[发明专利]用于晶片粗对准的标记结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在光刻设备中的晶片粗对准的标记结构。另 外，本发明也涉及这样的标记的制造方法。

背景技术

光刻设备是将需要的图案施加到衬底上，通常是施加到该衬底的目 标部分上，的机器。例如，光刻设备可用在集成电路(ICs)的制造中。在 这样的例子中，可替换地称为掩模或掩模版的图案形成装置可用来产生 电路图案，该电路图案将形成在该IC的单独层上。这个电路图案可转移 到衬底(如硅晶片)上的目标部分(包括部分管芯、一个管芯或几个管芯) 上。该电路图案的转移典型地是通过在提供在该衬底上的辐射敏感材料 (抗蚀剂)层上的成像来进行。通常，单个衬底会包含被连续图案化的邻近 的目标部分的网络。传统的光刻设备包括所谓的步进机和所谓的扫描 器，在该步进机中，通过一次曝光目标部分上的整个图案，使每个目标 部分被照射，在该扫描器中，通过辐射束在给定方向(“扫描”方向)上扫 描图案，并同时沿与这个扫描方向的平行或反向平行同步扫描该衬底， 使每个目标部分被照射。通过将该图案压印到该衬底上，将该图案从该 图案形成装置转移到该衬底上也是可能的。

对于光刻设备中晶片的粗光学对准，包括三个平行线的标记结构 (标记)是已知的。所述平行线被布置在晶片的划线中且沿划线的纵向 方向延伸。在标记的三条线中，一对相邻的线具有第一节距，另一对相 邻的线具有第二节距。第一节距和第二节距沿着划线的宽度方向延伸且 第一节距不同于第二节距。

沿在该节距方向上的扫描路径执行光学对准扫描(因此，在划线的 外部也可收集扫描数据)。光学对准扫描是基于所谓的自参考干涉法，以 从标记中获得扫描数据信号。在EP 1372040中描述了所使用的自参考干 涉法。例如通过模式识别程序，通过在扫描数据信号中搜索与标记设计 (mark-design)的两个节距相匹配的信号部分可获得标记的位置。扫描 数据信号中的匹配信号部分的位置与扫描路径中的标记位置相关。

然而，观测到当使用现有技术的标记时，它只能够选择基于两个节 距的被对准的位置。也可能出现这样的情形，靠近标记和在划线外面的 产品结构与这些节距中的一个或两个相类似，这导致未对准 (misalignment)。

此外，因为靠近标记的任何器件结构将会导致与标记本身的干涉， 所以这将妨碍对准的性能。因此，标记具有被保持是空的、没有器件结 构的禁区(exclusion zone)。为此，划线不能具有小于最小值的宽度。根 据现有技术，对于晶片的粗对准的划线宽度的较小值的减小是不可能 的。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了在衬底上的标记结构，该标记结构 包括数目为n的多条线，n至少等于4，线沿第一方向彼此平行地延伸且 在从所述多条线中选取的每对线之间被设置有节距，所述节距沿垂直于 第一方向的第二方向被定向，其中，在所选取的每对线之间的节距不同 于在所选取的其它的每对线之间的节距。

根据本发明的一个方面，提供了包括上述的标记结构的半导体器 件。

根据本发明的一个方面，提供了在衬底上制造半导体器件的方法， 该方法包括：提供衬底，通过光刻过程在衬底上产生标记结构，其中， 所述标记结构包括数目为n的多条线，n至少等于4，所述线沿第一方向 彼此平行地延伸且在从所述多条线中选取的每对线之间分别被设置有节 距，所述节距沿垂直于第一方向的第二方向被定向，其中，在所选取的 每对线之间的节距不同于在所选取的其它的每对线之间的节距。

附图说明

现在参照随附的示意性的附图，仅以举例的方式，描述本发明的实 施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：

图1描述根据本发明实施例的光刻设备；

图2描述根据本发明实施例的标记结构；

图3描述图2的标记结构的响应函数；

图4描述标记结构的响应函数和布局(layout)之间的关系；

图5描述根据本发明实施例的标记结构的横截面；和

图6描述根据本发明实施例的标记结构的横截面。

具体实施方式

图1示意性地描述根据本发明的一个实施例的光刻设备。该设备包 括：

-照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B(例如，UV辐射 或EUV辐射)；