專利名稱：具有對準標記的裝置及用于制作半導體組件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種半導體組件，特別是涉及一種光刻刻蝕工藝中所使用的對準標記。
背景技術：
半導體集成電路(IC)工業(yè)已經歷了快速增長。在IC材料和設計方面的技術改進 催生了很多代IC，其中每一代比前一代具有更小和更復雜的電路。但是，這些改進也增加了 工藝的復雜性和制造IC的復雜性，并且針對這些將要實現(xiàn)的改進，在IC工藝和制造中類似 的研發(fā)是必需的。在集成電路演變的過程中，當幾何尺寸(即，使用制造工藝來創(chuàng)建的最小 組件(或線))減小時，功能密度(即，單位芯片面積上內聯(lián)組件的數(shù)量)通常是增加的。小的幾何尺寸需要在光刻刻蝕工藝中設置更嚴格的要求。尤其是，半導體組件中 不同層間的對齊(也稱為對準)需要精密而準確。換句話說，需要減小對準誤差。對準標 記已經被用來測量對準誤差。但是，由于幾何尺寸變得越來越小，現(xiàn)有的對準標記可能無法 測量層間實際的對準量。因此，對準誤差測量結果可能是不準確的，這將造成更多的芯片失 效。有鑒于此，雖然現(xiàn)有的對準標記一般足以達到預期目的，但它們在各個方面并不 是完全令人滿意的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有一對準標記的裝置及用于制作半導體組件的方法。本發(fā)明的一較寬形式涉及一種具有一對準標記的裝置，該對準標記包括一第一 部分和一第二部分，第一部分具有多個第一特征部，每一第一特征部具有一第一尺寸和一 第二尺寸，第一尺寸是一第一方向上測得，第二尺寸是一第二方向上測得，第二方向大體上 垂直于第一方向，第二尺寸大于第一尺寸；并且第二部分具有多個第二特征部，每一第二特 征部具有一第三尺寸和一第四尺寸，第三尺寸是第一方向上測得，第四尺寸是第二方向上 測得，第四尺寸小于第三尺寸；其中在第一方向和第二方向上，多個第二特征部中至少之一 被多個第一特征部部分地包圍著。本發(fā)明的另一較寬廣的形式是涉及一種具有一對準標記的裝置，該對準標記包 括一第一對準標記和一第二對準標記，第一對準標記具有一組細長的第一格柵，每一第一 格柵沿一第一軸延伸，第二對準標記具有一組細長的第二格柵，每一第二格柵沿一第二軸 延伸，第二軸大體上垂直于第一軸；其中沿第一軸和第二軸，第二對準標記被第一對準標記 部分地圍繞著。本發(fā)明的又一較寬廣的形式是涉及一種制造半導體組件的方法，該方法包括提 供一基材；在該基材中形成一對準標記的一第一部分，第一部分包括多個第一特征部，每一 第一特征部具有一第一尺寸和一第二尺寸，第一尺寸是第一方向上測得，第二尺寸是第二方向上測得，第二方向大體上垂直于第一方向，第二尺寸大于第一尺寸；以及在該基材中形 成對準標記的一第二部分，第二部分包括多個第二特征部，每一第二特征部具有一第三尺 寸和一第四尺寸，第三尺寸是第一方向上測得，第四尺寸是第二方向上測得，第四尺寸小于 第三尺寸；其中形成第一部分和第二部分的步驟以一方式被實施，從而使至少一個第二特 征部在第一方向和第二方向上被多個第一特征部部分地包圍著。運用本發(fā)明所提供的對準標記的裝置及制造半導體組件的方法，可以在幾何尺寸 變得越來越小的半導體組件的制造中，能夠提供掩膜之間更為精確的對準誤差測量，使得 半導體組件中不同層間的對齊(也稱為對準)更為精密而準確，進而使得芯片良率得到大 幅的提升。


在結合附圖閱讀時，從下面的詳細說明可以更好地理解本發(fā)明的各個方面。需要 強調的是，依據(jù)工業(yè)上的標準實踐，各個特征并未按比例來繪示。事實上，為論述清楚起見， 各個特征的尺寸可以任意地增大或減小。圖1繪示出依據(jù)本發(fā)明的多個方面，用于制造對準標記的方法流程圖；圖2A和2B分別繪示出依據(jù)圖1的方法所制造的兩個示意性對準標記的俯視圖；圖3繪示出一掩膜的俯視圖，在該掩膜上實現(xiàn)圖2的多個對準標記的一個的一實 施例；圖4繪示出另一掩膜的俯視圖，在該掩膜上實現(xiàn)圖2的多個對準標記的另一個；圖5-6繪示出依據(jù)圖1的方法的一實施例，在制造制程的不同階段半導體晶片的 俯視圖；圖7A和7B分別說明示意性的Y-偶極孔徑和示意性的X-偶極孔徑的俯視圖，它 們均使用于光刻刻蝕工藝；以及圖8-9繪示出依據(jù)圖1的方法的另一實施例，在制造制程的不同階段中半導體晶 片的俯視圖。主要組件符號說明11 方法13 步驟15:步驟17 步驟40對準標記
41對準標記
54 特征部
55特征部
60長度
61寬度
64長度
65寬度
70間距
75 間距
84 特征部
85 特征部
90 長度
91 寬度
94 長度
95 寬度
100間距
105間距
110掩膜
40A 對準標記
120A-139A 圖案
54A細長的特征部
55A細長的特征部
60A長度
61A寬度
64A長度
65A寬度
70A間距
75A間距
150A 特征部
151A 特征部
152A 特征部
155A 寬度
160掩膜
4IA 對準標記
170A-189A 圖案
84A細長的特征部
85A細長的特征部
90A長度
91A寬度
94A長度
95A寬度
100A 間距
105A 間距
200A 特征部
201A 特征部
202A 特征部
205A 寬度0071]220 晶片0072]230 層0073]40B 對準標記0074]120B-139B 圖案0075]54B 特征部0076]55B 特征部0077]60B 長度0078]61B 寬度0079]64B 長度0080]65B 寬度0081]70B 間距0082]75B 間距0083]150B 特征部0084]151B 特征部0085]152B 特征部0086]155B 寬度0087]4IB 對準標記0088]170B-189B 特征部0089]100B 間距0090]105B 間距0091]200B 特征部0092]201B 特征部0093]202B 特征部0094]205B 寬度0095]240 =Y-偶極孔徑0096]250 =X-偶極孔徑0097]255 開口0098]256 開口0099]265 開口0100]266 開口0101]270 晶片0102]280 層0103]40C 對準標記0104]120C-139C 圖案0105]54C 特征部0106]55C 特征部0107]60C 長度0108]61C:寬度0109]64C 長度
65C:寬度
70C 間距
75C 間距
150C 特征部
151C 特征部
152C 特征部
155C 寬度
290 層
170C-189C 圖案
4IC 對準標記
84C 細長的特征部
85C 細長的特征部
100C 間距
105C 間距
200C 特征部
201C 特征部
202C 特征部
205C 寬度
具體實施例方式應當理解的是，本發(fā)明揭露提供許多不同的實施例或示例，借以實施本發(fā)明的不 同特征。于后所揭露的組件及排列的特定示例是用以簡化本發(fā)明的說明。當然，這些僅僅 只是示例且并非用以限定本發(fā)明。另外，在本發(fā)明的第二特征上方或之上形成第一特征，可 以包括以直接接觸方式形成第一和第二特征的多個實施例，還可以包括嵌插形成于第一和 第二特征之間的附加特征的多個實施例，從而第一和第二特征并沒有直接接觸。為簡化和 清楚起見，不同的特征可以采用不同的比例任意地繪示出。圖1所示為依據(jù)本發(fā)明揭露的多個方面，用來制造對準標記的方法流程圖。對準 標記可以被設置在一掩膜內或被設置在一半導體晶片內。方法11首先執(zhí)行步驟13，提供一 基材。在一實施例中，此基材是一半導體晶片。在另一實施例中，此基材包括第一掩膜和第 二掩膜。方法11接下來執(zhí)行步驟15，在基材上形成對準標記的第一部分。對準標記的第一 部分具有第一組特征部，這些第一組特征部朝向第一方向。方法11繼續(xù)執(zhí)行步驟17，在基 材上形成對準標記的第二部分。對準標記的第二部分具有第二組特征部，這些第二組特征 部朝向第二方向，第二方向大體上垂直于第一方向。對準標記的第一部分被對準標記的第 二部分所包圍。圖2A和2B分別繪示出對準標記40和對準標記41的頂視圖。參照圖2k,對準標 記40包括多個細長的特征部(也被稱作線或格柵)，每一特征部在X方向(或X軸)上延 伸。也就是說，這些特征部均朝著X方向。為了說明和便于后續(xù)的討論，這些特征部中的兩 個以M和55標識。在圖2A所示的實施例中，特征部M和55均具有近似矩形的形狀。在 其它實施例中，特征部M和陽可以具有其它的形狀，例如弧線形或正方形，或其它合適的形狀。再次參照圖2A，對準標記40的特征部中的每一特征部具有一長度和一寬度，長度 是圖2A所示的X方向上測得，寬度是圖2A所示的Y方向(或Y軸)上測得，其中Y方向大 體上垂直于X方向。這些特征部的寬度大體上相等，但是這些特征部的長度可以不同。舉 個例子，特征部討具有長度60和寬度61，且特征部55具有長度64和寬度65。在圖2A所 示的實施例中，寬度61和65大體上相等，并且長度60大于長度64。對準標記40的特征部以間距70彼此隔開，間距70是Y方向上所測得。間距70 也可以被稱作特征部之間的間隔。特征部的間距75 (這里指對準標記40)被定義為特征部 中之一的寬度61或65以及相鄰特征部之間的間距70之和。在一實施例中，每一特征部的 寬度61或65與相鄰特征部之間的間距70的比值大約為1 1。也就是說，每一特征部的 寬度61或65大體上等于特征部間的間距70。在一實施例中，間距75的取值范圍從約60 納米(nm)到約300納米(nm)，并且寬度61和65以及間距70的取值范圍均從約30納米 (nm)到約150納米(nm)。在另一實施例中，間距75的取值范圍從約15納米(nm)到約75 納米(nm)，并且寬度61和65以及間距70的取值范圍均從約7. 5納米(nm)到約37. 5納米 (nm) ο參照圖2B，對準標記41包括多個細長的特征部(也被稱作線或格柵)，每一特征 部在Y方向上延伸。也就是說，這些特征部均朝著Y方向。為了說明和便于后續(xù)的討論，特 征部中的兩個以84和85標識。在圖2B所示的實施例中，特征部84和85均具有近似矩形 的形狀。在其它實施例中，特征部84和85可以具有其它形狀，例如弧線形或正方形，或其 它合適的形狀。再次參照圖2B，對準標記41的特征部中每一特征部具有一長度和一寬度，長度是 圖2B所示的Y方向上測得，寬度是X方向上測得。這些特征部的寬度大體上相等，但是這 些特征部的長度可以不同。舉個例子，特征部84具有長度90和寬度91，且特征部85具有 長度94和寬度95。在圖2B所示的實施例中，寬度91和95大體上相等，并且長度90大于 長度94。對準標記41的特征部84和85以間距100彼此隔開，間距100是X方向上所測得。 間距100也可以被稱作特征部之間的間隔。特征部的間距105(這里指對準標記41)被定 義為特征部之一的寬度91或95以及相鄰特征部之間的間距100之和。在一實施例中，每 一特征部的寬度與相鄰特征部之間的間距100的比值大約為1 1。也就是說，每一特征部 的寬度91或95大體上等于特征部間的間距100。在一實施例中，間距105的取值范圍從約 60納米(nm)到約300納米(nm)，并且寬度91和95以及間距100的取值范圍均從約30納 米(nm)到約150納米(nm)。在另一實施例中，間距105的取值范圍從約15納米(nm)到約 75納米(nm)，并且寬度91和95以及間距100的取值范圍均從約7. 5納米(nm)到約37. 5 納米(nm)。應當理解的是，對準標記40和41可以共同地被看作單個對準標記，在此情形下， 對準標記40和41均構成該對準標記的不同部分。而且，對準標記40和41可以形成于一 半導體晶片上或各自的掩膜上，下文中將要詳細討論。圖3繪示出掩膜110的俯視圖。在光刻刻蝕工藝中，掩膜110可操作地用于將多 個圖案(或圖像)投影到半導體晶片之上。在圖3所示的實施例中，掩膜110包括對準標記40A，它是圖2A的對準標記40的一實施例。因此，對準標記40A包括細長的特征部54A 和55A，它們朝著X方向。掩膜110還包括圖案120A-139A，每一圖案對應于同一半導體組 件的不同部分，或不同半導體組件的不同部分。半導體組件可以包括集成電路(IC)芯片， 系統(tǒng)級芯片(SoC)，或其中的一部分，并且可以包括多種無源和有源的微電子組件，諸如電 阻，電容，電感，二極管，金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，互補金屬氧化物半導體 (CMOS)晶體管，雙極型晶體管(BJT)，橫向擴散MOS (LDMOS)晶體管，大功率MOS晶體管，或 其它類型的晶體管。為便于說明和比較，更加詳細地描述圖案139A的俯視圖。圖案139A包括特征 部150A、151A和152A，它們分別指代半導體組件的多個部分。特征部150A-152A均朝著 (或延伸于)X方向，X方向是對準標記40A的特征部54A和55A朝向的相同方向。特征部 150A-152A均包括在Y方向上測得的寬度155A。寬度155A也被稱為極限尺寸(critical dimension)，它表示在給出的半導體制造技術時代中可以在基材上形成的最小特征尺寸。 例如，在22nm制造技術時代，極限尺寸是22nm，這意味著22nm技術能夠形成的最小半導體 特征部大約為22nm。然而，應當理解的是，寬度155A的實際數(shù)值可能大于22nm，因為寬度 155A代表相對于掩膜110的極限尺寸，但是22nm這一數(shù)值可能是半導體晶片上的極限尺寸 的數(shù)值，此半導體晶片被掩膜110圖案化。在一實施例中，掩膜110上的圖案尺寸大約4倍 于晶片上的圖案尺寸。在一實施例中，極限尺寸是晶體管的柵極長度。寬度155A與對準標記40A的特征 部54A和55A的間距75A相關(或是它的函數(shù))。在一實施例中，寬度155A大約等于間距 75A的1/2。在另一實施例中，寬度155A大約等于對準標記40A的特征部54A和55A的寬 度61A或65A。特征部150A-152A具有圖3所示實施例中近似矩形的形狀，然而應當理解的 是，在替換實施例中它們可以具有其它的形狀，諸如弧線形或正方形，或其它適合的形狀。圖4繪示出掩膜160的俯視圖。類似于掩膜110，在光刻刻蝕工藝中，掩膜160可 操作地用于將多個圖案(或圖像)投影到半導體基材。在圖4所示的實施例中，掩膜160 包括對準標記41A，它是圖2B中對準標記41的一實施例。因此，對準標記41A包括細長的 特征部84A和85A，它們朝著Y方向。掩膜160還包括圖案170A-189A，每一圖案對應于同 一半導體組件的不同部分，或不同半導體組件的不同部分。半導體組件可以包括集成電路 (IC)芯片，系統(tǒng)級芯片(SoC)，或者其中的一部分，并且可以包括多種無源和有源的微電子 組件，諸如電阻，電容，電感，二極管，金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，互補金屬 氧化物半導體(CMOS)晶體管，雙極型晶體管(BJT)，橫向擴散MOS (LDMOS)晶體管，大功率 MOS晶體管，或其它類型的晶體管。在一實施例中，(圖3的)掩膜110的圖案120A-139A 和掩膜160的圖案170A-189A分別對應于相同的半導體組件。在此實施例中，掩膜110和 160可以被用于彼此連接，以便制造半導體組件。為便于說明和比較，更加詳細地描述圖案189A的俯視圖。圖案189A包括特征 部200A、201A和202A，它們分別指代半導體組件的多個部分。特征部200A-202A均朝著 (或延伸于)Y方向，Y方向是對準標記4IA的特征部84A和85A朝向的相同方向。特征部 200A-202A均包括在X方向上測得的寬度205A。類似于(圖3的)寬度155A，寬度205A 也代表在半導體制造技術時代中的極限尺寸，如上述圖3中所描述的。寬度205A與對準標 記41A的特征部84A和85A的間距105A相關(或是它的函數(shù))。在一實施例中，寬度205A大約等于間距105A的1/2。在另一實施例中，寬度205A大約等于對準標記41A的特征部 85A的寬度95A。在又一實施例中，寬度205A大約等于(圖3的)特征部150A-152A的寬 度155A。特征部200A-202A具有圖4所示實施例中近似矩形的形狀，然而應當理解的是，在 替換實施例中它們可以具有其它的形狀，諸如弧線形或正方形，或其它適合的形狀。圖5-6繪示出依據(jù)圖1的方法11的一實施例，在制造工藝的不同階段半導體晶片 220(也稱為半導體基材)的俯視圖。參照圖5，半導體晶片220是一硅晶片。在一實施例 中，晶片220被摻雜有一 P型摻雜物，諸如硼。在另一實施例中，晶片220被摻雜有一 N型 摻雜物，諸如磷或砷。此外，晶片220可以由一些其它適合的元素半導體、一適合的化合物 半導體或一適合的合金半導體構成，其中元素半導體諸如金剛石或鍺，化合物半導體諸如 碳化硅、砷化銦或磷化銦，以及合金半導體諸如硅鍺合金、磷砷化鎵或磷化銦鎵。此外，晶片 220可以包括一外延層(印i層)，可以用于性能優(yōu)化，并且可以包括一絕緣硅(SOI)結構。晶片220包括層230。(圖3的)掩膜110被使用在偶極光刻刻蝕工藝中，將掩膜 上的圖案40A和120A-139A轉移到晶片220的層230，以分別形成圖案40B和120B-139B。 此偶極光刻刻蝕工藝通過使用Y-偶極孔徑來實施，其具體說明如圖7所示并且在下文中將 詳細討論。偶極光刻刻蝕工藝包括沉積一光刻膠于層230之上；將圖案40A和120A-139A 的圖像投影到光阻層上，以形成圖案化的光刻膠層；使用圖案化的光刻膠層作為掩膜，通過 刻蝕工藝來圖案化層230，諸如干刻蝕或濕刻蝕；以及在圖案40A和120A-139A被轉移到層 230上分別作為圖案40B和120B-139B后，移除光刻膠。為簡化起見，偶極光刻刻蝕工藝的 細節(jié)并未示出。并且為便于描述，圖案40B和139B的俯視圖也詳細地繪示于圖5中。既然 在偶極光刻刻蝕工藝結束時，圖案40B和120B-139B形成于層230上，則層230與掩膜110 相似。應當理解，掩膜110上的圖案的物理尺寸可能與層230上對應圖案的物理尺寸不相 等，但它們具有一線性關系。舉個例子，(圖3的)間距75A可能與(圖5的)間距75B不 同，但它們是成正比的。在一實施例中，層230的對準標記40B和圖案120B-139B的尺寸大 約為掩膜110的對準標記40A和對應圖案120A-139A的尺寸的1/4。形成于層230中的對 準標記40B和圖案120B-139B可以是凹狀(溝狀)或凸狀(島狀)?，F(xiàn)在參照圖6，(圖4的)掩膜160使用在偶極光刻刻蝕工藝中，它類似于上述圖5 所討論的偶極光刻刻蝕工藝。通過此偶極光刻刻蝕工藝，掩膜160的圖案41A和170A-189A 被轉移到晶片220的層230，從而分別形成圖案41B和170B-189B。偶極光刻刻蝕工藝通過 使用X-偶極孔徑來實施，其具體說明如圖7所示并且在下文中將詳細討論。在圖6所示的 實施例中，圖案120B-139B和圖案170B-189B對應地部分重迭。此外，對準標記40B被對 準標記41B包圍著(或圍繞著)。在另一實施例中，圖案120B-139B和圖案170B-189B并 不重迭，并且對準標記40B被對準標記41B部分地包圍(或部分地環(huán)繞)。應當理解，掩膜 160上的圖案的物理尺寸可能與層230上對應圖案的物理尺寸不相等，但它們具有一線性 關系。舉個例子，(圖4的)間距105A可能與(圖6的)間距105B不同，但它們是成正比 的。在一實施例中，層230的對準標記41B和圖案170B-189B的尺寸大約為掩膜160的對 準標記41A和對應圖案170A-189A的尺寸的1/4。而且，形成于層230中的對準標記41B和 圖案170B-189B可以是凹狀(溝狀)或凸狀(島狀)。圖7A和7B分別說明示意性的Y-偶極孔徑240和示意性的X-偶極孔徑250的俯 視圖。在一實施例中，Y"偶極孔徑240被用來實施上述圖5所討論的偶極光刻刻蝕工藝，其中(圖3的)掩膜110被用來在層230上形成圖案40B和120B-139B。X-偶極孔徑250 被用來實施上述圖6所討論的偶極光刻刻蝕工藝，其中(圖4的)掩膜160被用來在層230 上形成圖案41B和170B-189B。Y-偶極孔徑240包括開口 255和256，它們在Y方向上大體對齊，X_偶極孔徑250 包括開口 265和沈6，它們在X方向上大體對齊。調節(jié)開口 255和256的大小和位置以便于 曝光期間在Y方向上削弱光線的低階衍射(lower-ordered diffraction)和增強光線的高 階衍射(higher-ordered diffraction)。調節(jié)開口 265和266的大小和位置以便于曝光期 間在X方向上削弱光線的低階衍射和增強光線的高階衍射。作為結果，Y-偶極孔徑240提 高了朝著X方向的圖案的分辨率，該圖案形成于層230，例如，(圖5中)對準標記40B的多 個特征部和圖案120B-139B。X-偶極孔徑250提高了朝著Y方向的圖案的分辨率，該圖案 形成于層230，例如，(圖6中)對準標記41B的多個特征部和圖案170B-189B。如果將開口 255、256、265和266合并于單個孔徑上，以使用在單一曝光工藝中，多 個孔徑會相互干涉并且降低層230中圖案的分辨率質量。因此，為了進一步提高在層230中 形成的圖案的分辨率，實施兩個獨立的曝光工藝，一個曝光工藝使用針對圖5所討論的偶 極光刻刻蝕工藝的孔徑240和掩膜110，緊接著另一曝光工藝使用針對圖6所討論的偶極光 刻刻蝕工藝的孔徑250和掩膜160。這也被稱作雙重偶極(Double Dipole Lithography, DDL)光刻刻蝕工藝。因此，通過DDL制程，(圖5中)對準標記40B和圖案120B-139B的 分辨率以及(圖6中)對準標記41B和圖案170B-189B的分辨率得以提高。從某種程度上 說，上述DDL工藝將一個二維圖案或特征分解成更容易形成的兩個一維圖案或特征——意 即每個一維圖案或特征可以取得更高的分辨率。為了精確地執(zhí)行上述DDL制程，最小化掩膜110和160之間的對齊(或對準)誤 差是重要的，因為掩膜被使用于不同的曝光制程。同時，層230上的對準標記40B-41B、圖 案120B-139B和170B-189B使用掩膜110和160來進行圖案化，在掩膜間存在的任何對準 誤差都會被轉移到層230中的對準標記和圖案，盡管是以線性相關和更小的尺寸轉移。換 句話說，掩膜110和160間的對準誤差將會顯現(xiàn)為圖案120B-139B和170B-189B之間的對 準誤差。圖案120B-139B與170B-189B之間的對準誤差同掩膜110和160之間的對準誤差 成比例，并且更小。因此，在形成對準標記40B和41B后，執(zhí)行檢測以確定對準標記40B如何相對于 對準標記41B “居中”(或對齊)。該檢測可以通過測量X方向和Y方向上對準標記40B和 41B之間的偏移距離來實現(xiàn)。然而，如果各個對準標記(例如，圖6的40B和41B)的特征 部(例如，圖6的54B-55B和84B-85B)與層230上的其它特征部相比之下(例如，圖6的 150B-152B和特征部200B-202B)尺寸過大，那么對實際的對準效益的估算將是困難的。在 某些情形下，可能會測到不精確的對準。這一部分是由于偶極光刻刻蝕工藝中棱鏡存在瑕 疵，諸如彗形像差-對于不同尺寸的特征部具有不同的靈敏度。也就是說，如果對準標記 40B和41B的尺寸相比于圖案120B-139B和170B-189B中的特征部尺寸更大，那么測得的對 準誤差將會大于實際的對準誤差。因此，如果工程人員試圖補償這種人為的對準誤差，就會 降低實際的對準性能。如上面所討論和圖2-6所示的，各個對準標記40B和41B的特征部54B-55B和 84B-85B的尺寸與圖案120B-139B和170B-189B中的特征部尺寸相關。在一實施例中，圖案120B-139B和170B-189B的特征部的極限尺寸大約等于對準標記40B和41B各自的間距 75B和105B的1/2，或各自的寬度61B、65B、91B和95B，或各自的距離70B和100B。這樣一 來，對準標記40B和41B在DDL制程期間，能夠提供掩膜110和160之間更為精確的對準誤
差測量。圖8-9繪示出依據(jù)圖1的方法的另一實施例，在制造工藝的不同階段中半導體晶 片270的俯視圖。參照圖8，晶片270類似于圖5所討論的晶片220。晶片270包括層觀0。 在與上述圖5所討論的偶極光刻刻蝕工藝相類似的偶極光刻刻蝕工藝中，(圖3的)掩膜 110用來形成晶片270的層280上的對準標記40C和圖案120C-139C。使用與圖7A的Y-偶 極孔徑240相類似的Y-偶極孔徑來實施該偶極光刻刻蝕工藝。應當理解，掩膜110上的圖 案的物理尺寸可能與層280上對應圖案的物理尺寸不相等，但它們具有一線性關系。在一 實施例中，層280的對準標記40C和圖案120C-139C的尺寸大約為掩膜110的對準標記40A 和圖案120A-139A尺寸的1/4。而且，形成于層觀0中的對準標記40C和圖案120C-139C可 以是凹狀(溝狀)或凸狀(島狀)。參照圖9，在層280上方形成層四0。換句話說，晶片270在這一制造階段包括兩 層層280和層四0，層290被設置在層觀0的上方。(圖4的)掩膜160用來形成對準標 記41C和圖案170C-189C至晶片270的層四0，它是通過與上述圖6所討論的偶極光刻刻蝕 工藝相類似的偶極光刻刻蝕工藝形成的。此偶極光刻刻蝕工藝使用與圖7B中的X-偶極孔 徑250相類似的X-偶極孔徑來實施。在圖9所示的實施例中，圖案120C-139C和圖案170C-189C對應地部分重迭。而 且，對準標記40C被對準標記41C包圍著(或圍繞著)。在此實施例中，層280被設置在層 290的下方，從而(形成于層觀0中的)圖案40C和120C-139C被設置在(形成于層290 的)圖案41C和170C-189C的下方。為了闡明這一配置，對準標記40C的特征部和特征部 150C-152C以折線繪示。在另一實施例中，圖案120C-139C和圖案170C-189C并不重迭，且 對準標記40C被對準標記41C部分地包圍著(或部分地圍繞著)。應當理解，掩膜160上的 圖案的物理尺寸可能與層290上對應圖案的物理尺寸不相等，但它們具有一線性關系。在 一實施例中，層四0的對準標記41C和圖案170C-189C的尺寸大約為掩膜160的對應圖案 的尺寸的1/4。而且，形成于層四0中的對準標記41C和圖案170C-189C可以是凹狀(溝 狀)或凸狀(島狀)?；谏鲜鏊懻摰念愃圃颍褂迷谝罁?jù)圖8-9的實施例中的DDL制程會提高特 征部的分辨率，這些特征部形成于層280和四0中，并且還可以得到改進的對準誤差測量。上文已經概述了若干實施例的多個特征，以使本領域的技術人員可以更好地理解 更為詳細的說明。本領域的技術人員應當理解，他們可容易地利用本發(fā)明作為設計或修改 其它工藝與結構的基礎，以實現(xiàn)相同目的及/或達到與上述實施例相同的優(yōu)點。本領域的 技術人員也應該意識到，這些等價的結構并不偏離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不偏離本 發(fā)明的精神和范圍內，他們可以對上述實施例做出各種修改、替代與修飾。
權利要求
1.一種具有對準標記的裝置，其特征在于，該對準標記包括一第一部分，包括多個第一特征部，每一該些第一特征部具有一第一尺寸和一第二尺 寸，該第一尺寸在一第一方向上測得，該第二尺寸在一第二方向上測得，該第二方向垂直于 該第一方向，該第二尺寸大于該第一尺寸；以及一第二部分，包括多個第二特征部，每一第二特征部具有一第三尺寸和一第四尺寸，該 第三尺寸在該第一方向上測得，該第四尺寸在該第二方向上測得，該第四尺寸小于該第三 尺寸；其中，在該第一方向和第二方向上，至少一個該第二特征部被多個第一特征部部分地包圍著。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有對準標記的裝置，其特征在于，該裝置還包括一半導體 組件，其具有一第一層和一第二層，該第二層不同于該第一層，該第一部分和第二部分分別 設置于該半導體組件的該第一層和第二層內。
3.根據(jù)權利要求1所述的具有對準標記的裝置，其特征在于，該裝置還包括一半導體 組件，其具有一層，該第一部分和第二部分都設置于該半導體組件的該層內。
4.根據(jù)權利要求1所述的具有對準標記的裝置，其特征在于，該裝置還包括一第一掩 膜和一第二掩膜，該第一部分和第二部分分別設置于該第一掩膜和第二掩膜內。
5.根據(jù)權利要求4所述的具有對準標記的裝置，其特征在于 該多個第一特征部具有該第一方向上測得的第一間距； 該多個第二特征部具有該第二方向上測得的第二間距；該第一掩膜包括一第三特征部，該第三特征部具有該第一方向上測得的一第一尺寸； 該第二掩膜包括一第四特征部，該第四特征部具有該第二方向上測得的一第二尺寸； 該第一間距與該第一尺寸相關；以及 該第二間距與該第二尺寸相關。
6.根據(jù)權利要求5所述的具有對準標記的裝置，其特征在于，該第一間距等于該第一 尺寸的兩倍，且該第二間距等于該第二尺寸的兩倍。
7.根據(jù)權利要求1所述的具有對準標記的裝置，其特征在于，該多個第一特征部具有 一第一間距和一第二間距，該第一間距是該第一方向上所測得，該第二間距是該第二方向 上所測得，該第一間距和第二間距均與半導體制造技術的一極限尺寸相關，該極限尺寸是 該第一方向和第二方向之一所測得。
8.根據(jù)權利要求7所述的具有對準標記的裝置，其特征在于，該第一間距和第二間距 均等于該極限尺寸的兩倍。
9.根據(jù)權利要求1所述的具有對準標記的裝置，其特征在于，在該第一方向和第二方 向上，至少一個該第二特征部被多個第一特征部完全地包圍著。
10.一種用于制造半導體組件的方法，其特征在于，包括 提供一基材；在該基材中形成一對準標記的一第一部分，該第一部分包括多個第一特征部，每一第 一特征部具有一第一尺寸和一第二尺寸，該第一尺寸是一第一方向上所測得，該第二尺寸 是一第二方向上所測得，該第二方向垂直于該第一方向，該第二尺寸大于該第一尺寸； 在該基材中形成該對準標記的一第二部分，該第二部分包括多個第二特征部，每一第二特征部具有一第三尺寸和一第四尺寸，該第三尺寸是該第一方向上所測得，該第四尺寸 是該第二方向上所測得，該第四尺寸小于該第三尺寸；其中，形成該第一部分和第二部分的步驟以一方式進行，從而使至少一個該第二特征 部在該第一方向和第二方向上被多個第一特征部部分地包圍著。
11.根據(jù)權利要求10所述的用于制作半導體組件的方法，其特征在于，提供該基材的 步驟被實施，從而使該基材包括一第一層和一第二層，形成該第一部分的步驟包括在該第 一層中形成所述多個第一特征部，且形成該第二部分的步驟包括在該第二層中形成所述多 個第二特征部。
12.根據(jù)權利要求10所述的用于制作半導體組件的方法，其特征在于，形成該第一部 分的步驟以及形成該第二部分的步驟被實施，從而使該第一部分和第二部分形成于該基材的單一層內。
13.根據(jù)權利要求10所述的用于制作半導體組件的方法，其特征在于，還包括在該基 材中形成一半導體組件，該半導體組件具有該第一方向和第二方向之一所測得的一極限尺 寸；并且其中形成該第一部分的步驟被實施，從而使所述多個第一特征部具有該第一方向上測得的一第一間距；形成該第二部分的步驟被實施，從而使所述多個第二特征部具有該第二方向上測得的 一第二間距；以及該極限尺寸是該第一間距和第二間距中之一的函數(shù)。
14.根據(jù)權利要求10所述的用于制作半導體組件的方法，其特征在于 提供該基材的步驟被實施，從而使該基材包括一第一掩膜和一第二掩膜； 形成該第一部分的步驟被實施，從而使該第一部分形成于該第一掩膜中； 形成該第二部分的步驟被實施，從而使該第二部分形成于該第二掩膜中。
15.根據(jù)權利要求10所述的用于制作半導體組件的方法，其特征在于形成該第一部分的步驟包括進行一第一偶極光刻刻蝕工藝，該第一偶極光刻刻蝕工藝 使用一第一孔徑，該第一孔徑具有多個第一開口，該第一開口在該第一方向上對齊；以及形成該第二部分的步驟包括進行一第二偶極光刻刻蝕工藝，該第二偶極光刻刻蝕工藝 使用一第二孔徑，該第二孔徑具有多個第二開口，該第二開口在該第二方向上對齊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有一對準標記的裝置以及用于制作半導體組件的方法。該對準標記包括一第一部分，該第一部分具有多個第一特征部。每一第一特征部具有一第一尺寸和一第二尺寸，第一尺寸是第一方向上所測得，第二尺寸是第二方向上所測得，第二方向大體上垂直于第一方向。第二尺寸大于第一尺寸。對準標記也包括一第二部分，該第二部分具有多個第二特征部。每一第二特征部具有一第三尺寸和一第四尺寸，第三尺寸是第一方向上所測得，第四尺寸是第四方向上所測得。第四尺寸小于第三尺寸。在第一方向和第二方向上，至少一第二特征部被多個第一特征部部分地包圍著。
文檔編號H01L21/02GK102087488SQ201010249719
公開日2011年6月8日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權日2009年12月4日
發(fā)明者柯志明, 梁輔杰, 陳立銳, 黃國財 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司