专利名称：检测标记的设备和方法以及半导体器件加工系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体领域，特别涉及用于检测半导体器件的层中的标记的设备和方法以及半导体器件加工系统。
背景技术：
在半导体器件的制造期间常常会涉及利用掩模板在晶片上形成多个层的工艺。在所述多个层的形成过程中，会涉及利用蚀刻等方式来实现各层的图案化。为了使晶片上重叠的多个层之间的图案能够彼此对准，已知可在各层上形成对准标记。利用当前层的掩模板与之前的层上的对准标记之间进行对准，能够使所形成的当前层上的图案与之前的层上的图案彼此对准。所述对准标记可以具有相位反差(例如，“地形(topographical) ”反差)或者反射率反差。利用工艺环境中的背景照明(通常为可见光)来检测相位反差或者反射率反差以获得相位反差信号或者反射率反差信号，从而对所述对准标记进行光学检测或成像。
发明内容
对准标记可能被所述当前层或者包含当前层在内的多个层覆盖。本发明的发明人发现，在以上所述的现有技术中，在要被图案化的当前层是对于可见光不透明的层或者透射率低的层的情况下，或者在要被图案化的当前层与具有对准标记的层之间具有对于可见光不透明的层或者透射率低的层的情况下，可见光被所述不透明的层或者透射率低的层反射或吸收，从而无法到达具有对准标记的层，如图1所示(在图1中，层4例如对于可见光具有较低的透射率，而层3例如是对于可见光基本上不透明的层)。在这种情况下，所获得的相位反差信号或者反射率反差信号会严重减小，因此使得无法对标记进行清晰的成像。针对发明人所发现的上述现有技术中存在的问题，提出了根据本发明的新的技术方案。 更具体地，根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测半导体器件的层中的标记的设备，包括x射线发射器，用于发射X射线；x射线检测器；以及支撑部件，被配置用于支撑包含具有标记的层的半导体器件，并且使得所述半导体器件能够位于所述X射线发射器和所述X射线检测器之间的光路上；其中，所述X射线检测器被配置用于利用透射通过所述支撑部件上支撑的半导体器件的X射线而形成所述标记的图像。根据一种可能的示例性实施方式，所述支撑部件可具有X射线反射器，所述X射线反射器可被配置用于反射透射通过所述半导体器件的X射线。根据一种可能的示例性实施方式，该设备还可包括光学元件，所述光学元件被配置用于将所述X射线发射器发射的X射线向着所述半导体器件反射，并且将经过所述X射线反射器反射的并且经过所述半导体器件透射的X射线向着所述X射线检测器透射。根据一种可能的示例性实施方式，该设备还可包括光学元件，所述光学元件被配置用于将所述X射线发射器发射的X射线向着所述半导体器件透射，并且将经过所述X射线反射器反射的并且经过所述半导体器件透射的X射线向着所述X射线检测器反射。根据ー种可能的示例性实施方式，该设备还可包括开闭器，被配置用于选择性地挡住或通过所述X射线发射器发射的X射线。根据ー种可能的示例性实施方式，上述X射线检测器可包括第一器件，被配置用于将入射到所述X射线检测器的X射线转换成可见光；第二器件，被配置用于会聚所述可见光；以及第三器件，被配置用于利用经过会聚的所述可见光进行光电转换。根据ー种可能的示例性实施方式，上述X射线检测器可包括第四器件，被配置用于将X射线转换成电信号。根据ー种可能的示例性实施方式，该设备还可包括第六器件，被配置用于从所述图像中检测所述标记的位置和形状。根据ー种可能的示例性实施方式，所述第六器件可与曝光装置的对准子系统进行通信。根据ー种可能的示例性实施方式，所述第一器件可被配置为与缝隙一起工作，所述缝隙的宽度可与所需的图像分辨率一致。根据ー种可能的示例性实施方式，可以通过支撑部件相对于X射线检测器在与X射线的入射方向垂直的方向上移动来实现对所述标记的检测。根据ー种可能的示例性实施方式，所述第一器件可以是荧光转换器。
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根据ー种可能的示例性实施方式，所述第二器件可以是透镜或聚光器。根据ー种可能的示例性实施方式，所述第三器件可以是图像传感器或光学检测器，诸如电荷偶合器件或互补金属氧化物半导体传感器，或者诸如光电ニ极管、光电倍增管或雪崩光电检测器。根据ー种可能的示例性实施方式，前述标记可以是半导体器件的层中的对准标记。根据ー种可能的示例性实施方式，所述X射线反射器可以是多层镀膜反射器。根据ー种可能的示例性实施方式，所述半导体器件可以包含半导体晶片和ー个或更多个层。根据ー种可能的示例性实施方式，所述支撑部件可被配置为能够在平行于所述支撑部件的支撑表面的方向上移动。根据本发明的另ー个方面，提供一种半导体器件加工系统，如前所述的用于检测半导体器件的层中的标记的设备；以及曝光装置，被配置为对所述支撑部件上支撑的半导体器件进行曝光，其中，所述半导体器件上涂有抗蚀剂。根据本发明的另ー个方面，提供一种用于检测半导体器件的层中的标记的方法，包括将涂有抗蚀剂的半导体器件置于支撑部件上，使得所述半导体器件位于X射线发射器和X射线检测器之间的光路上；从所述X射线发射器发射X射线，使得所述X射线透射通过所述半导体器件；以及用所述X射线检测器检测透射通过所述半导体器件的X射线从而形成所述标记的图像。根据ー种可能的示例性实施方式，该方法还可包括利用所形成的图像进行半导体器件的层之间的对准。根据ー种可能的示例性实施方式，该方法还可包括利用曝光装置对所述支撑部件上支撑的半导体器件进行曝光。根据本发明，即使在之前的层中的对准标记被一个或多个层覆盖，也能够准确地检测到所述对准标记。通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
构成说明书的一部分的附图示例性地图示了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于说明本发明的原理。图1是示例性示出现有技术中的对准标记检测的视图。图2是示例性地示出根据本发明的一个实施例的用于检测半导体器件中的层的标记的设备的配置的图。图3是示例性地示出根据本发明的一个实施例的用于检测半导体器件的层中的标记的方法的流程图。图4是示例性地示出根据本发明的一个实施例的用于检测半导体器件中的层的标记的设备的配置的图。图5是示例性地示出根据本发明的一个实施例的用于检测半导体器件中的层的标记的设备的配置的图。 图6是示例性地示出根据本发明的一个实施例的X射线检测器的配置的图。图7是示例性地示出根据本发明的另一个实施例的X射线检测器的配置的图。图8示例性地示出根据本发明的另一个实施例的X射线检测器的配置的图。图9示例性地示出根据本发明的一个实施例的半导体器件加工系统的配置的图。
具体实施例方式现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意除非另外明确说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当注意，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不一定是按照实际的比例关系绘制的。以下对至少一个示例性实施例的描述仅仅是说明性的，绝不作为对本发明及其应用或使用方法的任何限制。此外，在这里示出和讨论的所有示例中，除非另外明确说明，否则任何具体数值应被解释为仅仅是示例性的，而不作为对本发明的限制。根据实际设计需要，示例性实施例在其它示例中当然可以具有不同的值。对于相关领域普通技术人员公知的技术、方法和设备可能不作详细讨论以避免模糊本发明的要点。在适当情况下，这些对于相关领域普通技术人员公知的技术、方法和设备应当被视为授权专利说明书的一部分。类似的标号和字母在下面的附图中表示类似的项目，因此，一旦某一项目在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在本公开中，术语“半导体器件”意味着包含半导体材料的装置，其不仅可以包括制成的半导体器件产品，而且还可以包括半导体器件在制造或加工过程中的中间产品。图2是示例性地示出根据本发明的一个实施例的用于检测半导体器件中的层的标记的设备的配置的图。图2中示出一种用于检测半导体器件的层中的标记的设备100，该设备100包括X射线发射器110，用于发射X射线；X射线检测器120 ;支撑部件(例如，晶片台)130，被配置用于支撑包含具有标记的层的半导体器件200，并且使得所述半导体器件200能够位于所述X射线发射器110和所述X射线检测器120之间的光路上。所述X射线检测器120被配置用于利用透射通过支撑部件130上支撑的半导体器件200的X射线而形成所述标记的图像。X射线发射器110可被配置为发射平行(准直)的X射线束。在图2所示的实施例中，从X射线发射器110发射的X射线透射通过支撑部件130上支撑的半导体器件200，透射通过所述支撑部件130，然后入射到X射线检测器120。然而，该实施例不限于图2所示的布置。X射线检测器120可被配置为所述支撑部件130的一部分。例如，X射线检测器120可被配置在所述支撑部件130中。在这种情况下，从X射线发射器110发射的X射线透射通过支撑部件130上支撑的半导体器件200，透射通过所述支撑部件130的一 部分，然后入射到X射线检测器120。作为替换方案，例如，X射线检测器120可被配置在所述支撑部件130上。在这种情况下，从X射线发射器110发射的X射线透射通过支撑部件130上支撑的半导体器件200，然后入射到X射线检测器120。半导体器件200可例如包含半导体晶片和ー个或更多个层。半导体器件200的层结构以及对准标记的布置例如可以如图1中所示，但是不限于此。本发明可适用于本领域公知的各种层结构和对准标记布置。在此要注意，上述设备100本身并不包括半导体器件200，而是被配置为能够与半导体器件200 —起工作。X射线是ー种高能电磁放射线，其具有约0. 006纳米 约2纳米之间的波长。与可见光相比，X射线具有强得多的穿透能力，且不对被照射对象(例如本发明中的半导体器件)造成破坏。X射线的吸收率取决于材料的原子序数和其他物理特性(例如材料的密度)。材料的密度和原子序数越大，材料吸收X射线的比率也越大。因此，具有不同原子序数和/或物理特性的材料对于特定能量的X射线具有不同的透射率和/或吸收率和/或反射率。半导体材料200的层中具有对准标记的部分和不具有对准标记的部分对于X射线的透射率和/或吸收率和/或反射率也是不同的。在半导体材料200经X射线照射后，经由具有对准标记的部分的反射的X射线和经由不具有对准标记的部分的反射的X射线的强度不同。例如，X射线的能量在入射到对准标记时会被该对准标记大量吸收。X射线检测器120例如能够测量透射通过对准标记之后的X射线能量以及仅透射通过背景区域(不包含对准标记的部分)的X射线能量。S卩，X射线检测器120能够检测到透射通过半导体器件200的不同部分之后的X射线能量的透射率的差异。在ー种可能的实施方式中，X射线检测器120与支撑部件130可以进行相对移动。这种移动可以是沿平行于支撑部件130的平面的方向上的ニ维移动，也可以是在任何方向上的三维移动。例如,X射线检测器120与支撑部件130中的至少ー个可以是可移动的。此夕卜，支撑部件130也可以是相对于X射线检测器120与X射线发射器110中的至少ー个而可移动的。例如，所述支撑部件130可被配置位能够在平行于所述支撑部件130的支撑表面的方向上移动。图3是示例性地示出根据本发明的一个实施例的用于检测半导体器件的层中的标记的方法的流程图。该流程图中的方法可以与本发明中任何一个实施例所述的用于检测半导体器件的层中的标记的设备一起工作。在步骤SI中，将包含具有标记的层的半导体器件200放置于支撑部件130上，以使得半导体器件200位于X射线发射器110和X射线检测器120之间的光路上。在步骤S2中，从X射线发射器110发射X射线，使得所述X射线透射通过半导体器件200 ；在步骤S3中，用X射线检测器120检测透射通过半导体器件200的X射线，从而形成所述标记的图像。通过上述步骤S1-S3，能够获得半导体器件的层中的对准标记的清晰准确的图像。在一种实施方式中，在上述的步骤S1-S3之后，可利用所形成的标记的图像进行半导体器件200的层之间的对准。例如，能够通过从所形成的图像中获得关于该对准标记的位置和形状信息，执行带有图案的掩模板与所述对准标记之间的对准。在一种实施方式中，所述半导体器件200的当前层上涂敷有抗蚀剂。在这种情况下，在执行上述对准之后，可利用曝光装置对所述支撑部件130上支撑的半导体器件200进行曝光。所述掩模板例如可以与所述曝光装置被设置在一起。图4和图5分别是示例性地示出根据本发明的一个实施例的用于检测半导体器件中的层的标记的设备的配置的图。图4和图5中的与图2中相同的附图标记指示与图2中的部件类似的部件。除非明确指出，否则参照图2、图3所描述的各部件的配置、性能和方法等内容均可适用于图4和图5中示出的配置。如图4和图5所示，支撑部件130可以具有X射线反射器131，该X射线反射器131可被配置用于反射透射通过半导体器件200的X射线。在一种实施方式中，X射线反射器131可以是多层镀膜反射器(multiply coatedreflector)等等。然而，X射线反射器131不限于任何具体例子，只要其能够以高的反射率(例如50%或更高，优选地，70%或更高)反射X射线即可。可以如图4和图5中那样设置与对准标记的位置大致对应的多个X射线反射器131，但是也可以在对应于整个半导体器件200的范围而设置一体的X射线反射器131。如图4和图5所示，设备100还可包括光学元件140。所述光学元件140例如可以是分束器，诸如半透半反镜。入射到所述光学元件140的X射线的一部分能够以第一路径行进(例如被反射)，而入射到所述光学元件140的X射线的另一部分能够以第二路径行进(例如被透射)。在图4所示的实施例中，光学元件140可被配置用于将X射线发射器110发射的X射线向着半导体器件200反射，并且将经过所述X射线反射器131反射的并且经过所述半导体器件200透射的X射线向着所述X射线检测器120透射。更具体地，从X射线发射器110发射的X射线由光学元件140向着支撑部件130反射，由光学元件140反射的X射线透射通过半导体器件200，透射通过半导体器件200的X射线由X射线反射器131反射，由X射线反射器131反射的X射线再次透射通过半导体器件200，再次透射通过半导体器件200的X射线透射通过光学元件140，并且入射到X射线检测器120。虽然图中未示出，从X射线发射器Iio发射的入射到光学元件140的X射线的一部分可被光学元件140透射,可利用另一部件来接收透射通过光学元件140的X射线部分。此外，由X射线反射器131反射并且由半导体器件200透射的X射线的一部分可被光学元件140反射回到X射线发射器110或由另一部件接收。在图5所不的实施例中，光学兀件140可被配置用于将X射线发射器110发射的X射线向着半导体器件200透射，并且将经过所述X射线反射器131反射的并且经过所述半导体器件200透射的X射线向着所述X射线检测器120反射。更具体地，从X射线发射器110发射的X射线透射通过光学元件140，由光学元件140透射的X射线透射通过半导体器件200，透射通过半导体器件200的X射线由X射线反射器131反射，由X射线反射器131反射的X射线再次透射通过半导体器件200，再次透射通过半导体器件200的X射线由光学元件140向着X射线检测器120反射，并且入射到X射线检测器120。虽然图中未示出，从X射线发射器110发射的入射到光学元件140的X射线的一部分可被光学元件140反射而由另一部件接收。此外，由X射线反射器131反射并且由半导体器件200透射的X射线的一部分可被光学元件140透射以回到X射线发射器110或由另ー部件接收。以上描述了其中设置X射线反射器和光学元件的各种实施方式。然而，本发明不限于这些具体的实施方式。在阅读本公开之后，本领域技术人员能够想到包括X射线反射器和/或X射线分束器的其它光学部件的各种设置方式，只要这些设置方式能够使得从X射线发射器110发射的X射线透射通过半导体器件200，并且使透射通过半导体器件200的X射线入射到X射线检测器120即可。根据ー种可能的实施方式，设备100还可设置有开闭器150 (例如，互锁快门等)，该开闭器150被配置用于选择性地挡住或通过所述X射线发射器110发射的X射线。通过所述开闭器150，能够仅在需要X射线透射通过半导体器件200时使X射线通过，而避免使X射线不经由半导体器件200透射而直接入射到X射线检测器120上。根据ー种可能的实施方式，X射线检测器120可以通过焦平面方式成像或扫描方式来检测所述对准标记以获得所述对准标记的图像。图6 图8是示例性地示出根据本发明的实施例的X射线检测器120的配置的图。在图6和图7所示的X射线检测器120的配置中，通过焦平面成像方式来获取对准标记的图像。在图8所示的X射线检测器120的配置中，通过扫描方式来获取对准标记的图像。图6中所示的X射线检测器120可例如包括第一器件111，被配置用于将入射到所述X射线检测器120的X射线(即，透射通过了半导体器件200的X射线)转换成可见光；第二器件112，被配置用于会聚所述可见光(光学成像)；以及第三器件113，被配置用于利用经过会聚的所述可见光进行光电转换。第一器件111例如可由荧光转换器阵列构成。第一器件111不限于具体的例子，只要其能够进行将X射线转换成可见光的波长转换即可。第二器件112例如可由成像透镜或聚光器构成。第二器件112不限于具体的例子，只要其能够会聚 可见光(利用可见光成像)即可。第三器件113例如可以是阵列型的图像传感器，诸如电荷偶合器件、互补金属氧化物半导体传感器或光电检测器的阵列。第三器件113不限于具体的例子，只要其能够作为第二器件112的像面将第二器件112的成像光进行光电转换即可。根据ー种可能的实施方式，第三器件113可以进行逐行线型扫描，以形成平面图像输出。作为替换方案，第三器件113可以执行面扫描，从而直接形成平面图像输出。图7示出X射线检测器120的另ー种实施方式。图7中所示的X射线检测器120可例如包括第四器件115，被配置用于将X射线转换成电信号。与图6中所示的实施例不同，在图7中所示出的实施例中，X射线不必经过两步转换而被转换成电信号，而是可仅通过第四器件115直接将X射线转换成电信号。第四器件115例如是使用非晶硒作为X射线转换材料的波长转换器阵列。然而，第四器件115不限于具体的例子，只要其能够将入射的X射线转换成电信号即可。根据ー种可能的实施方式，第四器件115可以进行逐行线型扫描，以形成平面图像输出。作为替换方案，第四器件115可以执行面扫描，从而直接形成平面图像输出。图8示例性地示出根据本发明的另ー个实施例的X射线检测器的配置的图。如图8所示，第一器件111可被配置为与缝隙117 —起工作，所述缝隙117的宽度可与所需的图像分辨率一致。由第一器件111经过波长转换所产生的可见光能够通过所述缝隙而被传送到第二器件112。第二器件112对入射的光线进行会聚(光学成像)。第三器件113将会聚的光线转换成电信号(光电转换)。在这种情况下，通过支撑部件130相对于X射线检测器120在与X射线的入射方向垂直的方向上移动来实现对所述标记的检测。对于支撑部件130的每个移动位置，均可重复以上的成像和光电转换过程。然后，可从对应于支撑部件130的各移动位置的电信号重建出图像信号。在图8示出的实施例中，第三器件113例如可以是光学检测器，诸如光电ニ极管、光电倍增管(PMT)或雪崩光电检测器(APD)等等。然而，第三器件113不限于具体的例子，只要其能够将可见光转换成电信号即可。图8所示的第三器件113例如可以具有线型扫描方式，即扫描出的图形是一条直线，多条直线排列可重构为一幅ニ维图像。
根据ー种可能的实施方式，设备100还可包括第六器件116 (例如，控制器)。第六器件116能够与第三器件113 (或第四器件115)耦接以获得第三器件113 (或第四器件115)所产生的电信号或图像。此外，第六器件116可以与曝光装置的对准子系统进行通信。具体地，第六器件116可被配置用于从所述图像中检测对准标记的位置和形状。根据ー种可能的实施方式，第六器件116还可以被配置为利用检测出的对准标记的位置和形状执行与掩模板的投影图案的对准。虽然根据以上的描述，第六器件116被包含在设备100中，但是设备100也可不包含第六器件116而是能够与作为独立部件的第六器件116通信。图9示例性地示出根据本发明的一个实施例的半导体器件加工系统的配置的图。如图9所示，所述半导体器件加工系统500可包括如前所述的用于检测半导体器件的层中的标记的设备100 ;以及曝光装置400，该曝光装置400被配置为对所述支撑部件上支撑的涂有抗蚀剂的半导体器件200进行曝光。曝光装置400可以是用于对各种抗蚀剂进行曝光的曝光装置。所述曝光装置400例如设置有用于对抗蚀剂进行构图的掩模板。根据ー种可能的实施方式，曝光装置400与设备100在空间位置上可以是相对固定的，并且可按照本领域中已知的光刻机对设备100与曝光装置400的校准要求进行定期校准。
根据本发明，由于使用X射线，即使对准标记被对于可见光不透明的多个层覆盖，也能够对所述对准标记进行清晰成像。由此，使得能够准确地检测到对准标记的位置和形状。至此，已经详细描述了根据本发明的多种可能的实施例。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。 虽然已经通过示例对本发明的ー些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
权利要求
1.一种用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，包括 X射线发射器(110)，用于发射X射线； X射线检测器(120);以及 支撑部件(130)，被配置用于支撑包含具有标记的层的半导体器件(200)，并且使得所述半导体器件(200)能够位于所述X射线发射器(110)和所述X射线检测器(120)之间的光路上； 其中，所述X射线检测器(120)被配置用于利用透射通过所述支撑部件(130)上支撑的半导体器件(200)的X射线而形成所述标记的图像。
2.根据权利要求1的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述支撑部件(130)具有X射线反射器(131)，所述X射线反射器(131)被配置用于反射透射通过所述半导体器件(200)的X射线。
3.根据权利要求2的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，还包括 光学元件(140)，所述光学元件(140)被配置用于将所述X射线发射器(110)发射的X射线向着所述半导体器件(200)反射，并且将经过所述X射线反射器(131)反射的并且经过所述半导体器件(200)透射的X射线向着所述X射线检测器(120)透射。
4.根据权利要求2的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，还包括 光学元件(140)，所述光学元件(140)被配置用于将所述X射线发射器(110)发射的X射线向着所述半导体器件(200)透射，并且将经过所述X射线反射器(131)反射的并且经过所述半导体器件(200)透射的X射线向着所述X射线检测器(120)反射。
5.根据权利要求1的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，还包括 开闭器(150)，被配置用于选择性地挡住或通过所述X射线发射器(110)发射的X射线。
6.根据权利要求1至5中的任一项权利要求的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述X射线检测器(120)包括 第一器件(111)，被配置用于将入射到所述X射线检测器(120)的X射线转换成可见光; 第二器件(112)，被配置用于会聚所述可见光；以及 第三器件(113)，被配置用于利用经过会聚的所述可见光进行光电转换。
7.根据权利要求1至5中的任一项权利要求的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述X射线检测器(120)包括 第四器件(115)，被配置用于将X射线转换成电信号。
8.根据权利要求1的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，还包括 第六器件(116)，被配置用于从所述图像中检测所述标记的位置和形状。
9.根据权利要求8的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述第六器件(116)与曝光装置的对准子系统进行通信。
10.根据权利要求6的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述第一器件(111)被配置为与缝隙(117) —起工作，所述缝隙(117)的宽度与所需的图像分辨率一致。
11.根据权利要求10的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，通过支撑部件(130)相对于X射线检测器(120)在与X射线的入射方向垂直的方向上移动来实现对所述标记的检测。
12.根据权利要求6的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述第一器件(111)是突光转换器。
13.根据权利要求6的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述第二器件(112)是透镜或聚光器。
14.根据权利要求6的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述第三器件(113)是图像传感器或光学检测器。
15.根据权利要求14的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述第三器件(113)是电荷偶合器件或互补金属氧化物半导体传感器。
16.根据权利要求10的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述第三器件(113)是光电二极管、光电倍增管或雪崩光电检测器。
17.根据权利要求1的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中所述标记为半导体器件(200)的层中的对准标记。
18.根据权利要求2的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中所述X射线反射器(131)是多层镀膜反射器。
19.根据权利要求1至5中的任一项权利要求的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述半导体器件包含半导体晶片和一个或更多个层。
20.根据权利要求1至5中的任一项权利要求的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述支撑部件(130)能够在平行于所述支撑部件(130)的支撑表面的方向上移动。
21.根据权利要求1至5中的任一项权利要求的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100)，其中，所述X射线发射器(110)被配置为用于发射准直的X射线束。
22.—种半导体器件加工系统(500)，包括 如权利要求1-21中任一项所述的用于检测半导体器件的层中的标记的设备(100);以及 曝光装置(400)，被配置为对所述支撑部件上支撑的半导体器件(200)进行曝光，其中，所述半导体器件(200)上涂有抗蚀剂。
23.一种用于检测半导体器件的层中的标记的方法，包括 将涂有抗蚀剂的半导体器件(200)置于支撑部件(130)上，使得所述半导体器件(200)位于X射线发射器(110)和X射线检测器(120)之间的光路上(SI)； 从所述X射线发射器(110)发射X射线，使得所述X射线透射通过所述半导体器件(200) (S2);以及 用所述X射线检测器(120)检测透射通过所述半导体器件(200)的X射线从而形成所述标记的图像(S3)。
24.根据权利要求23的用于检测半导体器件的层中的标记的方法，还包括利用所形成的图像进行半导体器件(200)的层之间的对准。
25.根据权利要求24的用于检测半导体器件的层中的标记的方法，还包括利用曝光装置(400)对所述支撑部件(130)上支撑的半导体器件(200)进行曝光。
全文摘要
本发明公开了一种用于检测标记的设备和方法以及半导体器件加工系统。为了解决现有技术中的对半导体器件上的层的标记的检测准确性低的问题，本发明利用X射线发射器和X射线检测器来对支撑部件上的半导体器件的层所包含的标记进行成像。根据本发明，由于使用X射线，即使标记被对于可见光不透明的多个层覆盖，也能够对所述标记进行清晰的成像。
文档编号H01L21/67GK103035547SQ20111030089
公开日2013年4月10日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者伍强 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司