【光刻】对准标识 Alignment Marks

　　在光刻中理论上来说，能在对准激光照射下产生衍射的周期性结构都可以用作对准标识。然而，在实际工艺条件下，对准标识还必须满足其他条件：第一，晶圆上的标识必须不容易被工艺损坏；第二，便于放置在掩模版上，不影响器件；第三，能有效地被对准光学系统探测到，并提供最大的信号强度[1]。

　　目前的高精度光刻设备所采用的对准方式主要有两类，即光栅衍射空间滤波干涉和视频图像处理。常见的对准方式如早期采用的离轴对准有双目显微镜对准；共轴对准有TTL（Through The Lens）对准和双光束逐场对准；明场对准有激光扫描视频图像对准，场像对准；暗场对准有激光步进对准；光栅对准有莫尔条纹对准，激光外差干涉对准，全息对准[2]。

不同型号的光刻机可能使用不同的对准标识。这里就几种主要的对准标识进行讨论[1]。

图1  ASML标准标识

　　图1是ASML标准标识的设计图。晶圆上的标识和掩模上的标识相似。水平的周期性线条是用于测量晶圆和掩模水平位置的偏差；垂直的线条是用于测量垂直方向的偏差。对准标识是8um线宽/8um间隔（周期=16nm）和8.8nm线宽/8.8nm间隔（周期=17.6nm）的密集线条。

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图2  SMASH对准标识

　　SMASH（smart alignment sensor hybrid）标识的设计如图2所示。它是一系旋转了45°的等间距线条构成的。这些线条不一定都是实线条，也可以是由点阵构成。

图3  Nikon LSA和FIA对准标识

　　Nikon有两种对准标识的设计： LSA标识和FIA标识。 LIA可以使用FIA的标识。图3(a)是LSA的设计，图3(b)是FIA的设计图形。它们用于确定晶圆X方向的位置。把3(a)、3(b)旋转90°，用于确定晶圆Y方向的位置。

图4  Canon对准标识

　　Canon光刻机使用的对准标识如图4所示。用于对准照明的光源可以是He-Ne激光（632.8nm波长）或具有较宽波段的可见光（590±6nm）。

参考文献：

[1]韦亚一，超大规模集成电路先进光刻理论与应用，科学出版社，2016，127-131

[2]梁友生等，光刻对准技术研究进展，电子工业专用设备（中文普通期刊），2004，1004-4507（2004）10-0030-05