[发明专利]对准标记及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对准标记及其制备方法，尤指一种用于微影工艺上的对准标记及其制备方法。

背景技术

在半导体工艺中，微影装置被用来在晶片上形成所需电路图案。通常，光阻涂布在晶片上。微影装置将光照向光罩上所欲曝光的电路图案，以将前述电路图案转移至在晶片上的光阻，其中光罩具有线路布局图案，而线路布局图案可等同或大于前述电路图案。现有微影装置包含所谓的微影步进机，微影步进机将光投向整个电路图案，以在每一曝光步骤，将电路图案立即转移至晶片上的一曝光区域(shot)。现有微影装置也包含扫描机(scanner)，扫描机在每一曝光步骤中同步移动光罩和晶片，并让扫描光照射部分电路图案，以逐步将电路图案转移至晶片上的一曝光区域。

众所周知，微影装置的分辨率(即可曝出的最小图案)可以雷利方程式(Rayleigh Equation)表示。

(1),resolution=k1λnumericalaperture]]>

方程式(1)显示微影装置可通过降低曝光的光波长λ，来增进微影装置的分辨率。确实，电子产业已通过陆续开发出可发出具更短波长(g-line(436nm)、i-line(365nm)、DUV(248nm)和ArF(193nm))的光的微影装置来增进分辨率。类似地，根据方程式(1)，分辨率也可凭借制作具较大数值光圈(numericalaperture)的微影装置来改善。此外，分辨率也可通过优化工艺参数的方法来增进，其中工艺参数包含曝光设定(illumination settings)、光照设计和光阻工艺，而工艺参数是包含在k₁因子内。

焦点深度(Depth ofFocus；DOF)是另一评量微影装置的性能的重要参数。DOF可利用浸润技术(immersion technique)、交互变换相位偏移光罩(alternating phase shift mask)或偏轴照射(off-axis illumination)等方式来改善。

偶极照射(dipole illumination)是一种偏轴照射，偶极照射可较传统或环形照射(annular illumination)在垂直偶极位向(dipole orientation)上提供较佳的虚像对比(aerial image contrast)。特而言之，X偶极(X dipole)照射可提供垂直线最佳分辨率，而Y偶极(Y dipole)照射可提供水平线最佳分辨率。然而，X偶极照射无法提供水平线好的分辨率，而Y偶极照射无法提供垂直线好的分辨率。

为准确地将电路图案投射于晶片上所要位置，晶片在曝光前必须先对准。为对准晶片，晶片上必须形成有对准标记(alignment mark)。图1例示常使用在间距倍增(pitch doubling)工艺中的对准标记11和12，其中间距倍增工艺通常采用X偶极照射。对准标记11和12可被个别地放置在切割道13和14上。对准标记11包含多个第一标记元件111和多个第二标记元件112，其中多个第一标记元件111沿平行x轴的一方向排列，而多个第二标记元件112也沿平行x轴的一方向排列。各第二标记元件112沿平行y轴的一方向延伸。第一标记元件(主要线元件)111是形成在第二标记元件112之间。要量测晶片在x轴向上的位置，照明点(illumination spot)15在方向16上移动，照射对准标记11，以产生检测信号。检测信号接着被分析，以决定出晶片在x轴向上的位置。

类似地，对准标记12包含多个第一标记元件121及多个第二标记元件122，其中多个第一标记元件121沿平行y轴的一方向排列，而多个第二标记元件122沿平行x轴的一方向延伸。各第二标记元件122沿平行y轴的一方向延伸。第一标记元件(主要线元件)121是形成在第二标记元件122之间。要量测晶片在y轴向上的位置，照明点(illumination spot)17在方向18上移动，照射对准标记12，以产生检测信号。检测信号接着被分析，以决定出晶片在y轴向上的位置。