利用接近式拼接度量制作光刻图像场的方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般地涉及半导体制造，并且更具体地涉及在半导体制造期间的多个曝光 场（exposure field)的定位。
【背景技术】
[0002] 在光刻领域内，曝光的图像场在半导体层上的精确布置可能是非常重要的，尤其 是因为一个或多个另外的层可能随后被制作在这一层上。层内定位或者场拼接可以因此包 括在半导体晶圆的共享层上光刻产生的图像（即，曝光的场）相对于彼此的布置。从而，在 一些实现中，利用例如一些场区域重叠，多个半导体器件（例如，处理器芯片）曝光可以在 半导体晶圆表面重复。
[0003] 因此，利用例如位于每个曝光的图像上的预定图案图像（即，瓣状区（petal))可 以实现与将每个曝光的场相对于它的临近场定位关联的不同技术。利用度量工具，可以利 用产生的预定图案图像来确定多个曝光的场之间的对准误差。如果这些确定的对准误差落 在特定容差之外，则可能需要该层的光刻返工，由此去除图案化的光致抗蚀剂、重新施加另 一光致抗蚀剂层、以及在新施加的光致抗蚀剂层上重新光刻曝光所述场。
【发明内容】
[0004] 根据一个或多个实施例，在不重叠的曝光场之间提供晶圆拼接在其它事物之间可 以是有优势的。从而，由于没有重叠，所以瓣状区定位和花状区（blossom)创建（即，瓣状区 的布置）促进增加的场利用面积。此外，作为消除的重叠的结果，可以减轻在极紫外（EUV) 光刻期间的极紫外（EUV)杂散光（flare)。
[0005] 根据至少一个示例性实施例，提供了一种在半导体制造过程期间在半导体层上拼 接多个光刻曝光的场的方法。所述方法可以包括：在半导体层上曝光第一光刻场图像，由此 所述第一光刻场图像具有基本邻近第一光刻场图像的外周边缘定位的第一瓣状区；在半导 体层上曝光第二光刻场图像，由此所述第二光刻场图像具有基本邻近第二光刻场图像的外 周边缘定位的第二瓣状区；在半导体层上曝光第三光刻场图像，由此所述第三光刻场图像 具有基本邻近第三光刻场图像的外周边缘定位的第三瓣状区；以及在半导体层上曝光第四 光刻场图像，由此所述第四光刻场图像具有基本邻近第四光刻场图像的外周边缘定位的第 四瓣状区。第一、第二、第三和第四光刻场的外周边缘基于第一、第二、第三和第四瓣状区之 间的预定设计距离以非重叠方式基本邻接。从而，在度量工具的视场（FOV)内捕获第一、第 二、第三和第四瓣状区，用于确定第一、第二、第三和第四光刻场图像之间的拼接误差。
[0006] 根据至少另一个示例性实施例，提供了一种在半导体制造过程期间确定半导体层 上的多个光刻曝光的场中的拼接误差的方法。所述方法可以包括：接收与和多个光刻曝光 的场关联的多个瓣状区对应的预定设计距离；以及在度量工具的单个视场（FOV)内识别花 状区。所述花状区可以由与所述多个光刻曝光的场对应的角的非重叠邻接形成，由此所述 花状区包括与所述多个光刻曝光的场关联的多个瓣状区。然后基于所述花状区内的多个瓣 状区中的每一个的坐标位置和预定设计距离两者来计算瓣状区位置误差。从而，计算的瓣 状区位置误差指示所述多个光刻曝光的场的拼接误差。
[0007] 根据另一个示例性实施例，提供了一种用于在半导体制造过程期间确定半导体层 上的多个光刻曝光的场中的拼接误差的计算机系统。所述计算机系统可以包括存储器以及 与所述存储器通信的处理器，由此所述处理器可以具有用于从存储器获取指令的指令获取 单元和用于执行获取的指令的一个或多个执行单元。所述计算机系统可以能够执行包括以 下步骤的方法：接收与和所述多个光刻曝光的场关联的多个瓣状区对应的预定设计距离； 以及在度量工具的单个视场（FOV)内识别花状区。所述花状区可以由与所述多个光刻曝光 的场对应的角的非重叠邻接形成，由此所述花状区包括与所述多个光刻曝光的场关联的多 个瓣状区。然后基于所述花状区内的多个瓣状区中的每一个的坐标位置和所述预定设计距 离两者来计算瓣状区位置误差。从而，计算的瓣状区位置误差指示所述多个光刻曝光的场 的拼接误差。
【附图说明】
[0008] 图IA示出了传统上已知的一般化的晶圆拼接概念；
[0009] 图IB示出了传统上已知的晶圆拼接结构的示例性实施例；
[0010] 图IC示出了传统上已知的晶圆拼接结构的另一个示例性实施例；
[0011] 图2示出了根据一个实施例的晶圆拼接结构；
[0012] 图3是根据一个实施例的确定与光刻场曝光拼接过程关联的误差的过程流程图；
[0013] 图4A是根据一个实施例的用于确定瓣状区布置误差（PPE)的邻近瓣状区的放大 图。
[0014] 图4B是根据一个实施例的包括用于确定瓣状区布置误差（PPE)的与四个曝光场 对应的瓣状区的花状目标图像的放大图；
[0015] 图5示出了根据一个实施例的提供给拼接的曝光场的通过确定的平均场误差参 数的校正；
[0016] 图6示出了根据一个实施例的提供给拼接的曝光场的通过确定的场到场步进扫 描误差参数的校正；
[0017] 图7示出了根据一个实施例的包括对用于确定拼接误差的多个花状区进行成像 的晶圆拼接结构；以及
[0018] 图8是根据一个实施例的度量工具内的软件和硬件的框图。
[0019] 附图不必是按比例的。所述附图只是示意性的代表，不是要描绘本发明的具体参 数。所述附图只是要描绘本发明的典型实施例。在所述附图中，相同的编号代表相同的元 件。
【具体实施方式】
[0020] 所属技术领域的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算 机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、 完全的软件实施方式（包括固件、驻留软件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施方 式，这里可以统称为"电路"、"模块"或"系统"。此外，在一些实施例中，本发明的各个方面 还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介 质中包含计算机可读的程序代码。
[0021] 可以采用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算 机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限 于一一电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任何以上的组合。计算 机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便 携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM)、只读存储器（ROM)、可擦式可编程只读存储器 (EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器（CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者 上述的任何合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的 有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0022] 计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号， 其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括一一但 不限于一一电磁信号、光信号或上述的任何合适的组合。计算机可读的信号介