光刻衬底标记工具及形成衬底识别标记的方法与流程

本发明的实施例涉及半导体领域，更具体地涉及光刻衬底标记工具、光刻晶圆标记工具及形成衬底识别标记的方法。

背景技术：

半导体制造设备是制造集成芯片的设备。通过如下操作来执行集成芯片的制造：利用多个处理步骤(如，蚀刻步骤、图案化步骤、沉积步骤、注入步骤等)在半导体晶圆上进行操作以在半导体晶圆上和半导体晶圆内形成数百万或数十亿半导体器件。随后切割半导体晶圆以从单个晶圆形成多个集成芯片。半导体FAB通常具有一个月数以万计的晶圆产量。由于工艺变化，所以不同晶圆的质量可能变化。因此，为了跟踪晶圆和其相关联的芯片，在每一个晶圆上形成识别标记。识别标记有助于制造工艺期间的晶圆的可追溯性以用于故障分析。

技术实现要素：

本发明的实施例提供了一种光刻衬底标记工具，包括：第一光刻曝光工具，布置在共用的壳体内并且配置为在多次曝光期间生成第一类型的电磁辐射；可移动的中间掩模，包括多个不同的中间掩模域，所述多个不同的中间掩模域分别配置为阻挡所述第一类型的电磁辐射的一部分，以将衬底识别标记暴露在半导体衬底上面的感光材料内；以及横向元件，配置为移动所述可移动的中间掩模，从而使得所述多个不同的中间掩模域中的各中间掩模域在所述多次曝光中的各曝光期间暴露至所述感光材料上。

本发明的实施例还提供了一种光刻晶圆标记工具，包括：第一光刻曝光工具，布置在共用的壳体内并且配置为生成第一类型的电磁辐射；可旋转的中间掩模，配置为围绕延伸穿过所述可旋转的中间掩模的中心的旋转轴旋转，其中，所述可旋转的中间掩模包括多个不同的中间掩模域，所述多个不同的中间掩模域分别配置为阻挡所述第一类型的电磁辐射的一部分，以将晶圆识别标记暴露在衬底上方的光刻胶层内；第二光刻曝光工具，布置在所述共用的壳体内并且配置为生成第二类型的电磁辐射；以及对准标记中间掩模，包括配置为阻挡所述第二类型的电磁辐射的一部分的一个或多个阻挡图案，以将一个或多个对准标记暴露在所述光刻胶层内。

本发明的实施例还提供了一种形成衬底识别标记的方法，包括：在衬底上方形成感光材料；将所述感光材料顺序地暴露于第一类型的电磁辐射，以将多个晶圆识别标记暴露在所述感光材料内；将所述感光材料暴露于第二类型的电磁辐射，以将一个或多个对准标记暴露在所述感光材料内；去除所述感光材料的暴露部分，以形成图案化的感光材料层；以及根据所述图案化的感光材料层蚀刻所述衬底，以在衬底内同时形成掩模识别标记和对准标记。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。

图1示出了配置为在半导体衬底内形成多个衬底识别标记的光刻衬底标记工具的一些实施例。

图2示出了通过所公开的光刻晶圆识别工具形成的晶圆的一些实施例。

图3示出了具有可旋转的中间掩模的光刻晶圆标记工具的一些附加的实施例。

图4示出了配置为在半导体衬底内形成晶圆识别标记和对准标记的光刻晶圆雕刻系统的一些实施例。

图5至图11示出了在衬底内形成晶圆识别标记和对准标记的方法的一些实施例。

图12示出了在衬底内形成晶圆识别标记和对准标记的方法的一些实施例的流程图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现所提供主题的不同特征。以下将描述组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。而且，本发明在各个实例中可以重复参考数字和/或字母。这种重复仅是为了简明和清楚，其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。

此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空间关系术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间关系术语旨在包括器件在使用或操作过程中的不同方位。装置可以以其他方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可以同样地作相应地解释。

通常在形成半导体器件之前在半导体晶圆中形成识别标记。在形成晶圆识别标记的一般工艺期间，在半导体晶圆上方形成氧化物层。图案化氧化物层以形成与对准标记对应的开口，并且根据氧化物层来蚀刻半导体晶圆的表面以在表面内形成对准标记。随后将激光束聚焦并且驱动(pulse)至刺穿氧化物层的图案，以形成布置在半导体晶圆的表面内的具有识别标记形状的多个分立的凹部(pit)。

激光束的高能量脉冲可以导致从半导体晶圆突发熔融材料。熔融材料可以靠近凹部沉积并且随后可以导致沿着半导体晶圆的表面形成微划痕(scratches)(如，由于在浅沟槽隔离抛光工艺期间抛光晶圆)。氧化物层减少熔融材料的溅射。然而，氧化物层需要增加处理成本和时间的额外的处理步骤。

本发明涉及配置为使用光刻图案化生成衬底识别标记的光刻衬底标记工具。光刻图案化的使用缓解了激光标记的负面影响并且允许同时形成衬底识别标记和对准标记。在一些实施例中，光刻衬底标记工具包括第一光刻曝光工具，该第一光刻曝光工具布置在共用的壳体内并且配置为在多次曝光期间生成第一类型的电磁辐射。可移动的中间掩模(mobile reticle)包括多个不同的中间掩模域(field)，该多个不同的中间掩模域分别配置为阻挡第一类型的电磁辐射的一部分，以将衬底识别标记暴露在半导体衬底上面的感光材料内。横向元件(transversal element)配置为移动该可移动的中间掩模，从而使得多个中间掩模域中的各中间掩模域在多次曝光中的各曝光期间暴露至感光材料上。因此，可移动的中间掩模允许使用相同的中间掩模将衬底识别标记的不同字符串(strings)形成在感光材料内，由此使得光刻衬底标记在经济上可行。

图1示出了配置为在半导体衬底内形成多个衬底识别标记的光刻衬底标记工具100的一些实施例。

光刻衬底标记工具100包括布置在共用的壳体120内的感光材料沉积元件102、第一光刻曝光工具104和第二光刻曝光工具106。感光材料沉积元件102配置为在半导体衬底108上形成感光材料。在一些实施例中，感光材料可以包括光敏聚合物，诸如正性或负性光刻胶。

第一光刻曝光工具104包括配置为在曝光期间生成第一类型的电磁辐射的第一电磁辐射源110。将第一类型的电磁辐射提供至可移动的中间掩模112，该可移动的中间掩模112配置为选择性地阻挡第一类型的电磁辐射以将图案(如，铬图案)暴露在感光材料内。可移动的中间掩模112包括多个不同的中间掩模域。多个不同的中间掩模域中的每一个都包括与衬底识别标记对应的图案。在一些实施例中，多个中间掩模域可以包括与为字母-数字字符的衬底识别标记对应的图案。例如，可移动的中间掩模112可以包括具有与衬底识别标记‘A’对应的第一图案的第一中间掩模域、具有与衬底识别标记‘B’对应的第二图案的第二中间掩模域、具有与衬底识别标记‘C’对应的第三图案的第三中间掩模域，等等。

横向元件114配置为移动该可移动的中间掩模112，从而使得多个不同的中间掩模域中的各中间掩模域在第一光刻曝光工具104的各曝光期间投射至半导体衬底108上面的感光膜上。通过在第一光刻曝光工具104的操作期间移动可移动的中间掩模112，可移动的中间掩模112可以用于将衬底识别标记的字符串暴露于感光材料中。此外，由于每一个中间掩模域都包括不同的衬底识别标记，所以可移动的中间掩模112可以用于生成衬底识别标记的不同的字符串以用于不同的半导体衬底108。例如，在多个第一曝光期间，可移动的中间掩模112可以移动至将衬底识别标记的第一字符串(如，‘20150001’)暴露在第一衬底上方的光刻胶层中的多个第一位置，而在多个第二曝光期间，可移动的中间掩模112可以移动至将衬底识别标记的第二字符串(如，‘20150002’)暴露在第二衬底上方的光刻胶层中的多个第二位置。

第二光刻曝光工具106包括配置为生成第二类型的电磁辐射的第二电磁辐射源116，其中，该第二类型的电磁辐射被提供至对准标记中间掩模118。对准标记中间掩模118包括与一个或多个对准标记对应的一个或多个阻挡图案(如，铬图案)。一个或多个阻挡图案配置为选择性地阻挡第二类型的电磁辐射以将与一个或多个对准标记对应的一个或多个图案暴露在感光材料内。

通过使用第一光刻曝光工具104来在感光材料内形成衬底识别标记，可以避免激光识别标记。此外，第二光刻曝光工具106允许减少处理步骤，这是因为相同的蚀刻步骤可以用于形成衬底识别标记和对准标记两者，从而减少处理成本和时间。

图2示出了通过所公开的光刻晶圆工具形成的半导体晶圆的一些实施例。

如顶视图200所示，半导体衬底202包括多个晶圆识别标记204。多个晶圆识别标记204包括布置在半导体衬底202内的凹陷处(depressions)。在一些实施例中，多个晶圆识别标记204可以包括作为字符的字符串的彼此靠近布置的多个字母-数字字符。晶圆识别标记204中的相应的晶圆识别标记可以包括位于半导体衬底202内的单个连续的凹陷处。例如，具有晶圆识别标记“ABC”的字符串具有位于半导体衬底202内的具有“A”形状的第一连续的凹陷处、位于半导体衬底202内的具有“B”形状的第二连续的凹陷处、以及位于半导体衬底202内的具有“C”形状的第三连续的凹陷处。

半导体衬底202还包括一个或多个对准标记206。一个或多个对准标记206也包括布置在半导体衬底202内的凹陷处。在一些实施例中，如截面图210所示(沿着顶视图200的线A-A'示出)晶圆识别标记204的凹陷处延伸进半导体衬底202中至与一个或多个对准标记206的凹陷处相同的深度d。一个或多个对准标记206配置为与光刻中间掩模上的对准标记对准以在光刻工艺期间提供对准(如，当印刷上面的处理平面时，中间掩模上的对准标记与一个或多个对准标记206对准以适当地对准中间掩模)。

尽管晶圆识别标记204示出为相对于半导体衬底202中的凹口(notch)208旋转(如，以相对于半导体衬底202中的凹口208为约45°旋转)，但是应该理解，在其他的实施例中，晶圆识别标记204的位置可以不同。此外，在一些实施例中，晶圆识别标记可以被一个或多个上面的层覆盖。例如，晶圆识别标记204可以被层间介电层和/或一个或多个金属互连层覆盖。

图3示出了配置为在半导体衬底内形成多个晶圆识别标记的处理工具300的一些实施例。

处理工具300包括布置在共用的壳体344内的第一光刻曝光工具301和第二光刻曝光工具327。第一光刻曝光工具301包括配置为生成第一类型的电磁辐射304的第一电磁辐射源302。在一些实施例中，第一电磁辐射源302可以包括配置为生成第一类型的电磁辐射304(如，紫外线辐射)的LED(发光二极管)光源。在一些实施例中，LED光源可以具有在介于约250nm和约500nm之间的范围内的波长和介于约5000mw/cm²和约15000mw/cm²之间的范围内的功率。在其他的实施例中，第一电磁辐射源302可以包括可选的电磁辐射源，例如，诸如准分子激光器(如，包括248nm波长的氟化氪激光或193nm波长的氟化氩激光)。

将第一类型的电磁辐射304提供至布置在第一电磁辐射源302与第一可移动的晶圆台314(即，平台)之间的可旋转的中间掩模306，该第一可移动的晶圆台配置为保持半导体晶圆316。第一可移动的晶圆台314配置为沿着第一方向340和沿着与第一方向340垂直的第二方向342移动。在一些实施例中，第一可移动的晶圆台314可以包括真空晶圆卡盘(chuck)。

可旋转的中间掩模306具有固定的中心点并且配置为沿着延伸穿过固定的中心点的旋转轴310旋转。可旋转的中间掩模306包括多个不同的中间掩模域(field)308，该多个不同的中间掩模域分别配置为阻挡第一类型的电磁辐射304的一部分，以将晶圆识别标记324暴露在半导体晶圆316上的光刻胶材料317内。在一些实施例中，可旋转的中间掩模306可以包括相应地具有中间掩模域的玻璃衬底，该中间掩模域包括在铬或其他阻挡材料中蚀刻的图案。在一些实施例中，晶圆识别标记324是位于光刻胶层317内的单个连续的暴露区域。

在一些实施例中，可旋转的中间掩模306可以包括圆形中间掩模。在一些这样的实施例中，多个不同的中间掩模域308可以布置为在可旋转的中间掩模306的外边缘的周围延伸的圆形图案，从而使得随着可旋转的中间掩模306的旋转，将不同的中间掩模域暴露于第一类型的电磁辐射304。在一些附加的实施例中，可以沿着在圆形中间掩模的曲面周围延伸的多个同心圆形图案来布置多个不同的中间掩模域308。在这种实施例中，可旋转的中间掩模306配置为在近似为旋转轴的第一方向上和与旋转轴垂直的第二方向上移动。

控制单元322可操作地耦合至旋转器312、第一电磁辐射源302和第一可移动的晶圆台314。控制单元322配置为操作旋转器312以使可旋转的中间掩模306旋转，从而使得在第一电磁辐射源302的不同的曝光期间，可以使用不同的中间掩模域308来在光刻胶层317上形成不同的晶圆识别标记324。例如，为了形成字母‘A’，控制单元322配置为操作旋转器312以将可旋转的中间掩模306移动至第一方位，该第一方位允许在第一电磁辐射源302的第一曝光期间使可旋转的中间掩模306的第一中间掩模域(如，与晶圆识别标记‘A’对应)暴露于第一类型的电磁辐射304。随后，控制单元322配置为操作第一可移动的晶圆台314以移动半导体晶圆316并且然后旋转可旋转的中间掩模306至第二方位，该第二方位允许在第一电磁辐射源302的第二曝光期间使可旋转的中间掩模306的第二中间掩模域(如，与晶圆识别标记‘B’对应)暴露于第一类型的电磁辐射304。

在一些实施例中，辐射引导器(guide)318配置为将第一类型的电磁辐射304从第一电磁辐射源302传输至多个不同的中间掩模域308中的一个，而不向其他多个不同的中间掩模域308提供第一类型的电磁辐射304。例如，辐射引导器318可以向与字母‘A’对应的第一中间掩模域提供第一类型的电磁辐射304，而不向与字母‘B’对应的第二中间掩模域提供光。

在一些实施例中，辐射引导器318可以包括中空管。可旋转的中间掩模306可以延伸进中空管的侧壁中的开口320(如，槽)中，从而使得随着可旋转的中间掩模306的旋转，将多个不同的中间掩模域308的一个暴露于第一类型的电磁辐射304。在一些这样的实施例中，开口320可以在中空管的周边的周围延伸，从而使得可旋转的中间掩模306延伸穿过中空管。在其他的实施例中，辐射引导器318可以包括一个或多个透镜和/或反光镜，该一个或多个透镜和/或反光镜配置为将第一类型的电磁辐射304聚焦至可旋转的中间掩模306的旋转期间多个不同的中间掩模域308穿过的位置处。

晶圆转移机械臂326配置为将半导体晶圆316从第一可移动的晶圆台314转移至第二可移动的晶圆台328。第二可移动的晶圆台328配置为沿着第一方向340和沿着第二方向342移动。在一些实施例中，第二可移动的晶圆台328可以包括真空晶圆卡盘。

第二光刻曝光工具327包括配置为生成第二类型的电磁辐射332的第二电磁辐射源330。在一些实施例中，第二电磁辐射源330可以包括步进器(stepper)，该步进器配置为暴露半导体晶圆316的具有比半导体晶圆316更小的尺寸的区域。在这种实施例中，步进器配置为重复暴露半导体晶圆316。在一些实施例中，第二电磁辐射源330可以包括准分子激光器。

将第二类型的电磁辐射332提供至布置在第二电磁辐射源330与第二可移动的晶圆台328(即，平台)之间的对准标记中间掩模334。对准标记中间掩模334包括与一个或多个对准标记336对应的一个或多个阻挡图案335(如，铬中的蚀刻)，该一个或多个对准标记将暴露至半导体晶圆316上面的光刻胶层317。在一些实施例中，对准标记中间掩模334包括基本为正方形的中间掩模。在一些实施例中，一个或多个透镜和/或反光镜338可以布置在对准标记中间掩模334与第二可移动的晶圆台328之间。

图4示出了配置为在半导体衬底内形成晶圆识别标记和对准标记的光刻晶圆雕刻系统400的一些附加的实施例。

光刻晶圆雕刻系统400包括具有入口431和出口433的共用的工具壳体434，该入口配置为接收一个或多个半导体衬底402，并且该出口配置为输出一个或多个半导体衬底402。在一些实施例中，可以通过晶圆转移机械臂404将一个或多个半导体衬底402提供至入口431。在一些实施例中，可以将一个或多个半导体衬底402提供至晶圆载体(如，FOUP(前开式统集盒(Front Opening Unified Pod)))内。在其他的实施例中，可以通过耦合至晶圆转移机械臂404的晶圆刀片来提供一个或多个半导体衬底402。

工具壳体434围绕旋涂器(spin coater)406、第一光刻工具414和第二光刻工具424。旋涂器406配置为将光刻胶层沉积在一个或多个半导体衬底402上。在一些实施例中，旋涂器406可以包括可旋转的晶圆卡盘408，该可旋转的晶圆卡盘配置为保持半导体衬底并且以较高的每分钟旋转速率(RPMS)来旋转。光刻胶分配元件410配置为在半导体衬底旋转时将光刻胶提供至半导体衬底，以形成均匀分布在半导体衬底的顶面上方的光刻胶层412。

从旋涂器406将一个或多个半导体衬底402提供至第一光刻工具414内的第一可移动的晶圆台420。第一光刻工具414包括配置为照射可旋转的中间掩模416的一部分的第一电磁辐射源418。可旋转的中间掩模416具有分别包括与各晶圆识别标记对应的图案的各中间掩模域。可旋转的中间掩模416配置为旋转以选择性地将不同的晶圆识别标记422的字符串暴露至光刻胶层412上。

从第一光刻工具414的第一可移动的晶圆台420将一个或多个半导体衬底402提供至第二光刻工具424内的第二可移动的晶圆台426。第二光刻工具424包括配置为将一个或多个对准标记432选择性地暴露至光刻胶层412内的对准标记中间掩模428。在一些实施例中，晶圆转移机械臂404可以在共用的工具壳体434内移动半导体衬底402。在其他的实施例中，单独的晶圆转移机械臂可以在共用的工具壳体434内移动半导体衬底402。

晶圆转移机械臂404配置为将一个或多个半导体衬底402从工具壳体434的出口435转移至光刻胶显影工具436。光刻胶显影工具436配置为去除光刻胶层412的一部分，以在一个或多个半导体衬底402上方形成图案化的光刻胶层438。在一些实施例中，光刻胶显影工具436可以包括含水的光刻胶显影剂，诸如TMAH(四甲基氢氧化铵)基显影剂或KOH(氢氧化钾)基显影剂。在一些实施例中，光刻胶显影工具436可以配置为将一个或多个半导体衬底420浸没在含水的光刻胶显影剂的池中。

晶圆转移机械臂404配置为将一个或多个半导体衬底402从光刻胶显影工具436转移至蚀刻工具440。蚀刻工具440配置为根据图案化的光刻胶层438选择性地蚀刻一个或多个半导体衬底402，以共同(即，同时)形成作为位于一个或多个半导体衬底402内的凹陷处的多个晶圆识别标记442和一个或多个对准标记444。在一些实施例中，蚀刻工具440可以包括干蚀刻工具。例如，干蚀刻工具可以包括反应离子蚀刻器或等离子体蚀刻器。在其他的实施例中，蚀刻工具440可以包括湿蚀刻工作台(bench)。

图5至图11示出了在半导体衬底内形成晶圆识别标记和对准标记的方法的一些实施例。

如三维视图500所示，提供半导体衬底502。半导体衬底502可以是诸如半导体晶圆和/或位于晶圆上的一个或多个管芯的任何类型的半导体主体(如，硅、SiGe、SOI)，以及相关的任何其他类型的金属层、器件、半导体和/或外延层等。半导体衬底502可以包括具有第一掺杂类型(如，n型掺杂或p型掺杂)的本征掺杂的半导体衬底。

在半导体衬底502上方形成感光材料504。在各个实施例中，感光材料504可以包括感光聚合物，诸如正性或负性光刻胶。在一些实施例中，可以通过旋涂工艺将感光材料504形成在半导体衬底502上，该旋涂工艺将感光材料504作为液体沉积在半导体衬底502上，然后，随后以高速率的RPMS(如，介于1000和10000RPM)旋转半导体衬底502以形成具有均匀后的的感光材料层。

如三维视图600和截面图606所示，将第一晶圆识别标记604暴露在感光材料504中。在一些实施例中，使用具有多个不同的中间掩模域308的可旋转的中间掩模306，通过将感光材料504选择性地暴露于第一类型的电磁辐射来暴露第一晶圆识别标记604。在这种实施例中，可旋转的中间掩模306旋转至第一方位，以根据多个不同的中间掩模域308的第一个来选择性地阻挡第一类型的电磁辐射602。第一类型的电磁辐射602使感光材料504的一部分变得不那么可溶于(如，光可能使负性光刻胶的暴露部分交联(cross-link))光刻胶显影剂。

如三维视图700和截面图702所示，将第二晶圆识别标记604暴露在感光材料504中。在一些实施例中，通过围绕旋转轴310将可旋转的中间掩模306旋转至第二方位来暴露第二晶圆识别标记604，以根据多个不同的中间掩模域308的第二个来选择性地阻挡第一类型的电磁辐射602。

如三维视图800和截面图808所示，将一个或多个对准标记806暴露在感光材料504中。在一些实施例中，使用对准标记中间掩模802，通过选择性地暴露感光材料504来暴露一个或多个对准标记806。在一些实施例中，第一类型的电磁辐射602和第二类型的电磁辐射804可以为相同类型的电磁辐射(如，具有相同波长的UV光)。在其他的实施例中，第一类型的电磁辐射602和第二类型的电磁辐射804可以为不同类型的电磁辐射(如，具有不同波长的UV光)。

如三维视图900和截面图910所示，可以使用光刻胶显影剂902来去除感光材料504的可溶区域。去除感光材料504的可溶区域导致具有凹处(cavities)912的图案化的感光材料904，以限定晶圆识别标记906和一个或多个对准标记908。

如截面图1000所示，根据图案化的感光材料904，通过将半导体衬底1002暴露于蚀刻剂1004来选择性地蚀刻半导体衬底1002。在各个实施例中，蚀刻剂1004可以包括：干蚀刻剂，具有包括氟物质的蚀刻化学成分(如，CF₄、CHF₃、C⁴F₈等)；或湿蚀刻剂(如，氢氟酸(HF)或四甲基氢氧化铵(TMAH))。蚀刻半导体衬底1002共同(即，同时)形成包括延伸进半导体衬底1002的上表面中的凹陷处的多个晶圆识别标记1006和一个或多个对准标记1008。晶圆识别标记1006的凹陷处延伸进半导体衬底1002中至与对准标记1008的凹陷处相同的深度d。

如截面图1100所示，去除感光材料(如，图10的904)的剩余部分。可以通过将光刻胶暴露于包括湿蚀刻剂或干蚀刻剂的蚀刻剂1102来去除感光材料的剩余部分。

图12示出了在衬底内形成晶圆识别标记和对准标记的方法1200的一些实施例的流程图。虽然图5至图11描述方法1200，但是将理解，方法1200不限于这样的结构，而是可以作为独立于该结构的方法单独存在。

虽然本文将所公开的方法1200示出和描述为一系列的步骤或事件，但是应当理解，所示出的这些步骤或事件的顺序不应解释为限制意义。例如，一些步骤可以以不同顺序发生和/或与除了本文所示和/或所述步骤或事件之外的其他步骤或事件同时发生。另外，并不要求所有示出的步骤都用来实施本文所描述的一个或多个方面或实施例。此外，可在一个或多个分离的步骤和/或阶段中执行本文所述步骤的一个或多个。

在步骤1202中，在衬底上方形成感光材料。图5示出对应于步骤1202的一些实施例。

在步骤1204中，将感光材料顺序地暴露于第一类型的电磁辐射，以在感光材料内形成多个晶圆识别标记。在一些实施例中，在光刻曝光工具的一系列分离的曝光(如，在时间上先后出现)期间，将感光材料相继暴露于多个第一中间掩模域。图6至图7示出对应于步骤1204的一些实施例。

在一些实施例中，可以根据步骤1206至1212来暴露感光材料。在步骤1206中，将具有多个中间掩模域的可旋转的中间掩模旋转至第一方位。在步骤1208中，根据第一中间掩模域来暴露感光材料，以将第一晶圆识别标记暴露在感光材料内。在步骤1210中，将可旋转的中间掩模旋转至下一方位。在步骤1212中，根据可旋转的中间掩模的附加的中间掩模域来暴露感光材料，以将附加的晶圆识别标记暴露在感光材料内。应该理解，步骤1210和步骤1212可以反复重复以在衬底上形成多个晶圆识别标记。

在步骤1214中，将感光材料暴露于第二类型的电磁辐射，以将一个或多个对准标记暴露在感光材料内。图8示出对应于步骤1214的一些实施例。

在步骤1216中，去除感光材料的暴露部分，以形成图案化的感光材料层。图9示出对应于步骤1216的一些实施例。

在步骤1218中，根据图案化的感光材料层蚀刻衬底，以在衬底内同时形成掩模识别标记和对准标记。图10示出对应于步骤1218的一些实施例。

在步骤1220中，从衬底去除感光材料的剩余部分。图11示出对应于步骤1220的一些实施例。

因此，本发明涉及配置为执行光刻晶圆标记的方法的处理装置。

在一些实施例中，本发明涉及光刻衬底标记工具。标记工具包括第一光刻曝光工具，该第一光刻曝光工具布置在共用的壳体内并且配置为在多次曝光期间生成第一类型的电磁辐射。标记工具还包括可移动的中间掩模，该可移动的中间掩模包括多个不同的中间掩模域，该多个不同的中间掩模域分别配置为阻挡第一类型的电磁辐射的一部分，以将衬底识别标记暴露在半导体衬底上面的感光材料内。标记工具还包括横向元件，该横向元件配置为移动该可移动的中间掩模，从而使得多个不同的中间掩模域中的各中间掩模域在多次曝光中的各曝光期间暴露至感光材料上。

在其他的实施例中，本发明涉及光刻晶圆标记工具。标记工具包括第一光刻曝光工具，该第一光刻曝光工具布置在共用的壳体内并且配置为生成第一类型的电磁辐射。标记工具还包括可旋转的中间掩模，该可旋转的中间掩模配置为围绕延伸穿过可旋转的中间掩模的中心的旋转轴旋转。可旋转的中间掩模包括多个不同的中间掩模域，该多个不同的中间掩模域分别配置为阻挡第一类型的电磁辐射的一部分，以将晶圆识别标记暴露在衬底上面的光刻胶层内。标记工具还包括第二光刻曝光工具，该第二光刻曝光工具布置在共用的壳体内并且配置为生成第二类型的电磁辐射。标记工具还包括对准标记中间掩模，该对准标记中间掩模包括配置为阻挡第二类型的电磁辐射的一部分的一个或多个阻挡图案，以将一个或多个对准标记暴露在光刻胶层内。

在又一其他实施例中，本发明涉及形成衬底识别标记的方法。方法包括在衬底上方形成感光材料。方法还包括将感光材料相继暴露于第一类型的电磁辐射以将多个晶圆识别标记暴露在感光材料内、以及将感光材料暴露于第二类型的电磁辐射以将一个或多个对准标记暴露在感光材料内。方法还包括去除感光材料的暴露部分以形成图案化的感光材料层、以及根据图案化的感光材料层蚀刻衬底以在衬底内同时形成掩模识别标记和对准标记。

本发明的实施例提供了一种光刻衬底标记工具，包括：第一光刻曝光工具，布置在共用的壳体内并且配置为在多次曝光期间生成第一类型的电磁辐射；可移动的中间掩模，包括多个不同的中间掩模域，所述多个不同的中间掩模域分别配置为阻挡所述第一类型的电磁辐射的一部分，以将衬底识别标记暴露在半导体衬底上面的感光材料内；以及横向元件，配置为移动所述可移动的中间掩模，从而使得所述多个不同的中间掩模域中的各中间掩模域在所述多次曝光中的各曝光期间暴露至所述感光材料上。

根据本发明的一个实施例，光刻衬底标记工具还包括：辐射引导器，配置为将所述第一类型的电磁辐射提供至照射所述多个不同的中间掩模域中的一个而不照射所述多个不同的中间掩模域中的其他中间掩模域的位置处。

根据本发明的一个实施例，其中，所述可移动的中间掩模包括布置在第一电磁辐射源与第一可移动的衬底台之间的可旋转的中间掩模，所述第一可移动的衬底台配置为保持所述半导体衬底；以及其中，所述可旋转的中间掩模配置为围绕延伸穿过所述可旋转的中间掩模的中心的旋转轴旋转。

根据本发明的一个实施例，其中，所述辐射引导器包括在所述第一电磁辐射源与所述第一可移动的衬底台之间延伸的中空圆筒；以及其中，所述可旋转的中间掩模插入所述中空圆筒的侧壁中的开口中。

根据本发明的一个实施例，光刻衬底标记工具还包括：控制单元，所述控制单元配置为控制旋转器的操作以使所述可旋转的中间掩模旋转，从而使得不同的中间掩模域能够用于将不同的衬底识别标记暴露在所述感光材料中，并且所述控制单元配置为在所述多次曝光中的各曝光之间控制所述第一可移动的衬底台的操作。

根据本发明的一个实施例，光刻衬底标记工具还包括：感光材料沉积元件，布置在所述共用的壳体内并且配置为在所述半导体衬底上方形成所述感光材料。

根据本发明的一个实施例，其中，所述第一光刻曝光工具包括配置为生成紫外线辐射的发光二极管。

根据本发明的一个实施例，光刻衬底标记工具还包括：第二光刻曝光工具，布置在所述共用的壳体内并且配置为生成第二类型的电磁辐射；以及对准标记中间掩模，包括配置为阻挡所述第二类型的电磁辐射的一部分的一个或多个阻挡图案，以将一个或多个对准标记暴露在所述感光材料内。

根据本发明的一个实施例，其中，所述第一光刻曝光工具包括第一电磁辐射源，所述第一电磁辐射源与所述第二光刻曝光工具的第二电磁辐射源不同。

根据本发明的一个实施例，其中，所述第一光刻曝光工具包括发光二极管，并且所述第二光刻曝光工具包括准分子激光器。

根据本发明的一个实施例，其中，所述衬底识别标记为位于所述感光材料内的单个连续的暴露区域。

本发明的实施例还提供了一种光刻晶圆标记工具，包括：第一光刻曝光工具，布置在共用的壳体内并且配置为生成第一类型的电磁辐射；可旋转的中间掩模，配置为围绕延伸穿过所述可旋转的中间掩模的中心的旋转轴旋转，其中，所述可旋转的中间掩模包括多个不同的中间掩模域，所述多个不同的中间掩模域分别配置为阻挡所述第一类型的电磁辐射的一部分，以将晶圆识别标记暴露在衬底上方的光刻胶层内；第二光刻曝光工具，布置在所述共用的壳体内并且配置为生成第二类型的电磁辐射；以及对准标记中间掩模，包括配置为阻挡所述第二类型的电磁辐射的一部分的一个或多个阻挡图案，以将一个或多个对准标记暴露在所述光刻胶层内。

根据本发明的一个实施例，其中，所述可旋转的中间掩模布置在第一电磁辐射源和配置为保持所述衬底的第一可移动的晶圆台之间。

根据本发明的一个实施例，光刻晶圆标记工具还包括：辐射引导器，配置为将所述第一类型的电磁辐射提供至照射所述多个不同的中间掩模域中的一个而不照射所述多个不同的中间掩模域中的其他中间掩模域的位置处。

根据本发明的一个实施例，其中，所述辐射引导器包括在第一电磁辐射源与配置为保持所述衬底的第一可移动的晶圆台之间延伸的中空圆筒；以及其中，所述可旋转的中间掩模插入所述中空圆筒的侧壁中的开口中。

根据本发明的一个实施例，其中，所述第一光刻曝光工具包括第一电磁辐射源，所述第一电磁辐射源包括配置为生成紫外线辐射的发光二极管；以及其中，所述第二光刻曝光工具包括第二电磁辐射源，所述第二电磁辐射源包括配置为生成紫外线辐射的准分子激光器。

根据本发明的一个实施例，光刻晶圆标记工具还包括：控制单元，所述控制单元配置为控制旋转器的操作以使所述可旋转的中间掩模旋转，从而使得不同的中间掩模域能够用于将不同的晶圆识别标记暴露在所述光刻胶层中，并且所述控制单元配置为在所述第一光刻曝光工具的各曝光之间控制第一可移动的晶圆台的操作以移动所述衬底。

本发明的实施例还提供了一种形成衬底识别标记的方法，包括：在衬底上方形成感光材料；将所述感光材料顺序地暴露于第一类型的电磁辐射，以将多个晶圆识别标记暴露在所述感光材料内；将所述感光材料暴露于第二类型的电磁辐射，以将一个或多个对准标记暴露在所述感光材料内；去除所述感光材料的暴露部分，以形成图案化的感光材料层；以及根据所述图案化的感光材料层蚀刻所述衬底，以在衬底内同时形成掩模识别标记和对准标记。

根据本发明的一个实施例，其中，通过配置为围绕旋转轴旋转的可旋转的中间掩模将所述感光材料选择性地暴露于所述第一类型的电磁辐射；以及其中，所述可旋转的中间掩模具有与不同的晶圆识别标记分别对应的多个不同的中间掩模域。

根据本发明的一个实施例，其中，将所述感光材料顺序地暴露于所述第一类型的电磁辐射，包括：将所述可旋转的中间掩模旋转至第一方位；根据所述可旋转的中间掩模的第一中间掩模域来暴露所述感光材料，以将第一晶圆识别标记暴露在所述感光材料内；将所述可旋转的中间掩模旋转至下一方位；以及根据所述可旋转的中间掩模的附加的中间掩模域来暴露所述感光材料，以将附加的晶圆识别标记暴露在所述感光材料内。

以上论述了若干实施例的部件，使得本领域的技术人员可以更好地理解本发明的各个实施例。本领域技术人员应该理解，可以很容易地使用本发明作为基础来设计或更改其他的处理和结构以用于达到与本发明所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点。本领域技术人员也应该意识到，这些等效结构并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。