen.
Die Ausrichtmarke 500 umfasst Mehrfachabschnitte (gleich zu den in 4a bis 4c gezeigten Ausrichtmarken), die verwendet werden können, um spezifisch abzuzielen auf Ausrichtung entlang verschiedener Achsen. Zum Beispiel umfasst ein Abschnitt 501 mehrfach vertikal orientierte Komponenten, wie Vertikalkomponente 505. Die Vertikalkomponente 505 ist gebildet aus vertikal orientierten Sub-Komponenten, wie Sub-Komponente 507. Ein zweiter Abschnitt 502 umfasst mehrfach horizontal orientierte Komponenten, wie Horizontalkomponente 510. Die Horizontalkomponente 510 wird gebildet aus vertikal orientierten Sub-Komponenten, wie Sub-Komponente 512. Schließlich ist ein dritter Abschnitt 503 gebildet aus vertikal orientierten Komponenten, wie der erste Abschnitt. Alle Komponenten in der Ausrichtmarke 500 sind gebildet mit vertikal orientierten Sub-Komponenten, die auf einer Fotoresistschicht nachgebildet wurden mit vertikal polarisiertem Licht. Die Orientierung der Komponenten in dem ersten Abschnitt 501, dem zweiten Abschnitt 502 und dem dritten Abschnitt 503 kann umgetauscht werden, ohne den Geist und Rahmen der vorliegenden Erfindung zu berühren.
Das in 5b gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 550 zur Verwendung bei der Ausrichtung von Werkzeugen oder Wafern. Ähnlich zu der Ausrichtmarke 500 (5a), kann die Ausrichtmarke unterteilt werden in drei Abschnitte, einen ersten Abschnitt 551 enthaltend vertikal orientierte Komponenten (wie Vertikalkomponente 555), einen zweiten Abschnitt 552 enthaltend horizontal orientierte Komponenten (wie Horizontalkomponente 560) und einen dritten Abschnitt 553, der ähnlich ist zu dem ersten Abschnitt und vertikal orientierte Komponenten enthält. Jedoch sind, wo die die Komponenten der Ausrichtmarke 500 ausgebildet wurden mit Sub-Komponenten, die vertikal orientiert sind, die Komponenten der Ausrichtmarke 550 gebildet mit Sub-Komponenten, die horizontal ausgerichtet sind, wie Sub-Komponente 557 und Sub-Komponente 562, zum Beispiel.
Die Verwendung eines Paares Ausrichtmarken kann eine Bestimmung der Ausrichtung erlauben entlang sowohl der X-Achse als auch der Y-Achse von Herstellungswerkzeugen und/oder Wafern. Die Verwendung von Komponenten mit einer einzigen Orientierung (entweder horizontal oder vertikal) kann eine große Anzahl von Ausrichtinformation vorsehen, die verwendet werden kann, um Ausrichtung zu bestimmen. Wenn Komponenten mit beiden Orientierungen (sowohl horizontal als auch vertikal) verwendet werden, dann ist die Menge der Ausrichtinformation, die in einer Ausrichtmarke vorhanden ist, etwa ein halb einer Ausrichtmarke von im Wesentlichen gleicher Größe, die Verwendung macht von Komponenten mit einer einzigen Orientierung.
Das Bildaufnehmen von Ausrichtmarken kann auf etlichen verschiedenen Wegen erfolgen. Ein erster Weg, um ein Bild der Ausrichtmarken aufzunehmen, besteht darin, ein bildbasiertes System zu verwenden (auf dieses wird üblicherweise Bezug genommen als ein intensitätsbasiertes System), worin ein Bildsensor, wie eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD), ein Bild der Ausrichtmarken in einem einzigen Vorgang aufnimmt. Dies ist ähnlich zum Aufnehmen eines Bildes mit einer Kamera. Die in 1a und 1b, 2a und 2b, 3a und 3b, 4a bis 4c und 5a und 5b diskutierten Ausrichtmarken können verwendet werden in bildbasierten Systemen. Ein zweiter Weg, um ein Bild der Ausrichtmarken aufzunehmen, besteht darin, über die Ausrichtmarken zu scannen und Licht aufzunehmen, das von den Ausrichtmarken diffraktiert wird (dies wird allgemein bezeichnet als ein diffraktionsbasiertes System). In einem diffraktionsbasierten System kann ein Laser, zum Beispiel, über eine Oberfläche enthaltend die Ausrichtmarken scannen und ein Sensor kann Licht aufnehmen, das von der Oberfläche diffraktiert wird. Die in einem diffraktionsbasierten System verwendeten Ausrichtmarken können verschieden sein von den Ausrichtmarken, die verwendet werden in einem bildbasierten System, um Optimierung der Ausrichtperformance zu gestatten.
Mit Bezug nun auf 6a bis 6c sind dort Schaubilder gezeigt, illustrierend Ausrichtmarken zur Verwendung in diffraktionsbasierten Ausrichtsystemen bei polarisierter Lichtlithografie übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das in 6a gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 600 zum Bestimmen von X-Achsen Ausrichtung, verwendend ein diffraktionsbasiertes Ausrichtsystem. Die Ausrichtmarke 600 umfasst mehrfach vertikal orientierte Komponenten, wie Vertikalkomponente 605. Jede Vertikalkomponente ist gebildet aus Sub-Komponenten mit entweder einer horizontalen Orientierung oder einer vertikalen Orientierung. Zum Beispiel hat Sub-Komponente 607 eine vertikale Orientierung und Sub-Komponente 608 hat eine horizontale Orientierung. Obwohl in 6a mit einer speziellen Konfiguration der Sub-Komponentenorientierung gezeigt, ist es möglich, die Sub-Komponentenorientierung zu ändern, ohne den Geist oder Rahmen der vorliegenden Erfindung zu beeinflussen.
Übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der Abstand und Breite der Komponenten und Sub-Komponenten eng gehalten an Designregeln und Einschränkungen für das Material, das verwendet wird, um die Ausrichtmarke 600 zu erzeugen. Zum Beispiel, wenn Poly verwendet wurde, um die Ausrichtmarke 600 zu erzeugen in einem 45 Nanometer Herstellungsprozess, dann kann die Linienbreite etwa 60 Nanometer sein, während Abstand etwa 140 Nanometer sein kann. Abstand zwischen benachbarten Sub-Komponenten von verschiedener Polarisation sollte etwa 8 Mikrometer sein, während Trennung zwischen benachbarten Vertikalkomponenten etwa 20 Mikrometer sein sollte.
Das in 6b gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 620 zum Bestimmen von Y-Achsen Ausrichtung, verwendend ein diffraktionsbasiertes Ausrichtsystem. Die Ausrichtmarke 620 umfasst mehrfach horizontal orientierte Komponenten, wie Horizontalkomponente 625. Jede Horizontalkomponente wird gebildet aus Sub-Komponenten mit entweder einer horizontalen Ausrichtung (wie Sub-Komponente 627) oder einer vertikalen Ausrichtung (wie Sub-Komponente 628). Wie in 6b gezeigt, alternieren die Sub-Komponenten miteinander innerhalb einer einzelnen Horizontalkomponente. Jedoch sind andere Sub-Komponentenarrangements möglich. Zum Beispiel können Sub-Komponenten mit der gleichen Orientierung zusammengepaart werden.
Das in 6c gezeigte Schaubild illustriert eine Ausrichtmarke 640 zum Bestimmen von X-Achsen und Y-Achsen Ausrichtung, verwendend ein diffraktionsbasiertes Ausrichtungssystem. Die Ausrichtmarke 640 umfasst mehrfach vertikal orientierte Komponenten, wie Vertikalkomponente 645. Jede Vertikalkomponente wird gebildet aus wiederholten Instanziierungen von Sub-Komponente 647. Die Sub-Komponente 647 umfasst indi viduell orientierte Bereiche, wie Bereich 648, Bereich 649, Bereich 650 und Bereich 651, mit Bereich 648 und Bereich 650 vertikal orientiert und Bereich 649 und 651 horizontal orientiert. Übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Ausrichtmarke 640 so skaliert, dass sie so nah wie möglich an Designregeln des Materials gehalten wird, das verwendet wird, um die Ausrichtmarke 640 zu bilden. Zum Beispiel, für eine 45 Nanometer Herstellungsprozesspolyschicht, sollte die Linienbreite etwa 60 Nanometer sein, während der Abstand etwa 140 Nanometer sein sollte.
Mit Bezug nun auf 7a bis 7b sind dort Schaubilder gezeigt, illustrierend Algorithmen für die Verwendung von Ausrichtmarken, übereinstimmend mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das in 7a gezeigte Schaubild illustriert einen Algorithmus 700 für die Verwendung von Ausrichtmarken, um Herstellungswerkzeuge auszurichten, Halbleiterwafer, usw. Der Algorithmus 700 kann ausgeführt werden durch Herstellungssteuergerät, das verantwortlich ist zum Steuern des Herstellungswerkzeugs, Positionieren von Wafern, usw. Alternativ kann der Algorithmus 700 beschreibend sein für eine Abfolge von Ereignissen auftretend bei der Ausrichtung von Herstellungswerkzeugen, Halbleiterwafern usw.
Es kann in 7a nicht gezeigte Ereignisse und Vorgänge geben, die ausgeführt werden, bevor es erforderlich ist, einen Ausrichtvorgang durchzuführen. Diese Ereignisse und Vorgänge können enthalten, aber sind nicht beschränkt auf Platzieren eines Halbleiterwafers auf einem Halter, Platzieren einer Fotomaske einer Waferschicht in Position, Einschalten von Herstellungsgerät, usw. Wenn es erforderlich wird, das Herstellungswerkzeug auszurichten, Halbleiterwafer oder Waferschicht, kann ein Scan (oder Bild) des Targets (wie eines Halbleiterwafers) gemacht werden, um das Vorhandensein einer Ausrichtmarke(n) zu finden mit Beleuchtung, die vorge sehen wird durch ein Licht (das Licht kann unpolarisiert oder polarisiert sein) (Block 705). Die Beleuchtung des Targets kann erreicht werden durch vollständiges Beleuchten des Targets und dann Aufnehmen eines Bildes des Targets mit einem optischen Sensor, wie ein CCD. Dies gleicht der Aufnahme eines Bildes des Targets. Alternativ kann ein erster Abschnitt des Targets beleuchtet werden durch eine Lichtquelle und ein Bild kann aufgenommen werden mit einem optischen Sensor. Wenn ein Bild des ersten Abschnitts des Targets gemacht worden ist, dann kann ein zweiter Abschnitt der Ausrichtmarke beleuchtet werden und ein zweites Bild kann aufgenommen werden. Dies kann wiederholt werden, bis das ganze Target beleuchtet worden ist und Bilder aufgenommen worden sind. Dies ist analog zu einem optischen Scanner, bewegend eine Lichtquelle über das Target und aufnehmend Bilder der beleuchteten Abschnitte des Targets mit einem optischen Sensor. Eine Diskussion der verschiedenen Techniken zum Aufnehmen von Bildern des Targets wird unten vorgesehen.
Nach Aufnehmen von Bildern des beleuchteten Targets können die aufgenommenen Bilddaten prozessiert werden, um eine Ausrichtung des Herstellungswerkstücks zu bestimmen, des Halbleiterwafers oder Waferschicht, durch Finden der Ausrichtmarke(n) (Block 710). Das Datenprozessieren kann verwendet werden, um die Ausrichtmarke(n) zu finden (Block 715). Wenn die Ausrichtmarke(n) nicht gefunden wird, dann kann die Bildaufnahme des Targets wiederholt werden, vielleicht mit einem verschiedenen Licht oder verschiedenen Satz von Prozessierungsparametern. Wenn die Ausrichtmarke(n) gefunden ist, kann es möglich sein, die Werkzeuge auszurichten, Halbleiterwafer, usw., zu der Ausrichtmarke(n).
Abhängig von dem Entwurf der Ausrichtmarke kann der Ausrichtprozess, der ausgeführt wird, verwendend den Algorithmus 700, nur in der Lage sein, Ausrichtinformationen für eine Achse vorzusehen (entweder die X-Achse oder die Y-Achse). Wenn es gewünscht ist, eine Ausrichtung entlang beider Achsen auszu führen, kann der Ausrichtprozess wiederholt werden müssen mit einer anderen Ausrichtmarke(n), die die Ausrichtinformation vorsieht für die Achse, für welche der erste Ausrichtprozess keine Ausrichtinformation vorsah. Wenn die Ausrichtmarke Ausrichtinformationen für beide Achsen vorsieht, dann kann es nur erforderlich sein, den Ausrichtprozess einmal auszuführen.
Das in 7b gezeigte Schaubild illustriert eine detaillierte Ansicht einer Technik zum Aufnehmen von Bildern eines Targets beleuchtet mit Licht (polarisiertem oder unpolarisiertem), auf die allgemein Bezug genommen wird als intensitätsbasiertes Ausrichtungsprozessieren. Die in 7b gezeigte Technik kann eine Implementierung des in 7a gezeigten Blocks 705 sein. Das Target wird anfänglich beleuchtet in seiner Gesamtheit durch ein Licht (Block 740) und dann kann ein Bildsensor Licht aufnehmen, dass von dem Target reflektiert wird (Block 742). Um akkurate Ausrichtinformation zu erhalten, kann mehr als eine Ausrichtmarke verwendet werden müssen.
Das in 7c gezeigte Schaubild illustriert eine detaillierte Ansicht einer Technik zum Aufnehmen von Bildern eines Targets beleuchtet mit Laserlicht, auf die allgemein Bezug genommen wird als diffraktionsbasiertes Ausrichtungsprozessieren. Die in 7c gezeigte Technik kann eine Implementierung des in 7a gezeigten Blocks 705 sein. Ein erster Abschnitt des Targets wird anfänglich beleuchtet durch eine Lichtquelle (Block 750) und dann kann ein Bildsensor Licht aufnehmen, das von dem ersten Abschnitt des Targets diffraktiert wird (Block 752). Nach dem Bildaufnehmen (Bock 752) wird die Lichtquelle bewegt, so dass ein zweiter Abschnitt des Targets beleuchtet wird (Block 754) und eine Bildaufnahme des zweiten Abschnitts des Targets (Block 752) wird gemacht. Die Lichtquelle wird über das Target bewegt, bis das gesamte Target beleuchtet worden ist und Bilder gemacht worden sind für jeden Abschnitt des Targets. Wieder kann es erforderlich sein, um akkurate Ausrichtinformation zu erhalten, mehr als eine Ausrichtmarke verwenden zu müssen.
Obwohl die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile im Detail beschrieben worden sind, sollte es verstanden werden, dass mancherlei Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen hierin gemacht werden können, ohne sich von dem Geist und Rahmen der Erfindung zu entfernen, wie definiert durch die angehängten Ansprüche.
Darüber hinaus ist der Rahmen der vorliegenden Anmeldung nicht beabsichtigt, beschränkt zu sein, auf die speziellen Ausführungsformen des Prozesses, Maschine, Herstellung, Zusammensetzung von Material, Mittel, Verfahren und Schritten, die in der Beschreibung beschrieben sind. Wie ein Fachmann schnell einsieht, von der Offenbarung der vorliegenden Erfindung, können Prozesse, Maschinen, Herstellung, Zusammensetzungen von Material, Mittel, Methoden oder Schritte, die aktuell existieren oder später entwickelt werden, die im Wesentlichen die gleiche Funktion ausführen, oder im Wesentlichen das gleiche Ergebnis erreichen, wie die entsprechenden Ausführungsformen, die hierin erläutert sind, verwendet werden, übereinstimmend mit der vorliegenden Erfindung. Übereinstimmend sind die angehängten Ansprüche beabsichtigt, in ihren Rahmen solche Prozesse einzuschließen, Maschinen, Herstellung, Zusammensetzungen von Material, Mittel, Verfahren oder Schritte.

Claims

Eine Ausrichtmarke zur Verwendung in integrierter Schaltungsherstellung, die Ausrichtmarke umfassend: eine erste Vielzahl Elemente, beinhaltet von einem ersten Komponententyp, angeordnet auf einem Substrat, worin der erste Komponententyp eine erste Orientierung hat; und eine zweite Vielzahl von Elementen, beinhaltet von einem zweiten Komponententyp, angeordnet auf dem Substrat, worin der zweite Komponententyp eine zweite Orientierung hat, worin die erste Orientierung und die zweite Orientierung im Wesentlichen orthogonal sind, worin benachbarte Elemente von verschiedenen Komponententypen sind.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 1, worin die Elemente der ersten Vielzahl und die Elemente der zweiten Vielzahl vertikal orientiert sind und worin die Elemente horizontal orientierte Subelemente enthalten.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 1, worin die Elemente der ersten Vielzahl und die Elemente der zweiten Vielzahl horizontal orientiert sind, und worin die Elemente vertikal orientierte Subelemente enthalten.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 1, worin die Elemente der ersten Vielzahl und die Elemente der zweiten Vielzahl alternierend ausgerichtet sind in vertikale Spalten, und worin die Elemente horizontal orientierte Subelemente enthalten.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 1, worin die Elemente der ersten Vielzahl und die Elemente der zweiten Vielzahl alternierend ausgerichtet sind in horizontale Reihen, und worin die Elemente vertikal orientierte Subelemente enthalten.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 1, worin die Elemente der ersten Vielzahl und die Elemente der zweiten Vielzahl positi oniert sind, basierend auf Designregeln für eine herzustellende integrierte Schaltungsschicht.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 1, worin die Elemente der ersten Vielzahl und die Elemente der zweiten Vielzahl ausgerichtet sind in Vierergruppen, worin es zwei Elemente gibt, aus der ersten Vielzahl und zwei Elemente aus der zweiten Vielzahl in jeder Vierergruppe, worin die Vierergruppen ausgerichtet sind in vertikale Spalten, und worin die vertikalen Spalten horizontal aufgereiht sind.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 1, worin die Elemente der ersten Vielzahl und die Elemente der zweiten Vielzahl ausgerichtet sind in Vierergruppen, worin es zwei Elemente aus der ersten Vielzahl gibt und zwei Elemente aus zweiten Vielzahl in jeder Vierergruppe, worin die Vierergruppen ausgerichtet in horizontale Reihen, und worin die horizontalen Reihen vertikal aufgereiht sind.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 1, worin die Ausrichtmarke partitioniert ist in drei Abschnitte, worin ein erster Abschnitt Elemente enthält mit der gleichen Orientierung wie Elemente in einem dritten Abschnitt, und worin ein zweiter Abschnitt Elemente enthält, die orthogonal orientiert sind mit Hinblick auf Elemente in dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 9, worin der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt die Elemente der ersten Vielzahl enthalten und die Elemente der zweiten Vielzahl ausgerichtet vertikal.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 9, worin der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt die Elemente der ersten Vielzahl enthalten und die Elemente der zweiten Vielzahl alternierend ausgerichtet in vertikale Spalten.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 9, worin der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt die Elemente der ersten Vielzahl enthalten und die Elemente der zweiten Vielzahl ausgerichtet in Vierergruppen, worin es zwei Elemente aus der ersten Vielzahl und zwei Elemente aus der zweiten Vielzahl in jeder Vierergruppe gibt, worin die Vierergruppen ausgerichtet sind in vertikale Spalten.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 1, worin die Ausrichtmarke verwendet wird bei der Bestimmung von Positionsinformation eines oder mehrerer, ausgewählt von der Gruppe, umfassend: Halbleiterherstellungswerkzeuge, Halbleiterwafer und Waferschichtmasken.
Die Ausrichtmarke des Anspruchs 1, worin die Ausrichtmarke verwendet wird bei integrierter Schaltungsherstellung, verwendend Lithografie mit polarisiertem Licht.
Eine Ausrichtmarke, angeordnet auf einem Substrat und umfassend drei Abschnitte, worin ein erster Abschnitt und ein dritter Abschnitt Elemente enthalten, ausgerichtet in einer gleichen Orientierung, worin ein zweiter Abschnitt Elemente enthält, ausgerichtet in einer orthogonalen Orientierung zu Elementen in dem ersten Abschnitt und dem dritten Abschnitt, und worin Elemente des ersten Abschnitts, des zweiten Abschnitts und des dritten Abschnitts Subelemente umfassen, alle mit der gleichen Orientierung.
Ein Verfahren zum Finden von Ausrichtmarken auf einem Target, das Verfahren umfassend: Anwenden eines Lichtes zu dem Target, worin die Ausrichtmarke umfasst: eine erste Vielzahl Elemente, beinhaltet von einem ersten Komponententyp, worin der erste Komponententyp eine erste Orientierung hat; eine zweite Vielzahl Elemente, beinhaltet von einem zweiten Komponententyp, worin der zweite Komponententyp eine zweite Orientierung hat, worin die erste Orientierung und die zweite Orientierung orthogonal sind, worin benachbarte Elemente von verschiedenen Komponententypen sind; Aufnehmen eines Bildes des Lichtes von dem Target; und Prozessieren der Bilddaten, um eine Lage der Ausrichtmarke zu bestimmen.
Das Verfahren des Anspruchs 16, worin das Anwenden umfasst, Beleuchten einer Gesamtheit des Targets.
Das Verfahren des Anspruchs 16, worin das Anwenden umfasst, Beleuchten eines ersten Abschnitts des Targets, und nach einem Aufnehmen des Bildes, umfasst die Methode weiter, Beleuchten eines zweiten Abschnitts des Targets.
Verfahren des Anspruchs 18, worin das Beleuchten und Aufnehmen wiederholt wird, bis eine Gesamtheit des Targets beleuchtet worden ist.
Das Verfahren des Anspruchs 16, worin Ausrichtinformation benötigt wird für zwei Achsen, worin die zwei Achsen orthogonal sind, worin die Ausrichtmarke Ausrichtinformation vorsieht für eine erste Achse, und das Verfahren weiter umfasst, Wiederholen des Anwendens, ersten Aufnehmens, und das Prozessieren für eine zweite Ausrichtmarke, die Ausrichtinformation für eine zweite Achse vorsieht.