專利名稱：光刻標(biāo)記結(jié)構(gòu)、光刻投射裝置和進(jìn)行基片對(duì)準(zhǔn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所定義的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，一種光刻投射裝置，其包括一種利用所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)進(jìn)行晶片對(duì)準(zhǔn)的裝置，以及利用所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)進(jìn)行晶片對(duì)準(zhǔn)的方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明找出一個(gè)在光刻投影裝置領(lǐng)域中的申請(qǐng)，所述光刻投影裝置包括用于提供輻射投射光束的輻射系統(tǒng)，用于支撐構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖部件用于根據(jù)理想的圖案對(duì)投射光束進(jìn)行構(gòu)圖，用于保持基底的基底保持器，用于將帶圖案的光束投射到基底的靶部上的投射系統(tǒng)。
這里使用的術(shù)語“構(gòu)圖部件”應(yīng)廣義地解釋為能夠給入射的輻射光束賦予帶圖案的截面的部件，其中所述圖案與要在基底的靶部上形成的圖案一致；本文中也使用術(shù)語“光閥”。一般地，所述圖案與在靶部中形成的器件的特殊功能層相應(yīng)，如集成電路或者其它器件(如下文)。這種構(gòu)圖部件的示例包括-掩模。掩模的概念在光刻中是公知的。它包括如二進(jìn)制型、交替相移型、和衰減相移型的掩模類型，以及各種混合掩模類型。這種掩模在輻射光束中的布置使入射到掩模上的輻射能夠根據(jù)掩模上的圖案而選擇性的透射(在透射掩模的情況下)或者反射(在反射掩模的情況下)。在使用掩模的情況下，支撐結(jié)構(gòu)一般是一個(gè)掩模臺(tái)，它能夠保證掩模被保持在入射的輻射光束中的理想位置，并且如果需要該臺(tái)會(huì)相對(duì)光束移動(dòng)。
-程控反射鏡陣列。這種設(shè)備的一個(gè)例子是具有一粘彈性控制層和一反射表面的矩陣可尋址表面。這種裝置的理論基礎(chǔ)是(例如)反射表面的尋址區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇檠苌涔?，而非可尋址區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇榉茄苌涔?。用一個(gè)適當(dāng)?shù)臑V光器，從反射的光束中過濾所述非衍射光，只保留衍射光；按照這種方式，光束根據(jù)矩陣可尋址表面的尋址圖案而產(chǎn)生圖案。程控反射鏡陣列的另一實(shí)施例利用微小反射鏡的矩陣排列，通過使用適當(dāng)?shù)木植侩妶?chǎng)，或者通過使用壓電致動(dòng)器裝置，使得每個(gè)反射鏡能夠獨(dú)立地關(guān)于一軸傾斜。再者，反射鏡是矩陣可尋址的，由此已定址的反射鏡以不同的方向?qū)⑷肷涞妮椛涔馐瓷涞綗o地址的反射鏡上；按照這種方式，根據(jù)矩陣可尋址反射鏡的定址圖案對(duì)反射光束進(jìn)行構(gòu)圖。可以用適當(dāng)?shù)碾娮友b置進(jìn)行該所需的矩陣尋址。在上述兩種情況中，構(gòu)圖部件可包括一個(gè)或者多個(gè)程控反射鏡陣列。反射鏡陣列的更多信息可以從例如美國專利US5,296,891、美國專利US5,523,193、PCT專利申請(qǐng)WO 98/38597和WO 98/33096中獲得，這些文獻(xiàn)在這里引入作為參照。在程控反射鏡陣列的情況中，所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或者工作臺(tái)，例如所述結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以是固定的或者是可移動(dòng)的。
-程控LCD陣列，由美國專利US 5,229,872給出這種結(jié)構(gòu)的例子，它在這里引入作為參照。如上所述，在這種情況下支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或者工作臺(tái)，例如所述結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以是固定的或者是可移動(dòng)的。
為簡單起見，本文的其余部分在一定的情況下具體以掩模和掩模臺(tái)為例；可是，在這樣的例子中所討論的一般原理應(yīng)適用于上述更寬范圍的構(gòu)圖部件。
光刻投影裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，構(gòu)圖部件可產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于IC每一層的電路圖案，該圖案可以成像在已涂敷輻射敏感材料(抗蝕劑)層的基底(硅晶片)的靶部上(例如包括一個(gè)或者多個(gè)芯片(die))。一般的，單一的晶片將包含相鄰靶部的整個(gè)網(wǎng)格，該相鄰靶部由投影系統(tǒng)逐個(gè)相繼輻射。在目前采用掩模臺(tái)上的掩模進(jìn)行構(gòu)圖的裝置中，有兩種不同類型的機(jī)器。一類光刻投影裝置是，通過一次曝光靶部上的全部掩模圖案而輻射每一靶部；這種裝置通常稱作晶片分檔器或者分步-重復(fù)裝置。另一種裝置(通常稱作分步-掃描裝置)通過在投射光束下沿給定的參考方向(“掃描”方向)依次掃描掩模圖案、并同時(shí)沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃描基底臺(tái)來輻射每一靶部；因?yàn)橐话銇碚f，投影系統(tǒng)有一個(gè)放大系數(shù)M(通常＜1)，因此對(duì)基底臺(tái)的掃描速度V是對(duì)掩模臺(tái)掃描速度的M倍。如這里描述的關(guān)于光刻設(shè)備的更多信息可以從例如美國專利US6,046,792中獲得，該文獻(xiàn)這里作為參考引入。
在用光刻投影裝置的制造方法中，(例如在掩模中的)圖案成像在至少部分由一層輻射敏感材料(抗蝕劑)覆蓋的基底上。在這種成像步驟之前，對(duì)基底可進(jìn)行各種處理，如涂底漆、涂敷抗蝕劑和軟烘烤。在曝光后，可以對(duì)基底進(jìn)行其它的處理，如曝光后烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤和測(cè)量/檢查成像特征。以這一系列工藝為基礎(chǔ)，對(duì)例如IC的器件的單層形成圖案。這種圖案層然后可進(jìn)行任何不同的處理，如蝕刻、離子注入(摻雜)、鍍金屬、氧化、化學(xué)—機(jī)械拋光等完成一單層所需的所有處理。如果需要多層，那么對(duì)每一新層重復(fù)全部步驟或者其變化。最終，在基底(晶片)上出現(xiàn)器件陣列。然后采用例如切割或者鋸斷的技術(shù)將這些器件彼此分開，單個(gè)器件可以安裝在載體上，與管腳連接，等等。關(guān)于這些步驟的進(jìn)一步信息可從例如Petervan Zant的“微型集成電路片制造半導(dǎo)體加工實(shí)踐指南(MicrochipFabricationA Practical Guide to Semiconductor Processing)”一書(第三版，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN 0-07-067250-4)中獲得，這里作為參考引入。
為了簡單起見，投影系統(tǒng)在下文稱為“鏡頭”；可是，該術(shù)語應(yīng)廣義地解釋為包含各種類型的投影系統(tǒng)，包括例如折射光學(xué)裝置、反射光學(xué)裝置和反折射系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)還可以包括根據(jù)這些設(shè)計(jì)類型中任一設(shè)計(jì)的操作部件，該操作部件用于操縱、整形或者控制輻射的投射光束，這種部件在下文還可共同地或者單獨(dú)地稱作“鏡頭”。
此外，光刻裝置可以具有兩個(gè)或者多個(gè)基底臺(tái)(和/或兩個(gè)或多個(gè)掩模臺(tái))的類型。在這種“多級(jí)式”器件中，可以并行使用這些附加臺(tái)，或者可以在一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟，而一個(gè)或者多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。例如在美國專利US5,969,441和WO98/40791中描述的二級(jí)光刻裝置，這里作為參考引入。
對(duì)一個(gè)光刻加工來說，用掩模上的掩模圖案處理的晶片對(duì)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)像基底上的特征的準(zhǔn)確限定一樣盡可能的精確，所說的特征的尺寸都在規(guī)定的公差范圍之內(nèi)。最后，光刻投影裝置包括一個(gè)晶片對(duì)準(zhǔn)調(diào)制件，用于在給定的(規(guī)定的)公差范圍內(nèi)用掩模和掩模圖案進(jìn)行基底對(duì)準(zhǔn)。典型地，晶片對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)基于光學(xué)裝置進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。通過測(cè)量由光源照射的光學(xué)標(biāo)記的一個(gè)光學(xué)響應(yīng)，確定晶片或者晶片一部分的位置例如由激光束照射光柵，激光束在光柵上衍射，通過一般設(shè)置在一個(gè)參考平面上的相應(yīng)的傳感器，測(cè)量一個(gè)或多個(gè)衍射級(jí)數(shù)。利用傳感器的輸出能夠推導(dǎo)出晶片(相對(duì)于參考平面)的位置。
在現(xiàn)有技術(shù)中，光學(xué)標(biāo)記包括具有周期的光柵，該光柵適于波長在光譜可見的范圍內(nèi)的入射光的衍射。典型的周期是16μm。一般光柵由刻線和刻槽構(gòu)成。典型的，線寬和槽寬各自是8μm。為了從光柵獲得足夠多的衍射光，以及獲得已定義好的衍射最大級(jí)和最小級(jí)，光柵必須含有刻線數(shù)和中間刻槽的最小數(shù)量。在周期結(jié)構(gòu)方向上的大小大約是750μm。
光柵可以是位相光柵或者位相標(biāo)記，它們考慮到在光柵的上表面散射的光線的相位和在其下表面散射的光線的相位之間的相位差。
光柵也可以是振幅光柵，它僅考慮光柵的周期結(jié)構(gòu)，而不再考慮光柵的較高或較低水平的相位差。典型地，振幅光柵或者振幅標(biāo)記由第一和第二元件的周期結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所說的第一和第二元件有相似的表面平面，但不同的相應(yīng)反射系數(shù)。
在微電子裝置處理(或IC處理)過程中沿整個(gè)生產(chǎn)線使用光學(xué)標(biāo)記。在生產(chǎn)的前段(FEOL)，在晶體管結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)時(shí)用標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)。在生產(chǎn)的后段(BEOL)較后的階段，需要標(biāo)記對(duì)金屬結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)，例如連接線和管道線。在這兩種情況中要說明的是標(biāo)記的完善性必須充分滿足對(duì)準(zhǔn)所要求的精度。
在半導(dǎo)體制造加工中，晶片受多種處理的影響，例如退火、蝕刻、拋光等，這些可導(dǎo)致標(biāo)記粗糙(標(biāo)記中的凹槽區(qū)和/或標(biāo)記的扭曲)。這種標(biāo)記粗糙產(chǎn)生圖像對(duì)準(zhǔn)誤差，它可增加到半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的表層誤差上。也可以想象得到是標(biāo)記的質(zhì)量在處理的隨后階段將趨于減低。
現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)標(biāo)記的缺點(diǎn)是在IC處理時(shí)很難控制光學(xué)標(biāo)記的位相深度。結(jié)果，在給定的衍射角度下，衍射光的強(qiáng)度也許降低，甚至接近于零，將很難、甚至不可能對(duì)衍射光束進(jìn)行精確測(cè)量。位相深度定義為在給定的衍射角度下光柵中刻線的上表面和刻槽的上表面之間得到的高度差。如果在一個(gè)衍射角下，其(在最佳條件下)希望衍射強(qiáng)度最大，則位相深度等于所用輻射的波長的一半，衍射波間的干涉程度較低或低至零。
由于處理隨晶片變化不同，即使是跨越一個(gè)晶片，處理也有變化，使得在IC處理過程中很難控制位相深度。
現(xiàn)有技術(shù)的另一缺點(diǎn)在于標(biāo)記是從作為在其下面的(單/多)層的函數(shù)的標(biāo)記特性得出的結(jié)果。已知由于不同層的不同光學(xué)特性，正如已在半導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)的，標(biāo)記的對(duì)比度可能變化，這導(dǎo)致作為在標(biāo)記下的層的函數(shù)的衍射的強(qiáng)度變化。
而且，已知不同的處理步驟可能不利地影響對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的形狀。由于形狀上的影響，用這樣的修改的標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)可能包括一個(gè)誤差，該誤差起因于標(biāo)記被修改的形狀更改已產(chǎn)生的衍射光束(的圖案)。
另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，在BEOL處理中，通過在表面可見的殘留結(jié)構(gòu)，可在密封層下檢測(cè)光學(xué)標(biāo)記。然而，由于平坦化處理比如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的應(yīng)用，使得在許多情況下不可能選擇使用殘留的標(biāo)記結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
現(xiàn)有技術(shù)中，在半導(dǎo)體基底上的包括充滿鎢的刻槽的標(biāo)記，要受到從表面去除鎢和平坦化表面的CMP處理的影響。由于CMP處理，鎢結(jié)構(gòu)或者被充滿，或者不充滿。填充的程度和由標(biāo)記產(chǎn)生的光學(xué)信號(hào)的位相深度相關(guān)，也即，存在兩個(gè)離散的相位深度平面。一個(gè)和充滿鎢結(jié)構(gòu)相關(guān)的平面是淺的，位相深度小，另一個(gè)和未充滿鎢結(jié)構(gòu)相關(guān)的平面相對(duì)較深，相位深度大。已充滿的標(biāo)記的小位相深度是不理想的，因?yàn)樾∥幌嗌疃纫鸬男?zhǔn)誤差相對(duì)較大。大位相深度也不能保證校準(zhǔn)誤差減少位相深度導(dǎo)致光學(xué)信號(hào)的衰減。此外，也無法獲得對(duì)位相深度的控制。
在IC處理上，因光學(xué)標(biāo)記本質(zhì)上比集成電路中的特征尺寸較大，光學(xué)標(biāo)記的影響導(dǎo)致不理想的副效應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)中標(biāo)記的最小特征尺寸是1μm數(shù)量級(jí)。在通常的微電子裝置中，典型的最小特征尺寸是大約100nm(依據(jù)裝置生產(chǎn))。因?yàn)闃?biāo)記常常由作為(部分)裝置的相同材料組成，在給定的處理程度中，在裝置的附近實(shí)際尺寸的附加標(biāo)記區(qū)域的存在可能對(duì)該裝置的局部處理速度有影響。例如，因一些運(yùn)動(dòng)溫度的限制，或者由于晶片溫度的局部偏差等，大標(biāo)記區(qū)域的存在影響到在反應(yīng)的離子蝕刻處理或者化學(xué)沉積處理中的化學(xué)反應(yīng)。從而在標(biāo)記和裝置特征之間的尺寸差可以導(dǎo)致例如對(duì)靠近標(biāo)記的裝置的處理步驟的改變。由于處理的改變，裝置特性的變化會(huì)在跨越芯片和/或晶片出現(xiàn)。
盡管在IC的生產(chǎn)中，本文對(duì)根據(jù)發(fā)明的裝置的使用設(shè)定了具體的參數(shù)，但應(yīng)當(dāng)清楚理解到這種裝置有許多其它可能的應(yīng)用。例如，它可以用于集成光學(xué)系統(tǒng)的制造、對(duì)磁性區(qū)域存儲(chǔ)器、液晶顯示板、薄膜磁頭等的引導(dǎo)和檢測(cè)。本領(lǐng)域熟練的人將會(huì)理解到，在這種交替應(yīng)用的上下文中，本文中的術(shù)語“光罩”、“晶片”或者“芯片”應(yīng)當(dāng)認(rèn)為可以由更一般的術(shù)語“掩?！?、“基底”、和“靶部”分別代替。
在現(xiàn)有文件中，術(shù)語“輻射”和“投射光束”用于包含各種類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如波長為365、248、193、157和126nm)和遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(例如范圍在5-20nm的波長)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種標(biāo)記結(jié)構(gòu)，該標(biāo)記結(jié)構(gòu)用于以這樣的一種方式修正相位深度，以預(yù)防產(chǎn)生衍射圖案中的負(fù)干涉。
在本發(fā)明的第一方面中，這個(gè)目的是在如權(quán)利要求1的前序部分所定義的、在基底上用于所述基底光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)，其特征在于所述第一結(jié)構(gòu)元件有在第一平面上的第一反射面，所述第二結(jié)構(gòu)元件是完全非反射的，第二反射面位于第二較低平面上，在所述第一和第二反射面間的隔離度用于確定所述被檢測(cè)的光線的位相深度狀態(tài)，其中，在第二反射面上給出凹槽(R1；R2；R3)以調(diào)整所述位相狀態(tài)。
成凹槽的區(qū)域通過其之間的可在傳感器上看到的有足夠的強(qiáng)度的正干涉的數(shù)量改變位相深度。
在本發(fā)明的第二方面中，這個(gè)目的是在如權(quán)利要求9的前序部分所定義的、在基底上用于所述基底光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)，其特征在于所述第一結(jié)構(gòu)元件有在第一平面上的第一反射面，所述第二結(jié)構(gòu)元件是完全非反射的，第二反射面位于第二較低平面上，在所述第一和第二反射面間的隔離度用于決定所述所檢測(cè)的光線的位相深度狀態(tài)，其中，所述第二反射面包括位于不透光層上面的多個(gè)附加結(jié)構(gòu)元件。
有利地，作為底層的一個(gè)函數(shù)的檢測(cè)的強(qiáng)度的變化通過在彼此之上的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的迭加減少。中間的絕緣體層能夠用正級(jí)干涉調(diào)整到具有最佳的位相深度。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種標(biāo)記結(jié)構(gòu)，該標(biāo)記結(jié)構(gòu)允許監(jiān)測(cè)處理導(dǎo)致的損傷。
這個(gè)目的是在如權(quán)利要求10的前序部分所定義的、在基底上用于所述基底光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)，其特征在于所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括第一周期結(jié)構(gòu)和第二周期結(jié)構(gòu)，第二周期結(jié)構(gòu)相鄰并平行于第一周期結(jié)構(gòu)，所述第一周期結(jié)構(gòu)由多個(gè)第一材料的第一結(jié)構(gòu)元件和多個(gè)第二材料的第二結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成，所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件以重復(fù)排列的方式布置，其第一寬度比第二寬度大，第二周期結(jié)構(gòu)由多個(gè)具有第三寬度的第二材料的第一結(jié)構(gòu)元件和多個(gè)具有第四寬度第一材料的第二結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成，所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件以重復(fù)排列的方式布置，第三寬度等于第一寬度，第四寬度等于第二寬度，以及在所述第二周期結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)元件以某一方式鄰接在所述第一周期結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)元設(shè)置，以使第二周期結(jié)構(gòu)與第一周期結(jié)構(gòu)互補(bǔ)。
通過包含有第一周期結(jié)構(gòu)和與第一周期結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的第二結(jié)構(gòu)的一個(gè)互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)，是可以使用對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)是否在周期結(jié)構(gòu)里面的所述結(jié)構(gòu)元件中的某一個(gè)被IC處理程度損傷，因?yàn)楫?dāng)在第一和第二周期結(jié)構(gòu)內(nèi)的第一結(jié)構(gòu)元件上或者第二元件上出現(xiàn)損傷時(shí)，衍射圖案對(duì)第一周期結(jié)構(gòu)比對(duì)第二周期結(jié)構(gòu)將不同地改變。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種標(biāo)記結(jié)構(gòu)，該標(biāo)記結(jié)構(gòu)克服由包括所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)的底層的化學(xué)機(jī)械處理(CMP)處理引起的來自鍍金屬層的殘留的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的清除。這個(gè)目的是在如權(quán)利要求14的前序部分所定義的標(biāo)記結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)，其特征在于所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在鍍金屬層中，其中所述第一結(jié)構(gòu)元件由具有第一表面狀態(tài)的第一表面區(qū)域部分組成，所述第二結(jié)構(gòu)元件由具有第二表面狀態(tài)的第二表面區(qū)域部分組成，所述第一表面區(qū)域部分與第一掩埋標(biāo)記元件相關(guān)，所述第二表面區(qū)域部分與第二掩埋標(biāo)記元件相關(guān)，所述第一和第二表面狀態(tài)與由所述第一掩埋標(biāo)記元件和所述第二掩埋標(biāo)記元件各自引起的所述鍍金屬層的形狀上的變化相關(guān)。
有利地，鍍金屬層以某一種方式沉積，以使作為底層材料的一個(gè)函數(shù)的表面狀態(tài)/形狀的差值在那個(gè)鍍金屬層中造成。表面的表面狀態(tài)/形狀的周期變化可通過對(duì)準(zhǔn)和/或鍍層系統(tǒng)檢測(cè)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種標(biāo)記結(jié)構(gòu)，該標(biāo)記結(jié)構(gòu)克服由位于這樣一個(gè)大的標(biāo)記區(qū)域的鄰近區(qū)里的裝置的特征上的相對(duì)大的標(biāo)記區(qū)域引起的結(jié)果。
這個(gè)目的是在如權(quán)利要求19的前序部分所定義的標(biāo)記結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)，其特征在于所述第一結(jié)構(gòu)元件包括多個(gè)第一刻線和多個(gè)第一插入刻線。
有利地，構(gòu)造標(biāo)記結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件，每一個(gè)再被細(xì)分為多個(gè)二級(jí)元件，其具有和產(chǎn)品特征尺寸相同的特征尺寸。通過更精密地模仿產(chǎn)品的特征尺寸，由尺寸引起的處理結(jié)果可被減少。
而且，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光刻投影裝置，其允許如上面所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。
再者，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在使用如上面所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的光刻投影裝置中的基底對(duì)準(zhǔn)的方法。


下面，參考一些附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋，其僅僅用于說明的目的，而并不限制由附加的權(quán)利要求所定義的保護(hù)范圍。
圖1是表示依據(jù)本發(fā)明的包括至少一個(gè)標(biāo)記結(jié)構(gòu)的光刻投影裝置；圖2是示意性地顯示現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的截面視圖，用于解釋相位深度的概念；圖3a是示意性地顯示現(xiàn)有技術(shù)銅鑲嵌(copper-damascene)層中的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的截面視圖；圖3b是根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的截面視圖；圖3c是根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的截面視圖；圖4是示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例的截面視圖；圖5是示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施例的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的透視視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的平面視圖；圖7a是示意性地顯示進(jìn)行鎢的化學(xué)機(jī)械拋光前現(xiàn)有技術(shù)中的充滿和未充滿鎢標(biāo)記的截面視圖；圖7b；顯示根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的二氧化硅中鎢標(biāo)記結(jié)構(gòu)的平面視圖和截面視圖；圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的平面視圖；圖9顯示根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的標(biāo)記的堆棧的應(yīng)用；具體實(shí)施方式
圖1示意性地表示根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施方案的、包括至少一個(gè)標(biāo)記結(jié)構(gòu)的一種光刻投影裝置1。該裝置包括
-輻射系統(tǒng)Ex，IL，用于提供輻射投射光束PB(例如UV輻射)。在該具體的例子中，該輻射系統(tǒng)包括輻射源SO；-第一目標(biāo)臺(tái)(掩模臺(tái))MT，設(shè)有用于保持掩模MA(例如光罩)的掩模保持器，并與用于將該掩模相對(duì)于物體PL精確定位的第一定位裝置(未示出)連接；第二目標(biāo)臺(tái)(基底臺(tái))WT，設(shè)有用于保持基底W(例如涂敷抗蝕劑的硅晶片)的基底保持器，并與用于將基底相對(duì)于物體PL精確定位的第二定位裝置PW連接；投射系統(tǒng)(“鏡頭”)PL，用于將掩模MA的輻射部分成像在基底W的靶部C(例如包括一個(gè)或多個(gè)芯片(die))上。
如上所述，該裝置是透射型的(即具有透射掩模)。但是該裝置通常也可以例如是反射型的(具有反射掩模)?；蛘咴撗b置可以采用其他類型的構(gòu)圖部件，例如上述程控反射鏡陣列類型。
輻射源SO(例如汞燈或準(zhǔn)分子激光器)產(chǎn)生輻射束。該光束直接或經(jīng)過如擴(kuò)束器Ex的調(diào)節(jié)裝置后，再照射到照射系統(tǒng)(照射器)IL上。照射器IL包括調(diào)節(jié)裝置AM，用于設(shè)定光束強(qiáng)度分布的外和/或內(nèi)徑向量(通常分別稱為σ-外和σ-內(nèi))。另外，它一般包括各種其它部件，如積分器IN和聚光器CO。按照這種方式，照射到掩模MA上的光束PB在其橫截面具有理想的均勻性和強(qiáng)度分布。
應(yīng)該注意，圖1中的輻射源SO可以置于光刻投射裝置的殼體中(例如當(dāng)源是汞燈時(shí)經(jīng)常是這種情況)，但也可以遠(yuǎn)離光刻投射裝置，其產(chǎn)生的輻射光束被(例如通過適當(dāng)?shù)亩ㄏ蚍瓷溏R的幫助)引導(dǎo)至該裝置中；當(dāng)光源SO是準(zhǔn)分子激光器時(shí)通常是后面的那種情況。本發(fā)明和權(quán)利要求包含這兩種情況。
光束PB然后與保持在掩膜臺(tái)MT上的掩模MA相交。經(jīng)過掩模MA之后的光束PB通過鏡頭PL，該鏡頭將光束PB聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位裝置PW和干涉測(cè)量裝置IF的輔助下，基底臺(tái)WT可以精確地移動(dòng)，例如在光束PB的光路中定位不同的靶部C。類似的，例如在從掩模庫中機(jī)械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第一定位裝置(作用在掩模臺(tái)MT)將掩模MA相對(duì)光束PB的光路進(jìn)行精確定位。一般地，用圖1中未明確顯示的長程模塊(粗略定位)和短程模塊(精確定位)，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺(tái)MT、WT的移動(dòng)。可是，在晶片分檔器的情況下(與步進(jìn)式掃描裝置的情況相對(duì))，掩膜臺(tái)MT可僅與短沖程執(zhí)行裝置連接，或者固定。使用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和基底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2可將掩模MA和基底W對(duì)準(zhǔn)。
所示的裝置可以按照二種不同模式使用1.在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT基本保持不動(dòng)，整個(gè)掩模圖像被一次投射(即單“閃”)到靶部C上。然后基底臺(tái)WT沿Y和/或Y方向移動(dòng)，以使不同的靶部C能夠由光束PB照射。
2.在掃描模式中，基本為相同的情況，但是所給的靶部C沒有暴露在單“閃”中。取而代之的是，掩模臺(tái)MT沿給定的方向(所謂的“掃描方向”，例如Y方向)可以速度v移動(dòng)，以使投射光束PB掃描整個(gè)掩模圖像；同時(shí)，基底臺(tái)WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同時(shí)移動(dòng)，其中M是鏡頭PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。在這種方式中，可以曝光相當(dāng)大的靶部C，而沒有犧牲分辨率。
典型的干涉計(jì)測(cè)量裝置包括光源比如激光器(未示出)，一個(gè)或多個(gè)干涉儀，用于測(cè)定關(guān)于測(cè)量目標(biāo)比如基底或平臺(tái)的一些信息(即位置、對(duì)準(zhǔn)等)。例如圖1中示意性地表示了一個(gè)干涉儀IF。光源(激光器)產(chǎn)生計(jì)量光束MB，該光束通過一個(gè)或多個(gè)光束處理器發(fā)送到干涉儀IF。倘若有多于一個(gè)的干涉儀，利用可將計(jì)量光束分成不同的獨(dú)立光束測(cè)量光束給每個(gè)干涉儀的光學(xué)裝置，使它們之間共享計(jì)量光束。
基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)MS，用于用掩模臺(tái)MT上的掩模MA對(duì)基底保持臺(tái)WT上的基底的對(duì)準(zhǔn)，示意性地顯示在接近于基底臺(tái)WT的有代表性的位置處，并由至少一個(gè)產(chǎn)生瞄準(zhǔn)基底上的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的光束的光源和至少一個(gè)檢測(cè)來自那些標(biāo)記結(jié)構(gòu)的光學(xué)信號(hào)的傳感裝置組成。注意，基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)MS的位置依設(shè)計(jì)條件而定，該設(shè)計(jì)條件可隨光刻投影裝置的實(shí)際類型變化。標(biāo)記結(jié)構(gòu)可以是例如基底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2。
圖2是示意性地顯示現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的截面視圖，用于解釋位相深度的概念。
典型的光學(xué)標(biāo)記構(gòu)件包括具有周期P的光柵50，適于波長λ的入射光的衍射。當(dāng)前文中的術(shù)語“光”并不僅局限于可見光譜范圍內(nèi)的波長，也包括波長比可見光的波長更長或者更短的光?？梢岳斫庖m于可見光譜范圍內(nèi)的光的衍射并不是必須要求周期為P的，用適合于較短或者較長的波長的周期P也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
光柵包括一系列具有插入刻槽102的刻線100組成?？滩?02相距刻線100的上表面的深度為dt。光柵的周期P由線寬PI和槽寬PII構(gòu)成。
圖2中，照射光束λ沿基本上垂直于基底的表面的方向照射?；蛘?，使用非垂直的傾斜的照射光束。
現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)記光柵是所謂的位相光柵。通過兩束衍射光束示意性地顯示了衍射圖案，每束衍射光束具有一個(gè)相對(duì)于表面的衍射角θ。
在衍射圖案中，強(qiáng)度最大和最小的位置由光柵的周期控制。當(dāng)照射光的波長λ在可見光范圍內(nèi)，為獲得適于對(duì)準(zhǔn)目的的衍射圖案，周期P一般是16μm。通常線寬PI和槽寬PII各是8μm。
為了從光柵50獲得充足的衍射光和已定義好的衍射最大和最小的角度分布(衍射圖案)，光柵50必需包含通過入射光照射的線100和槽102的最小數(shù)量?，F(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)標(biāo)記在照射區(qū)域中包括至少10個(gè)槽。
另外，衍射光的強(qiáng)度由刻槽102距刻線100的上表面的深度dt決定。在衍射光一定的方向上，為獲得在該方向的這些光線間的與周期P無關(guān)的正干涉，在刻線100的上表面散射的光線和在刻槽102的底部散射的光線必須有一定的位相關(guān)系?？滩?02距刻線100的上表面的深度dt必定是可產(chǎn)生正干涉的。如果干涉是負(fù)的，將發(fā)生信號(hào)消減作為位相深度條件這是已知的。
在位相光柵50中，衍射圖案中的干涉大致如以下推出在角度θ下，第一組光子在刻線100的上表面反射，而第二組光子在刻槽102的底面反射。為了測(cè)定是否在一用衍射角θ表示的給定方向上會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度最大和最小，在波前PF處，從刻線的上表面的和從刻槽的底面產(chǎn)生的光子的位相差本質(zhì)上必須是相應(yīng)的為零或者半波長。
對(duì)于半導(dǎo)體晶片上的光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu)來說，在形成集成電路的半導(dǎo)體晶片的處理步驟中，所述結(jié)構(gòu)可能被曝光以產(chǎn)生不同的變形。由于這些變形，位相深度dt可在制造過程中改變。
圖3a示意性地顯示現(xiàn)有技術(shù)中的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的截面視圖。圖3a中所示的基底層SL上的光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu)OM應(yīng)用在銅基微電子裝置的IC處理后段(BEOL)。這樣的裝置常見的通過所謂的銅鑲嵌處理技術(shù)生產(chǎn)，其中將銅結(jié)構(gòu)鑲嵌在(光學(xué)透明)絕緣材料中，看作為“浮雕標(biāo)記”。光學(xué)標(biāo)記50包括多個(gè)銅線元件104并鑲嵌在絕緣材料中，其中將絕緣材料制成為多個(gè)線元件106。一般地，如本領(lǐng)域熟練的人員所知，絕緣材料可由不同的分離的絕緣層疊層構(gòu)成。按推理，因絕緣疊層中不同的分離的絕緣層的厚度的變化，使標(biāo)記50的位相深度dt定義不清楚。而且，這種變化出可跨越一個(gè)芯片或一個(gè)晶片存在。因此，在最壞的情況，如包含在衍射圖案中的用于通過對(duì)準(zhǔn)工具檢測(cè)的標(biāo)記的信號(hào)太弱。在IC處理時(shí)，這可導(dǎo)致標(biāo)記廢棄或甚至晶片廢棄。
圖3b是根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的截面視圖。
避免因不合適的位相深度引起衰減的一個(gè)方法在圖3b中所示。圖3b中，帶相同參數(shù)的結(jié)構(gòu)可參考圖3a中所示的相同結(jié)構(gòu)。在浮雕標(biāo)記50下的半導(dǎo)體基底(或一般為不透明層)SL的區(qū)域中，在工序前段(FEOL)程序中創(chuàng)建凹槽R1。這個(gè)凹槽增加位相深度，因而減少來自表面平面和基底或不透明層的平面的散射光間產(chǎn)生負(fù)干涉的可能性。
如圖3b所示，僅在由浮雕標(biāo)記50覆蓋的區(qū)域的一部分之下形成凹槽，這種情況下存在兩個(gè)不同的位相深度，其中的一個(gè)可產(chǎn)生有足夠的強(qiáng)度的較好的可利用的衍射信號(hào)。
圖3c顯示根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的截面視圖。
在第二實(shí)施例中，在FEOL處理期間，將凹槽區(qū)域定義為僅在標(biāo)記50的一部分的下面。如圖3c右邊所示，凹槽R2僅形成在標(biāo)記50的透明部分的下面。在圖3c的左邊，凹槽區(qū)域R3僅形成在標(biāo)記50的不透明部分的下面。再次，存在兩個(gè)不同的位相深度，其中的每個(gè)都可產(chǎn)生有足夠的強(qiáng)度的較好的可利用的衍射信號(hào)。
注意這樣的凹槽區(qū)域R2、R3可分別用正或負(fù)曝光、通過標(biāo)記的掩模和適當(dāng)?shù)墓饪烫幚順?gòu)成。
圖3b或3c中所示的凹槽的區(qū)域最好為位相深度增加200～300nm。
圖4示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例的截面視圖。
現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)缺點(diǎn)是因標(biāo)記與作為標(biāo)記下面的層函數(shù)的標(biāo)記特征相關(guān)性引起的。已知因不同層的不同的光學(xué)特征，正如在半導(dǎo)體裝置中所發(fā)現(xiàn)的，標(biāo)記的對(duì)比度可以變化，這導(dǎo)致作為下面的層的函數(shù)的衍射強(qiáng)度的變化，也即，作為底層的函數(shù)的位相深度激烈的變化。
本發(fā)明的第三實(shí)施例中，在第一排列次序中，也即，第一結(jié)構(gòu)元件和第二結(jié)構(gòu)元件的給定的周期重復(fù)中，相位深度通過在第一金屬層(通過曝光和處理)中定義的第一光學(xué)標(biāo)記OM1更好的控制。接著，在疊加在第一金屬層上的、有至少一個(gè)中間絕緣層IDL的第二金屬層中，用相同的第一排列次序但和第一標(biāo)記相反的次序的第二光學(xué)標(biāo)記OM2被定義(已曝光和處理)。相反的層次表示第二光學(xué)標(biāo)記OM2包含和第一光學(xué)標(biāo)記OM1相同的周期的重復(fù)，但第一結(jié)構(gòu)元件和第二結(jié)構(gòu)元件的位置相對(duì)于第一標(biāo)記OM1相互交換。
通過控制中間的絕緣層IDL，可控制位相深度即，選擇能產(chǎn)生有足夠強(qiáng)度的衍射信號(hào)的位相深度值。而且，通過堆積光學(xué)標(biāo)記可強(qiáng)烈地減少在晶片的劃線里面的標(biāo)記占據(jù)的空間。
注意IDL的厚度常常由IC處理參數(shù)決定。如果堆積的標(biāo)記間的IDL的厚度意外地與對(duì)基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中使用的一個(gè)波長引起負(fù)干涉的位相深度相一致，則可以使用第二波長。
圖5是示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施例的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的透視視圖。
在IC制造中不同的處理步驟可不利地影響對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的形狀。例如，光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu)中的刻線的區(qū)塊形狀可因CMP步驟變化。由于CMP處理，刻線的橫截面變得不對(duì)稱拋光僅圍繞上部邊緣中的一邊，基本上是由(局部的)拋光方向引起。
由于形狀的影響，通過這些修改過的標(biāo)記(僅繞一個(gè)邊緣)的對(duì)準(zhǔn)包括一個(gè)誤差，它是這樣產(chǎn)生的標(biāo)記的已修改過的形狀導(dǎo)致所產(chǎn)生的衍射圖案的變化。典型地，標(biāo)記的形狀的改變導(dǎo)致由光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的衍射峰值的位置相對(duì)于原來的標(biāo)記形狀的峰值的位置移動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)不可能在標(biāo)記的真正的未對(duì)準(zhǔn)或者標(biāo)記形狀的改變之間辨別，因?yàn)檫@兩種情況都會(huì)引起衍射圖案和/或圖案中峰值的位置的改變。
根據(jù)第四實(shí)施例，光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu)可以能夠檢測(cè)圖案的移動(dòng)是否是因?yàn)闃?biāo)記的未對(duì)準(zhǔn)或者是因?yàn)镮C處理導(dǎo)致的標(biāo)記的變形。
光學(xué)標(biāo)記包括在第一部分中的第一周期性結(jié)構(gòu)PS1，和在第二部分中的第二周期性結(jié)構(gòu)PS2。第一和第二周期性結(jié)構(gòu)PS1、PS2以各自的周期彼此相鄰地沿一個(gè)方向平行轉(zhuǎn)換。
第一周期性結(jié)構(gòu)PS1與PS2周期相同，但它的結(jié)構(gòu)元件的次序與第二周期性結(jié)構(gòu)PS2的互補(bǔ)。第一周期性結(jié)構(gòu)PS1包括多個(gè)具有第一寬度w1的第一材料的第一結(jié)構(gòu)元件SE1，和多個(gè)具有第二寬度w2的第二材料的第二結(jié)構(gòu)元件SE2，它們周期性地布置。
第二周期性結(jié)構(gòu)PS2包括多個(gè)具有第三寬度w3的第二材料的第三結(jié)構(gòu)元件SE3，和多個(gè)具有第二寬度w4的第一材料的第四結(jié)構(gòu)元件SE4，它們周期性地布置。因PS1和PS2互補(bǔ)，第一寬度w1等于第三寬度w3時(shí)，第一結(jié)構(gòu)元件SE1與第三結(jié)構(gòu)元件SE3鄰接，第二寬度w2等于第四寬度w4時(shí)，第二結(jié)構(gòu)元件SE2與第四結(jié)構(gòu)元件SE4鄰接。另外，周期性結(jié)構(gòu)PS1和PS2都是不對(duì)稱的第一和第二寬度互不相同。
作為一個(gè)例子，光學(xué)標(biāo)記可以安裝一銅鑲嵌結(jié)構(gòu)，用銅作第一材料，用絕緣體作第二材料；銅和絕緣體的周期性變化可使標(biāo)記結(jié)構(gòu)作為一個(gè)衍射光柵。因此，例如SE1和SE4由銅構(gòu)成，SE2和SE3由絕緣體構(gòu)成。SE1的寬度w1等于SE3的寬度w3，SE2的寬度w2等于SE4的寬度w4。
而且已注意到在金屬-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或金屬-絕緣體結(jié)構(gòu)也可包含這樣的標(biāo)記。這種互補(bǔ)的光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu)也由在半導(dǎo)體基底中蝕刻且彼此鄰接的兩個(gè)互補(bǔ)的幾何光柵(即，刻線和刻槽)形成。
如本領(lǐng)域熟練的人所知，在測(cè)量中標(biāo)記結(jié)構(gòu)中的互補(bǔ)的特征的使用導(dǎo)致產(chǎn)生一個(gè)(0級(jí))固定信號(hào)。若周期性結(jié)構(gòu)PS1和PS2完全互補(bǔ)，則自第一周期性結(jié)構(gòu)PS1來的第一信號(hào)將與自第二周期性結(jié)構(gòu)PS2來的第二信號(hào)互補(bǔ)。第一和第二信號(hào)彼此相消，作為傳感器測(cè)量的第一和第二信號(hào)的合成信號(hào)將完全為0級(jí)。
如上所述，由于加工處理影響結(jié)構(gòu)，因兩個(gè)結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性的不同，第一周期性結(jié)構(gòu)PS1以與第二周期性結(jié)構(gòu)PS2以不同的方式變化。第一周期性結(jié)構(gòu)PS1中的金屬線SE具有寬度w1，與第二周期性結(jié)構(gòu)PS2中的金屬線SE4的寬度w4不相同。由于在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)PS1和PS2中的金屬線和絕緣體線的寬度方面的不同，相應(yīng)的線的形狀的變化將是不同的。
由于兩個(gè)結(jié)構(gòu)的這種不同的變形，來自PS1的第一信號(hào)不再與來自PS2的第二信號(hào)互補(bǔ)。結(jié)果，在測(cè)量時(shí)互補(bǔ)光柵不再顯示0級(jí)，相反將測(cè)量一個(gè)非0信號(hào)。
自互補(bǔ)光學(xué)結(jié)構(gòu)來的這種信號(hào)的存在，表示標(biāo)記上的相關(guān)處理的影響。因此，有相似周期的其它標(biāo)記上的處理導(dǎo)致的影響的存在和這些影響的偏差將通過互補(bǔ)光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)到。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的平面視圖。
在確定的IC鍍金屬處理中，由于表面其它的開槽形貌，已掩埋的標(biāo)記(即在鍍金屬層下面的光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu))仍然是可檢測(cè)的。在那樣的情況下，在相應(yīng)的已被抬高的鍍金屬層的表面或低處的區(qū)域中，標(biāo)記的幾何形狀也即刻線和刻槽仍是可見的。
但是，在IC處理中，對(duì)W的觸點(diǎn)和通路進(jìn)行作為平面化技術(shù)的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)，通過CMP頂表面變平，蝕去任何殘留的形貌。在這種情況中，不可能使用殘留標(biāo)記結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
在本發(fā)明的第五實(shí)施例中，標(biāo)記結(jié)構(gòu)在鍍鋁金屬層中形成，作為振幅標(biāo)記結(jié)構(gòu)。圖6表示在BEOL處理中形成的一個(gè)疊加組在刻槽中形成W觸點(diǎn)。通過CMP平坦化W觸點(diǎn)和絕緣體氧化物的表面。在已平坦化的表面沉積鈦(Ti)粘附層。接著，通過熱金屬沉積處理沉積鋁(Al)層。最后沉積鈦/氮化鈦(Ti/TiN)的密封層。圖6中表明了各個(gè)層的厚度的一些有代表性的值。
鍍金屬層包括熱金屬處理(通過物理蒸發(fā)沉積，在UHV條件下常見的大約350℃)。由于在覆蓋W和覆蓋二氧化硅的鈦(Ti)粘附層上的鋁的不同的顆粒生長，基于基層材料的鋁層中形成不同的表面狀態(tài)。在W觸點(diǎn)或插頭上面，表面具有第一表面狀態(tài)ST2，在氧化物上，表面具有第二表面狀態(tài)ST1。
或者，鈦(Ti)層依據(jù)基層材料有不同的紋理。在熱金屬沉積處理中對(duì)于覆蓋W的區(qū)域和覆蓋二氧化硅的區(qū)域裝態(tài)不同，該紋理會(huì)影響沉積的鋁(Al)的晶核和顆粒生長。表面狀態(tài)的不同涉及基于基層材料而定的鍍金屬層的形態(tài)即紋理和/或顆粒大小?；蛘?，在二氧化硅上的Al或W上的Al的不同的晶核和顆粒生長也由基層材料的熱物理特性的不同引起，因?yàn)殁?Ti)層相對(duì)薄些。
在另一情況下，由于任何物理-化學(xué)原因，表面狀態(tài)的局部差別可通過對(duì)準(zhǔn)-和/或重疊-傳感器系統(tǒng)作為標(biāo)記結(jié)構(gòu)檢測(cè)。
注意，這樣形態(tài)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)并不局限于圖6所述的具體的結(jié)構(gòu)。鍍金屬層也表示因一些形成周期結(jié)構(gòu)的其它的基層材料(由CMP處理的)引起的表面狀態(tài)的周期變化。
現(xiàn)有技術(shù)中，包含充滿鎢的刻槽的半導(dǎo)體基底上的標(biāo)記，受去除鎢和平坦化基底表面的CMP處理的影響。因W-VCD和CMP的結(jié)合，鎢結(jié)構(gòu)或充滿或未充滿。填充的程度與由標(biāo)記產(chǎn)生的光學(xué)信號(hào)的位相深度相關(guān)，就是說，存在兩個(gè)離散的位相深度水平。
由于完全地填充到結(jié)構(gòu)的頂部，相對(duì)于充滿鎢結(jié)構(gòu)的一級(jí)是淺的，有小的位相深度。
相對(duì)于未充滿鎢結(jié)構(gòu)的其它級(jí)是相對(duì)深的，有大的位相深度。
已充滿的標(biāo)記的小的位相深度是不理想的，因?yàn)橛尚〉奈幌嗌疃纫鸬膶?duì)準(zhǔn)誤差相當(dāng)?shù)拇?。大的位相深度也不能保證對(duì)準(zhǔn)誤差減少位相深度可能使光學(xué)信號(hào)產(chǎn)生衰減。
圖7a顯示在W-CMP前，現(xiàn)有技術(shù)中的充滿和未充滿鎢的標(biāo)記的截面視圖。
在二氧化硅層內(nèi)蝕刻的刻槽中，鎢以覆蓋模式通過CVD處理沉積。圖7a說明刻槽的寬度控制共形的生長的鎢層是以“充滿”還是“未充滿”的模式填充刻槽。
在用共形的生長特性的W-CDV中，窄的刻槽將變成“充滿”刻槽，而寬的刻槽將變成“未充滿”。
刻槽的底部可由勢(shì)壘層覆蓋。
接下來，進(jìn)行CMP處理以平坦化所述結(jié)構(gòu)。在這種方式中，形成具有同二氧化硅表面的完全水平的表面金屬(W)結(jié)構(gòu)。結(jié)果，“充滿”結(jié)構(gòu)的位相深度完全為0?！拔闯錆M”金屬結(jié)構(gòu)包括同二氧化硅表面完全水平的部分(即側(cè)壁)和表面正好低于二氧化硅表面平面的中心部分。在CMP之后，中心W部分有相對(duì)于二氧化硅表面平面的一個(gè)給定的位相深度。
如本領(lǐng)域熟練的人所知，對(duì)一給定的位相深度和對(duì)具有給定的處理參數(shù)的鎢沉積過程(即形成具有一給定厚度的共形的W層)，刻槽的寬度決定鎢刻線是否填充或者未填充。因此，位相深度將包括作為刻槽的函數(shù)的兩個(gè)離散的水平面。再者，由于對(duì)鎢和二氧化硅的CMP不同的阻抗，CMP處理不能非常精確的控制。
正如上面所提到的，在包含未充滿金屬的標(biāo)記刻線的標(biāo)記結(jié)構(gòu)中，金屬刻線的中心部分的深度可能是這樣的，即位相深度完全是0在位相深度上不能獲得任何控制。
圖7b表示根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的二氧化硅中鎢標(biāo)記結(jié)構(gòu)的平面視圖(TOP)和截面視圖(SIDE)。
在本發(fā)明第六實(shí)施例中，光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括在二氧化硅刻線中的鎢次小片。
因?yàn)榇涡∑?，在二氧化硅刻線中形成多個(gè)次刻槽，其次刻槽的長度方向沿平行于標(biāo)記結(jié)構(gòu)的周期P的方向延長。因?yàn)槎鄠€(gè)次刻槽沿對(duì)準(zhǔn)程序過程中所謂的非掃描方向的方向周期地布置，在沿P次方向上，次刻槽的周期性布置的光學(xué)影響不能通過基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)檢測(cè)。由次刻槽(的周期性)產(chǎn)生的可能的衍射信號(hào)直接沿垂直于實(shí)際的標(biāo)記結(jié)構(gòu)即，(鎢刻槽和二氧化硅刻線的重復(fù))的衍射信號(hào)的方向的方向，所以這種可能的信號(hào)不能通過基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)檢測(cè)。
再次，在第六實(shí)施例中，通過鎢CVD處理將刻槽和次刻槽用鎢填充。接著，進(jìn)行CMP處理以平坦化上述結(jié)構(gòu)。由于在次刻槽中鎢的存在，CMP處理在較好的控制中。通過使用次刻槽，具有對(duì)CMP具體的阻抗的包含已充滿鎢結(jié)構(gòu)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的區(qū)域相對(duì)擴(kuò)大(鎢比氧化物對(duì)CMP有更多阻抗)。這允許已充滿的刻槽用更高的精度拋光到一給定的高度。通過更好的控制已充滿的刻槽的拋光高度相對(duì)于未充滿的結(jié)構(gòu)的較低的部分的水平面，可以控制位相深度。已充滿鎢結(jié)構(gòu)的上平面的高度相對(duì)于未充滿區(qū)域中鎢的較低的水平面可進(jìn)行修改以獲得一個(gè)理想的位相深度。通過改變二氧化硅刻線中次刻槽(和它們的數(shù)量)之間的間隔來修改以改變已充滿W結(jié)構(gòu)的相關(guān)區(qū)域。
次刻槽的寬度是共形的鎢層的厚度的兩倍(其因此導(dǎo)致完全充滿的次刻槽具有0位相深度)。
在IC處理上，光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu)的影響導(dǎo)致不理想的副效應(yīng)，因?yàn)楣鈱W(xué)標(biāo)記本身比集成電路中的特征尺寸大?，F(xiàn)有技術(shù)中，標(biāo)記的最小特征尺寸是1μm數(shù)量級(jí)。在當(dāng)前的微電子裝置中，典型的最小特征尺寸大約是100nm(視乎裝置年代)。因?yàn)闃?biāo)記常常由作為裝置(的部分)的相同材料組成，在給定的處理步驟中，在裝置的鄰近區(qū)中原來尺寸的附加的標(biāo)記區(qū)域的存在影響對(duì)該裝置的局部處理速度。例如，由于一些運(yùn)動(dòng)的限制，或者由于晶片溫度的局部偏差，等等，在相應(yīng)的離子蝕刻處理或者化學(xué)沉積處理中，通過大標(biāo)記區(qū)域的存在影響化學(xué)反應(yīng)。由于由標(biāo)記區(qū)域引起的一些機(jī)械的限制(即對(duì)CMP較高或者較低的電阻)，通過大標(biāo)記區(qū)域的存在影響化學(xué)機(jī)械拋光處理。
因而，在標(biāo)記和裝置特征之間的尺寸差可導(dǎo)致對(duì)靠近標(biāo)記的裝置的處理步驟的修改。由于處理的改變，裝置特征的變化會(huì)跨過一個(gè)芯片和/或晶片出現(xiàn)。
從IC制造的視點(diǎn)出發(fā)來看，標(biāo)記的結(jié)構(gòu)元件的尺寸的改變，它使它們相應(yīng)的更接近裝置中的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，可以克服IC處理中的尺寸相關(guān)性的問題。而且，“刻線”和“刻槽”寬度的改變也改變標(biāo)記的周期。這將不利地要求用主要的精力去設(shè)計(jì)對(duì)準(zhǔn)-和/或覆蓋-傳感器系統(tǒng)以適合一個(gè)新的標(biāo)記周期。
而且，因?yàn)閷?duì)準(zhǔn)系統(tǒng)使用線性偏振激光，產(chǎn)生于這種修改的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的相互作用的偏振化效應(yīng)可能不利地導(dǎo)致這種對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中強(qiáng)烈地減少信號(hào)強(qiáng)度。
為克服IC處理的尺寸相關(guān)性，發(fā)明者認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)標(biāo)記結(jié)構(gòu)要求以這樣一種方式分成多部分，即標(biāo)準(zhǔn)裝置特征更好的被模仿，而由修改的標(biāo)記結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的衍射圖案保持同現(xiàn)有技術(shù)中未修改的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的相同。對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)也以這種方式布置以使偏振化效應(yīng)引起所測(cè)量的信號(hào)的可利用的信號(hào)強(qiáng)度。
圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的標(biāo)記結(jié)構(gòu)的平面視圖。
在本發(fā)明第七實(shí)施例中，第一結(jié)構(gòu)元件被次分成沿第一方向D1有多個(gè)第一刻線L1，每個(gè)第一刻線L1有一個(gè)和裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸相應(yīng)的寬度。在第一刻線之間插入不同的材料的刻線。第一刻線和插入刻線的寬度是這樣的，即用可模仿的標(biāo)準(zhǔn)特征尺寸密集裝置結(jié)構(gòu)。
此外，位于第一結(jié)構(gòu)元件之間的第二結(jié)構(gòu)元件被次分成沿第二方向D2有多個(gè)第二刻線L2，在第二刻線之間是不同的材料的插入刻線。再者，每個(gè)第二L1和插入刻線有一個(gè)和具有對(duì)于裝置的標(biāo)準(zhǔn)的特征尺寸的密集裝置相應(yīng)的寬度。
第二方向D2垂直于第一方向D1。
典型地，第一刻線L1和第二刻線L2的材料是相同的，例如金屬，而在第一刻線L1之間和第二刻線L2之間的材料可以是絕緣體或者半導(dǎo)體。
在次小片中，保持標(biāo)記結(jié)構(gòu)的原周期P以允許現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)準(zhǔn)傳感器的應(yīng)用。
進(jìn)一步注意第一刻線L1的寬度可以等于或者不等于第二刻線L2的寬度。
對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)使用具有第一線偏振E1的第一激光束和具有第二線偏振E2的第二激光束。第一激光束的波長不同于第二激光束的波長。例如，第一激光束由紅光組成，第二激光束由綠光組成。
第一線偏振方向E1垂直于第二線偏振方向E2。此外，第一線偏振E1是以這樣的方式布置，即使標(biāo)記刻線中的刻線部分L1允許第一極化的光束的進(jìn)一步傳播，以便形成際記結(jié)構(gòu)的衍射圖案。相似地，第二線偏振E2是以這樣的方式布置，即使中間標(biāo)記元件中的刻線部分L2允許第二極化的光束的進(jìn)一步傳播以便形成標(biāo)記結(jié)構(gòu)的衍射圖案。
圖9顯示根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的標(biāo)記的疊加的應(yīng)用。第七實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)點(diǎn)是至少這種標(biāo)記的兩個(gè)被堆疊在彼此的上面，不會(huì)引起它們之間的任何干涉。通過按層順序堆積標(biāo)記結(jié)構(gòu)，在刻線中的標(biāo)記所需的階段將有效地減少。在圖9的例子中在這個(gè)堆疊中，相對(duì)于第一標(biāo)記OM1，第二標(biāo)記OM2轉(zhuǎn)變成周期P的一半，“刻線”的寬度等于“刻槽”的寬度。由于彼此垂直的“刻槽”和“刻線”的分段，偏振影響禁止在較高和較低的標(biāo)記結(jié)構(gòu)之間串?dāng)_。當(dāng)使用偏振方向互相垂直的第一和第二激光束時(shí)，較低的標(biāo)記結(jié)構(gòu)看起來被較上面的標(biāo)記覆蓋對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)僅僅檢測(cè)較上面的標(biāo)記結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.在基底上用于所述基底光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一結(jié)構(gòu)元件和多個(gè)第二結(jié)構(gòu)元件，在使用所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)中，用于提供所述的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，根據(jù)-設(shè)置直接照射在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)光束，-用傳感器檢測(cè)來自所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的光線，-由所述被檢測(cè)的光確定對(duì)準(zhǔn)信息，所述對(duì)準(zhǔn)信息包括與所述基底到所述傳感器的位置相關(guān)的信息；所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)的更多的特征在于所述第一結(jié)構(gòu)元件有第一高度(level)的第一反射面，所述第二結(jié)構(gòu)元件是完全非反射的，第二反射面位于第二較低高度上，在所述第一和第二反射面間的隔離度用于確定所述被檢測(cè)的光線的位相深度狀態(tài)，其中，在所述第二反射面上給出一凹槽(R1；R2；R3)以便調(diào)整所述位相狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第一和所述第二結(jié)構(gòu)元件排列形成一個(gè)衍射光柵，所述第一結(jié)構(gòu)元件為所述光柵的刻線(104)，所述第二結(jié)構(gòu)元件為所述光柵的間隔(106)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第一結(jié)構(gòu)元件由金屬構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個(gè)所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第二結(jié)構(gòu)元件包括絕緣體。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一個(gè)所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)的一部分的下面給出所述凹槽。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一個(gè)所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述凹槽(R2)構(gòu)成一個(gè)局部的凹槽，所述局部的凹槽完全位于每個(gè)所述第二結(jié)構(gòu)元件的下面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一個(gè)所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述凹槽(R3)構(gòu)成一個(gè)局部的凹槽，所述局部的凹槽完全位于每個(gè)所述第一結(jié)構(gòu)元件的下面。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一個(gè)所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述金屬是銅。
9.在基底上用于所述基底光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一結(jié)構(gòu)元件和多個(gè)第二結(jié)構(gòu)元件，在使用所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)中，用于提供所述的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，根據(jù)-設(shè)置直接照射在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)光束，-用傳感器檢測(cè)來自所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的光線，-由所述被檢測(cè)的光確定對(duì)準(zhǔn)信息，所述對(duì)準(zhǔn)信息包括與所述基底到所述傳感器的位置相關(guān)的信息；所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)的更多的特征在于所述第一結(jié)構(gòu)元件有第一高度(level)的第一反射面OM2，所述第二結(jié)構(gòu)元件是完全非反射的，第二反射面OM1位于第二較低高度上，在所述第一和第二反射面間的隔離度用于確定所述被檢測(cè)的光線的位相深度狀態(tài)，其中，所述第二反射面包括位于不透光層上面的多個(gè)附加的結(jié)構(gòu)元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第一和第二結(jié)構(gòu)排列形成一個(gè)第一衍射光柵，所述第一結(jié)構(gòu)元件為所述光柵的刻線，所述第二結(jié)構(gòu)元件為所述光柵的間隔，所述附加的結(jié)構(gòu)元件設(shè)置成為第二衍射光柵的刻線，第二衍射光柵的明暗完全是第一衍射光柵的明暗的反轉(zhuǎn)。
11.在基底上用于所述基底光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一結(jié)構(gòu)元件和多個(gè)第二結(jié)構(gòu)元件，所述第二結(jié)構(gòu)元件與第一結(jié)構(gòu)元件以一個(gè)第一結(jié)構(gòu)元件相鄰一個(gè)第二結(jié)構(gòu)元件的重復(fù)排列的方式布置，所述結(jié)構(gòu)元件在所述重復(fù)排列的一個(gè)排列方向上具有一個(gè)周期，所述第一結(jié)構(gòu)元件具有在所述排列方向上的第一寬度，所述第二結(jié)構(gòu)元件具有在所述排列方向上的第二寬度，所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件在垂直于所述排列方向的長度方向上延伸，在使用所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)中，用于提供所述的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，根據(jù)-設(shè)置直接照射在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)光束，-用傳感器接收由所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)衍射的衍射光線，用于所述圖案的測(cè)量，-由所述測(cè)量確定對(duì)準(zhǔn)信息，所述對(duì)準(zhǔn)信息包括與所述基底到所述傳感器的位置相關(guān)的信息；所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)的更多的特征在于所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括第一周期結(jié)構(gòu)(PS1)和第二周期結(jié)構(gòu)(PS2)，所述第二周期結(jié)構(gòu)(PS2)與第一周期結(jié)構(gòu)(PS1)平行鄰接，所述第一周期結(jié)構(gòu)(PS1)由多個(gè)第一材料的第一結(jié)構(gòu)元件(SE1)和多個(gè)第二材料的第二結(jié)構(gòu)元件(SE2)構(gòu)成，所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件以重復(fù)排列的方式布置，其所述第一寬度(w1)比所述第二寬度(w2)大，所述第二周期結(jié)構(gòu)(PS2)由多個(gè)具有第三寬度(w3)的所述第二材料的所述第一結(jié)構(gòu)元件(SE3)和多個(gè)具有第四寬度(w4)的所述第一材料的所述第二結(jié)構(gòu)元件(SE4)構(gòu)成，所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件以重復(fù)排列的方式布置，所述第三寬度(w3)等于所述第一寬度(w1)，所述第四寬度(w4)等于所述第二寬度(w2)，以及在所述第二周期結(jié)構(gòu)(PS2)中的所述第一結(jié)構(gòu)元件(SE3)以某一方式鄰接在所述第一周期結(jié)構(gòu)(PS1)中的所述第一結(jié)構(gòu)元件(SE1)設(shè)置，以使所述第二周期結(jié)構(gòu)與所述第一周期結(jié)構(gòu)互補(bǔ)。
12.在基底上用于所述基底光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一結(jié)構(gòu)元件和多個(gè)第二結(jié)構(gòu)元件，在使用所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)中，用于提供所述的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，根據(jù)-設(shè)置直接照射在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)光束，-用傳感器檢測(cè)從所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上接收到的光線，-由所述被檢測(cè)的光確定對(duì)準(zhǔn)信息，所述對(duì)準(zhǔn)信息包括與所述基底到所述傳感器的位置相關(guān)的信息；所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)的更多的特征在于所述第一結(jié)構(gòu)元件由第一材料形成，所述第二結(jié)構(gòu)元件由第二材料形成，在使用中，以互補(bǔ)的形態(tài)布置的所述結(jié)構(gòu)元件，使在不存在對(duì)所述結(jié)構(gòu)元件的不對(duì)稱損傷中，用傳感器檢測(cè)第一信號(hào)，在存在對(duì)所述結(jié)構(gòu)元件的不對(duì)稱損傷中，用傳感器檢測(cè)第二信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第一信號(hào)為0或最小強(qiáng)度，所述第二信號(hào)為一個(gè)較大的強(qiáng)度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一個(gè)所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第一材料為導(dǎo)體材料，所述第二材料為半導(dǎo)體或者絕緣體材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第一材料是銅，所述第二材料是絕緣體材料。
16.在基底上用于所述基底光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一結(jié)構(gòu)元件和多個(gè)第二結(jié)構(gòu)元件，在使用所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)中，用于提供所述的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，根據(jù)-設(shè)置直接照射在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)光束，-用傳感器檢測(cè)從所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上接收到的光線，-由所述被檢測(cè)的光確定對(duì)準(zhǔn)信息，所述對(duì)準(zhǔn)信息包括與所述基底到所述傳感器的位置相關(guān)的信息；所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)的更多的特征在于所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)設(shè)置在鍍金屬層中，其中所述第一結(jié)構(gòu)元件由具有第一表面狀態(tài)(ST1)的第一表面區(qū)部分組成，所述第二結(jié)構(gòu)元件由具有第二表面狀態(tài)(ST2)的第二表面區(qū)域部分組成，所述第一表面區(qū)域部分與第一掩埋標(biāo)記元件相關(guān)，所述第二表面區(qū)域部分與第二掩埋標(biāo)記元件相關(guān)，所述第一和第二表面狀態(tài)(ST1，ST2)與由所述第一掩埋標(biāo)記元件和所述第二掩埋標(biāo)記元件各自引起的所述鍍金屬層的形狀上的變化相關(guān)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第一和所述第二結(jié)構(gòu)元件排列形成一個(gè)衍射光柵，所述第一結(jié)構(gòu)元件為所述光柵的刻線，所述第二結(jié)構(gòu)元件為所述光柵的間隔。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述鍍金屬層包括在鍍金屬處理程序中由熱金屬沉積方法沉積的金屬層。
19.根據(jù)權(quán)利要求16-18中任一個(gè)所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述鍍金屬層包含一鋁層。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述鍍金屬處理程序進(jìn)一步包括鈦粘合層沉積，鈦/氮化鈦密封層沉積和鈍化層沉積中的至少一個(gè)。
21.在基底上用于所述基底光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一結(jié)構(gòu)元件和多個(gè)第二結(jié)構(gòu)元件，在使用所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)中，用于提供所述的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，根據(jù)-設(shè)置直接照射在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)光束，-用傳感器檢測(cè)從所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上接收到的光線，-由所述被檢測(cè)的光確定對(duì)準(zhǔn)信息，所述對(duì)準(zhǔn)信息包括與所述基底到所述傳感器的位置相關(guān)的信息；所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)的更多的特征在于所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)設(shè)置在鍍金屬層中，其中所述第一結(jié)構(gòu)元件包括多個(gè)第一刻線和多個(gè)第一插入刻線。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第一和所述第二結(jié)構(gòu)元件排列形成一個(gè)衍射光柵。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第一刻線由第一材料構(gòu)成，所述第一插入刻線由第二材料構(gòu)成。
24.根據(jù)權(quán)利要求21-23中任一個(gè)所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中第一材料對(duì)化學(xué)機(jī)械拋光有第一阻抗，所述第二材料對(duì)化學(xué)機(jī)械拋光有第二阻抗，所述第一阻抗不同于所述第二阻抗。
25.根據(jù)權(quán)利要求22或從屬于它的任何權(quán)利要求所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)第一插入刻線形成一個(gè)周期結(jié)構(gòu)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述周期結(jié)構(gòu)在垂直于衍射光柵的周期方向的方向上充分地延伸。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述周期結(jié)構(gòu)在平行于衍射光柵的周期方向的方向上充分地延伸。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第二結(jié)構(gòu)元件包括多個(gè)第二刻線和多個(gè)第二插入刻線，所述多個(gè)第二插入刻線在垂直于由多個(gè)第一插入刻線形成的周期結(jié)構(gòu)的方向的方向上充分地形成另一個(gè)周期結(jié)構(gòu)。
29.根據(jù)權(quán)利要求21-28中任一個(gè)所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第一刻線和所述第一插入刻線具有與創(chuàng)建在所述基底上的產(chǎn)品裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸相等的尺寸。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，其中所述第二刻線和所述第二插入刻線具有與創(chuàng)建在所述基底上的產(chǎn)品裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸相等的尺寸。
31.一種用于對(duì)權(quán)利要求18-25中任一個(gè)標(biāo)記結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)方法，所述方法包括-提供直接照射在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)光束，-用傳感器檢測(cè)從所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上接收到的光線，-由所述被檢測(cè)的光確定對(duì)準(zhǔn)信息，所述對(duì)準(zhǔn)信息包括與所述基底到所述傳感器的位置相關(guān)的信息；其中，至少一個(gè)光束具有線性偏振(E2)，沿垂直于由多個(gè)第一插入刻線形成的周期結(jié)構(gòu)的方向充分地延伸，或者所述傳感器有一個(gè)偏振濾光器，該濾光器允許有上述線性偏振(E2)的光的傳輸。
32.一種用于對(duì)權(quán)利要求18-25中任一個(gè)標(biāo)記結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)方法，所述方法包括-提供直接照射在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)光束，-用傳感器檢測(cè)從所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上接收到的光線，-由所述被檢測(cè)的光確定對(duì)準(zhǔn)信息，所述對(duì)準(zhǔn)信息包括與所述基底到所述傳感器的位置相關(guān)的信息；其中，至少一個(gè)光束具有線性偏振(E1)，沿平行于由多個(gè)第一插入刻線形成的周期結(jié)構(gòu)的方向充分地延伸，或者所述傳感器有一個(gè)偏振濾光器，該濾光器允許有上述線性偏振(E1)的光的傳輸。
33.根據(jù)權(quán)利要求31和32所述的對(duì)準(zhǔn)方法，其中將兩束光直接照射在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上，所述光束有完全正交的線性偏振(E1，E2)，且將它們分開接收。
34.一種用于微電子裝置的基底，包括前述權(quán)利要求1-33中任一個(gè)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。
35.一種光刻投影裝置，包括-用于提供輻射投射光束的輻射系統(tǒng)；-用于支撐構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖部件用于根據(jù)理想的圖案對(duì)投射光束進(jìn)行構(gòu)圖；-用于保持基底的基底保持臺(tái)(WS)；-用于將帶圖案的光束投射到基底的靶部上的投射系統(tǒng)；-用于檢測(cè)所述基底相對(duì)于所述構(gòu)圖部件位置的位置的基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(MS)；-所述基底包括前述權(quán)利要求1-33中任一個(gè)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。
36.一種光刻投影裝置中的基底對(duì)準(zhǔn)的方法，所述光刻投影裝置包括-用于提供輻射投射光束的輻射系統(tǒng)；-用于支撐構(gòu)圖部件的支撐結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)圖部件用于根據(jù)理想的圖案對(duì)投射光束進(jìn)行構(gòu)圖；-用于保持基底的基底保持臺(tái)(WS)；-用于將帶圖案的光束投射到基底的靶部上的投射系統(tǒng)；-用于檢測(cè)所述基底相對(duì)于所述構(gòu)圖部件位置的位置的基底對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(MS)；所述方法包括-提供直接照射在權(quán)利要求1-33中任一個(gè)所述的標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)光束；-用傳感器檢測(cè)從所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上接收到的光線，-由所述測(cè)量確定對(duì)準(zhǔn)信息，所述對(duì)準(zhǔn)信息包括與所述基底到所述傳感器的位置相關(guān)的信息。
全文摘要
在基底上用于所述基底光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一結(jié)構(gòu)元件和多個(gè)第二結(jié)構(gòu)元件，在使用所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)中，用于提供所述的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，根據(jù)設(shè)置直接照射在所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)光束，用傳感器檢測(cè)從所述標(biāo)記結(jié)構(gòu)上接收到的光線，由所述被檢測(cè)的光確定對(duì)準(zhǔn)信息，所述對(duì)準(zhǔn)信息包括與所述基底到所述傳感器的位置相關(guān)的信息。
文檔編號(hào)H01L21/3205GK1534387SQ03164840
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2003年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月20日
發(fā)明者R·J·F·范哈倫, P·C·欣南, S·拉巴哈多爾辛, E·C·莫斯, H·梅亙斯, M·范德沙爾, J·休布雷格塞, R J F 范哈倫, ㄋ, 凸 嘍 , 律扯, 欣南, 祭贅袢, 莫斯 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司