TWI757881B - 比較對準向量的晶粒系統和方法 - Google Patents

Abstract

本案揭示內容之實施例包括晶粒系統與比較對準向量的方法。該晶粒系統包括以期望圖案排列的複數個晶粒。能夠從該晶粒的邊緣特徵確定對準向量，諸如晶粒向量。該等對準向量能夠與相同系統中的其他晶粒或晶粒圖案比較。一種比較晶粒與晶粒圖案的方法包括：比較晶粒向量及/或圖案向量。對準向量之間的比較容許固定晶粒圖案以用於下一回的處理。所提供的該等方法容許剛沉積的邊緣特徵之間的準確比較，使得能夠達成準確的晶粒縫合。

Description

比較對準向量的晶粒系統和方法

本案揭示內容的實施例是關於設備和方法，並且更特定而言，關於晶粒系統（die system）和比較對準向量（alignment vector）的方法。

一般認為虛擬實境（VR）是電腦生成的模擬環境，其中使用者具有明顯的實體存在。VR體驗能夠以三維生成，且以頭戴式顯示器（HMD）觀察，該頭戴式顯示器諸如眼鏡或其他可佩戴的顯示裝置，具有近眼顯示器面板作為鏡片以顯示取代真實環境的VR環境。

然而，擴增實境（AR）實現了這樣的體驗：使用者仍能夠透過眼鏡或其他HMD設備的顯示鏡片觀看，以查看周圍環境，還可以觀看生成用於顯示且作為環境的一部分顯現的虛擬物體的影像。AR能夠包括任何類型的輸入，諸如音訊和觸覺輸入，以及可以增強或放大使用者所體驗的環境的虛擬影像、圖形、和視訊。為了達成AR體驗，虛擬影像覆蓋於周圍環境上，以光學裝置執行該覆蓋。VR與AR裝置能夠透過使用微影術將特徵沉積至基板上以產生晶粒的方式來製作。然而，由於與典型的半導體微影圖案相比，VR和AR裝置的尺寸大，所以必須將多個晶粒和圖案準確地縫合在一起以產生發揮功能的裝置。

此技術中的一項缺點在於，當前的縫合方法無法以足夠的準確度（accuracy）組合微影圖案以確保有發揮功能的裝置。另外，一旦沉積微影圖案，確定如何在下一回微影中固定圖案會變得複雜。而且，沒有簡單的方法將預期的特徵之關鍵尺寸（CD）與實際沉積的特徵CD進行比較。

因此，此技術中需要的是用於AR/VR裝置的晶粒之準確地縫合在一起。

本文的實施例包括晶粒系統和比較對準向量的方法。對準向量是從晶粒的邊緣特徵及邊緣特徵圖案確定。比較晶粒和晶粒圖案的方法包括比較晶粒向量及/或圖案向量。對準向量之間的比較容許為下一回處理固定晶粒圖案。對準向量和方法容許晶粒的準確縫合。

一個實施例中，提供一種晶粒系統，該晶粒系統包括複數個晶粒。每一晶粒包括複數個元件特徵與一或多個邊緣區域。每一邊緣區域包括一或多個邊緣邊界特徵和複數個邊緣特徵。

另一實施例中，提供一種比較對準向量的方法，包括：針對第一晶粒確定第一對準向量v₁ ；針對第二晶粒確定第二對準向量v₂ ；使用第一對準向量v₁ 和第二對準向量v₂ 確定晶粒-晶粒（die-die）角θ₁₂ ；根據該晶粒-晶粒角θ₁₂ 將該第一晶粒圖案改變至第一改變的晶粒圖案；以及根據該晶粒-晶粒角θ₁₂ 將該第二晶粒圖案改變至第二改變的晶粒圖案。

又一實施例中，提供了一種用於確定晶粒對準的方法，包括：使用第一晶粒圖案在第一晶粒上產生第一複數個邊緣特徵；使用第二晶粒圖案在第二晶粒上產生第二複數個邊緣特徵；針對該第一晶粒確定第一對準向量v₁ ；針對該第二晶粒確定第二對準向量v₂ ；使用該第一對準向量v₁ 和該第二對準向量v₂ 確定晶粒-晶粒角θ₁₂ ；將該第一晶粒圖案改變至第一改變的晶粒圖案；以及將該第二晶粒圖案改變至第二改變的晶粒圖案。

本案揭示內容的實施例包括晶粒系統和比較對準向量的方法。晶粒系統包括以期望的圖案排列的複數個晶粒。能夠由晶粒的邊緣特徵確定對準向量（例如晶粒向量）。能夠將對準向量與相同系統中的其他晶粒或晶粒圖案進行比較。比較晶粒和晶粒圖案的方法包括比較晶粒向量及/或圖案向量。對準向量之間的比較容許為下一回處理固定晶粒圖案。提供的方法容許在剛沉積的邊緣特徵之間進行準確比較，使得能夠達成晶粒的準確縫合。比較晶粒向量和圖案向量容許歸因於第一晶粒圖案中之誤差的下一晶粒圖案的補償。對準向量提供了簡單的方法比較晶粒和晶粒圖案之間的對準和覆蓋。本案揭示內容的實施例可用於（但不限於）在晶粒系統中對準晶粒。

如本文所用，術語「約」是指與標稱值相差+/-10%。應理解，這樣的差異能夠包括在本文提供的任何值中。

圖1A說明根據一個實施例的晶粒系統100。晶粒系統100設置為用於諸如VR或AR頭戴件或裝置的光學設備的鏡片。晶粒系統100包括用於光學裝置的任何材料，例如但不限於玻璃或塑膠。

如圖所示，晶粒系統100包括複數個晶粒101和複數個晶粒圖案111。如圖1A所示，複數個晶粒101及/或複數個晶粒圖案111中的每一者由實線分隔。晶粒圖案111是待生長以產生期望的圖案化晶粒101的材料之圖案。因此，該晶粒系統100能夠包括在時間上任何給定點的晶粒圖案111（即，待產生的期望圖案）、晶粒101（即，所圖案化的晶粒）、或上述兩者的混合。

儘管將複數個晶粒101和複數個晶粒圖案111繪示成網格圖案，但考量能夠以任何排列方式呈現複數個晶粒101和複數個晶粒圖案111。每一晶粒101及/或晶粒圖案111能夠具有與任何其他晶粒及/或晶粒圖案相同的形狀及/或尺寸，或者該等晶粒及/或晶粒圖案之其中一些能夠具有與其他晶粒及/或晶粒圖案不同的形狀及/或尺寸。晶粒101及/或晶粒圖案111的數目、晶粒及/或晶粒圖案的排列方式、以及晶粒及/或晶粒圖案的形狀和尺寸是由發明所屬技術領域中具有通常知識者所挑選，以產生較佳的光學裝置。

圖1B說明根據一個實施例的晶粒圖案111的放大部分。該晶粒圖案111能夠是此技術中使用的任何遮罩，諸如微影遮罩、數位遮罩、或虛擬遮罩。圖1B的放大部分說明晶粒圖案111A、111B、111C、111D之間的示範性交會。圖1B說明在相對應的晶粒101（圖1C中說明）中待產生的晶粒圖案111。例如，晶粒圖案111A、111B、111C、111D用於產生圖1C的晶粒101A、101B、101C、101D。

儘管圖1B中說明的晶粒圖案111A、111B、111C、111D相似，但應理解，晶粒圖案111A、111B、111C、111D能夠彼此相同或不同，因此如下文於圖1C中描述的沉積的晶粒101A、101B、101C、101D對於每一晶粒而言能夠相同或不同。雖然未於圖1B至圖1C（該等圖說明晶粒圖案111及晶粒之轉角）中說明，但應理解，晶粒圖案延伸穿過晶粒圖案的整體。

如圖所示，每一晶粒圖案111包括邊緣圖案區域119（例如，晶粒圖案111A、111B、111C、111D分別包括邊緣圖案119A、119B、119C、119D）。該邊緣圖案區域119為約1微米至約10微米寬。邊緣圖案區域119的尺寸足夠小，使得最終晶粒101的功能不受影響。如圖所示，邊緣圖案區域119（諸如119A、119B、119C、119D）包括複數個邊緣特徵圖案112（諸如112A、112B、112C、112D）以及一個或多個邊緣邊界特徵圖案113（諸如113A、113B、113C、113D）。複數個邊緣特徵圖案112之各者分別於x方向、y方向上以距離a、b彼此分隔。該a、b距離在給定的晶粒圖案111中或在晶粒圖案（例如111A及111B）之間能夠相同或不同。距離a、b能夠在整個給定的晶粒圖案111中變化。距離a、b能夠從約1nm至約5µm。儘管顯示為矩形網格，但是應理解，邊緣特徵圖案112能夠具有任何排列方式。

邊緣邊界特徵圖案113能夠具有長度為L’的第一部分113’和長度為L”的第二部分113”。長度L’、L”能夠從約100nm至約10µm。給定的邊緣邊界特徵圖案113的長度L’、L”能夠與其他邊緣邊界特徵圖案相同或不同，例如，邊緣邊界特徵圖案113A的第一部分113A’的長度L’有別於邊緣邊界特徵圖案113B的第一部分113B’的長度L’。雖然圖中顯示邊緣邊界特徵圖案113具有L形，但也考慮任何形狀，例如十字形。相鄰的第一部分113’之間的距離d（例如，113A’與113C’之間的距離以及113B’與113D’之間的距離d）能夠為相同或不同。同樣地，相鄰的第二部分113”之間的距離d（例如，113A”與113B”之間的距離d以及113C”與113D”之間的距離d）能夠為相同或不同。距離d能夠為約50nm至約5µm。

對於每一晶粒圖案111而言，圖案向量115是由圖案中的兩個或更多個特徵之間的方向和距離所界定。例如，圖案向量115A是由兩個邊緣特徵圖案112A之間的距離所界定。在另一範例中，圖案向量115A界定於邊緣特徵圖案112A與邊界特徵圖案113A之間（圖中未示）。在又一範例中，圖案向量115A界定於邊緣特徵圖案112A和邊界特徵圖案113A的第一部分113A’之間（圖中未示）。在每一情況中，每一晶粒圖案111 （例如，晶粒圖案111A ）具有對應的圖案向量115（例如，115A）。為了比較對應的晶粒圖案111之間的圖案向量115（例如，比較晶粒圖案111A的圖案向量115A與晶粒圖案111B的圖案向量115B），對應的晶粒圖案之間的圖案向量115的定義是一致的。圖1B說明四個晶粒圖案111A、111B、111C、111D以及它們的相應的圖案向量115A、115B、115C、115D。

對於虛擬或數位遮罩而言，能夠以數位方式確定圖案向量115，例如，藉由遮罩的像素測量距離和角度。對於實體遮罩而言，能夠使用任何期望的成像技術（諸如掃描電子顯微鏡（SEM））確定圖案向量115。其他可能的成像技術包括使用任何光波長的光學偵測和明場偵測。

使用相鄰晶粒圖案111之間的圖案向量115以比較晶粒圖案相對於彼此的正確走向和放置。例如，晶粒圖案111A的圖案向量115A能夠與晶粒圖案111B的圖案向量115B相比較。在圖1B中，所繪示的圖案向量115A、115B相對於彼此正確地定向，且因此晶粒圖案111A、111B正確地對準。

圖1C說明根據一個實施例的晶粒101的放大部分。圖1C的放大部分說明晶粒101A、101B、101C、101D之間的示範性交會。晶粒101A、101B、101C、101D是從圖1B所繪示的相應晶粒圖案111A、111B、111C、111D沉積的圖案。雖然圖1C中繪示的晶粒101A、101B、101C、101D是類似的，但應理解晶粒101A、101B、101C、101D能夠彼此相同或不同。取決於光學裝置的所欲之功能，每一晶粒101設置成反射及/或傳輸某些波長的光。

如圖所示，每一晶粒101包括邊緣區域109 （例如，晶粒101A、101B、101C、101D分別包括邊緣區域109A、109B、109C、109D）。 每一邊緣區域109（例如109A、109B、109C、109D）包括圖案化材料，該圖案化材料對應於晶粒圖案111（例如111A、111B、111C、111D）的等效邊緣圖案區域119（例如119A、119B、119C、119D）。邊緣區域109為約1μm至約10μm寬。邊緣區域109之尺寸足夠小，以至於晶粒101之功能不受影響。 如圖所示，邊緣區域109（諸如109A、109B、109C、109D）包括複數個邊緣特徵102（諸如102A、102B、102C、102D）和一或多個邊緣邊界特徵103（諸如103A、103B、103C、103D）。複數個邊緣特徵102（例如102A、102B、102C、102D）之各者包括對應於等效邊緣特徵圖案112（例如112A、112B、112C、112D）的圖案化材料。複數個邊緣邊界特徵103（例如，103A、103B、103C、103D）之各者包括對應於等效邊緣邊界特徵圖案113（例如，113A、113B、113C、113D）的圖案化材料。複數個邊緣特徵102分別在x方向、y方向上彼此分隔距離a、b。在給定的晶粒101中，或者在晶粒圖案之間（例如101A和101B），a、b距離能夠為相同或不同。該a、b距離能夠在整個給定的晶粒101上有所變化。該距離a、b能夠為從約50nm至約5000μm。儘管圖中顯示矩形網格，但應理解邊緣特徵102能夠有任何的排列方式。

複數個邊緣特徵102包括在本技術中的光學裝置中所使用的任何特徵。該複數個邊緣特徵102具有約10nm至約100μm之CD（諸如高度和寬度），諸如約10nm至約100nm、約20nm至約200nm、或約60nm至約500nm。根據一個實施例，複數個邊緣特徵102包括通孔或孔洞。根據一個實施例，複數個邊緣特徵102包括間隔線。

根據一個實施例，複數個邊緣特徵102包括柱體，諸如在超穎透鏡（metalens）陣列中所使用的柱體。複數個邊緣特徵102取決於要過濾的光的期望光譜而有不同形狀。複數個邊緣特徵102能夠為實質上圓形、三角形、正方形、矩形、或具有不平坦的形狀。複數個邊緣特徵102能夠由任何合適的高折射率材料製成，諸如但不限於：矽、氧化矽、氮化矽、氧化鈦、氧化鉭、氧化鋯、氧化鉿、砷化鎵、氮化鎵、及氧化鈮。複數個邊緣特徵102也能夠由諸如金、銀、或銅之類的的金屬材料製成。

複數個邊緣特徵102具有諸如從約20nm至約500nm的關鍵尺寸（CD），諸如寬度或半徑。複數個邊緣特徵102具有從約10nm至約2μm之高度。根據一些實施例，複數個邊緣特徵102的CD、高度、形狀、材料、和特徵分隔距離經選擇以產生晶粒101，該晶粒101過濾掉除了窄的波長帶之外的所有光。

在一個實施例中，複數個邊緣特徵102是圓形或橢圓形的多個柱狀物，該等柱狀物含有二氧化矽（SiO₂ ）、矽（Si）、二氧化鈦（TiO₂ ）、氮化鎵（GaN）材料，該等柱狀物具有約30nm至500nm的半徑，該等柱狀物具有約10nm至2μm之高度，且該等柱狀物具有約30nm至約5000nm的分隔。

邊緣邊界特徵103能夠具有長度為L’的第一區段103’和長度為L”的第二區段103”。長度L’、L”能夠從約100nm至約10μm。給定邊緣區域109的長度L’、L”能夠與其他邊緣區域相同或不同，例如，邊緣邊界特徵103A的第一區段103A’的長度L’與邊緣邊界特徵103B的第一區段103B’的長度L’不同。雖然圖中顯示邊緣邊界特徵103具有L形，但是也考量任何形狀，諸如十字形。

一或多個邊緣邊界特徵103的材料能夠與複數個邊緣特徵102中所包括的材料相同。相鄰的第一區段103’之間的距離d（例如103A’和103C’之間的距離，以及103B’和103D’之間的距離）能夠相同或不同。同樣，相鄰的第二區段103”之間的d距離（例如103A”和103B”之間的距離，以及103C”和103D”之間的距離）能夠相同或不同。距離d能夠為從約1nm至約5000μm。

對於每一個晶粒101而言，晶粒向量105是由該晶粒中兩個特徵之間的方向和距離所界定。舉例而言，晶粒向量105A是由兩個邊緣特徵102A之間的距離所界定。在另一實例中，晶粒向量105A是在邊緣特徵102A與邊緣邊界特徵103A （圖中未示）之間界定。在又一實例中，晶粒向量105A是在邊緣特徵102A與邊界特徵103A（圖中未示）之第一部分103A’之間界定。在每一情況中，每一晶粒101（例如，晶粒101A）具有對應的晶粒向量105（例如，105A）。能夠透過使用晶粒101的影像而確定晶粒向量105，並且透過測量晶粒之影像的像素之間的距離而確定晶粒向量。能夠使用任何期望的成像技術製作晶粒的影像，諸如SEM。其他可能的成像技術包括使用任何波長的光的光學偵測和明場偵測。發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠挑選期望的光波長以匹配邊緣邊界特徵103和邊緣特徵102的CD。晶粒向量105之誤差為大約一個像素的尺寸。圖1C繪示四個晶粒101A、101B、101C、101D及其對應的晶粒向量105A、105B、105C、105D。

相鄰晶粒101之間的晶粒向量105用於將晶粒圖案的正確定向和放置彼此比較。例如，能夠將晶粒101A的晶粒向量105A與晶粒101B的晶粒向量105B進行比較。在圖1C中，所繪示的晶粒向量105A、105B相對於彼此正確地定向，因此晶粒101A、101B正確地對準。

在使用晶粒圖案111產生晶粒101期間，複數個邊緣特徵的尺寸102能夠與晶粒圖案111的複數個邊緣特徵圖案112不同。例如，製程漂移能夠造成邊緣特徵102的位置從邊緣特徵圖案112的平移、邊緣特徵的厚度能夠與邊緣特徵圖案不同，晶粒之下方的基板能夠是不均勻的，晶粒的所擷取的影像中可能會有雜訊（noise），或者是用於製作晶粒之影像的圖案識別演算法可能有誤。在這些情況中，晶粒向量105（例如，圖1C中所繪示的晶粒向量105A）能夠與圖案向量115（例如，圖1B中所繪示的圖案向量115A）不同。因此，晶粒向量105與圖案向量115之比較是用於改善下一晶粒101的晶粒圖案111。根據一個實施例，使用下述等式計算於晶粒向量105A和圖案向量115A之間界定的角度θ_AA’ 。

cos(θ_AA’ ) = （v_A ．v_A’ ）/(|v_A ||v_A’ |)

其中|v_A |是晶粒向量之絕對值，且|v_A’ |是圖案向量的絕對值。對於小角度而言，該等式可簡化為

θ_AA’ = （v_A ．v_A’ ）/(|v_A ||v_A’ |)

因為對於小θ_AA’ 而言，cos(θ_AA’ )近似於θ_AA’ 。 根據一個實施例，將晶粒向量105A的x分量與圖案向量115A的x分量進行比較，並且將晶粒向量105A的y分量與圖案向量115A的y分量進行比較。根據一個實施例，角度θ_AA’ 的誤差小於大約150弧秒。x分量差、y分量差、及角度θ_AA’ 能夠用於校正晶粒圖案111A，造成晶粒101A更準確地沉積。

圖1D說明根據一個實施例的晶粒101的放大部分。圖1D的放大部分說明了四個晶粒101E、101F、101G、101H的交會，分別包括邊緣區域109E、109F、109G、109H。與圖1C（其繪示適當對準的四個晶粒101A、101B、101C、101D的交會）相較，圖1D說明不適當地對準的四個晶粒101E、101F、101G、101H之交會。例如，圖中繪示晶粒101E、101F、101G、101H彼此不呈約90度，使得每一晶粒的轉角不以約90度的角度會合。

對每一晶粒101而言，晶粒向量105是由晶粒中兩個特徵之間的方向和距離界定。舉例而言，晶粒向量105E由兩個邊緣特徵102E之間的距離界定。在另一個實例中，晶粒向量105E是界定於邊緣特徵102E和邊界特徵103E （圖中未示）之間。在又一實例中，晶粒向量105E是界定在邊緣特徵102E與邊界特徵103E之第一部分103E’（圖中未示）之間。在每一情況中，每一晶粒101（例如，晶粒101E）具有對應的晶粒向量105（例如，105E）。圖1D說明四個晶粒101E、101F、101G、101H及其對應的晶粒向量105E、105F、105G、105H。

相鄰晶粒圖案111之間的晶粒向量105用於比較晶粒圖案相對彼此的正確走向和放置。例如，能夠將晶粒101E之晶粒向量105E與晶粒101F的晶粒向量105F相比較。在圖1D中，所繪示的晶粒向量105E、105F並非相對彼此正確地定向，因此晶粒101E、101F並未正確地對準。

因此，晶粒101E的晶粒向量105E與晶粒101F的晶粒向量105F的比較用於改善下一晶粒101E、101F沉積的相對應晶粒圖案111E、111F。根據一個實施例，晶粒向量105E與晶粒向量105F之間所界定的角度θ_EF 是使用下述等式計算：

cos(θ_EF ) = （v_E ．v_F ）/(|v_E ||v_F |)

其中，|v_E |是晶粒向量105E的絕對值，|v_F |是晶粒向量105F的絕對值。對於小角度而言，該等式可簡化為：

θ_EF = （v_E ．v_F ）/(|v_E ||v_F |)

因為對於小θ_EF 而言，cos(θ_EF )近似於θ_EF 。根據一個實施例，晶粒向量105E的x分量與晶粒向量105F之x分量比較，晶粒向量105E的y分量與晶粒向量105F之y分量比較。x分量差、y分量差、及角度θ_EF 能夠用於校正晶粒圖案，造成晶粒101E、101F更準確地沉積。根據一個實施例，角度θ_EF 之誤差小於約150弧秒。例如，在圖1D中所說明的晶粒101中，角度θ_EF 大約與相鄰晶粒101E、101F之間的角度不對準相同。

如上文所述，對準向量能夠用於將晶粒101及/或晶粒圖案111之特徵相互比較。對準向量能夠包括晶粒向量105（於圖1C至圖1D中繪示）及圖案向量115（於圖1B中繪示）之任何組合。對準向量之間的比較的可能組合包括但不限於相鄰晶粒101的晶粒向量105之間的比較（例如，晶粒向量105A和105B的比較）、相鄰晶粒圖案111的圖案向量115之間的比較（例如，圖案向量115A和115B的比較）、晶粒向量105和圖案向量115之間的比較（例如，晶粒向量105A和圖案向量115A的比較）。雖然上文和下文描述兩個對準向量之間的比較，但是應理解，能夠進行任何數量的對準向量之比較。

此外，雖然圖中顯示晶粒系統100的晶粒101是在單一層中的相同的xy平面中（例如，圖1C所繪示的晶粒101A、101B、101C、101D；圖1D所繪示的晶粒101E、101F、101G、101H)，但能夠針對不同層的晶粒確定對準向量，且可以如下文圖2及圖3中所述般執行不同層中的對準向量之比較。

圖2是根據一個實施例的用於比較對準向量的方法200操作的流程圖。雖然結合圖2描述方法200之操作，但發明所屬技術領域中具有通常知識者會瞭解，設置成以任何順序執行該方法之操作的任何系統都落入本文所述的實施例的範疇內。

方法200開始於操作210，其中確定第一對準向量v₁。如上文所述，第一對準向量能夠是晶粒向量105或圖案向量115。能夠透過使用此技術中的任何合適的微影工具或度量工具確定第一對準向量v₁。

根據一些實施例，第一對準向量v₁是晶粒向量105A。第一對準向量v₁由第一x分量和第一y分量界定。第一x分量等於第一晶粒101A之複數個邊緣特徵102A中的兩個邊緣特徵之間的x距離，而第一y分量等於第一晶粒之複數個邊緣特徵中的兩個邊緣特徵之間的y距離。根據一些實施例，第一對準向量v₁是圖案向量115。第一對準向量v₁由第一x分量和第二y分量界定。第一x分量等於第一晶粒圖案111A之複數個邊緣特徵圖案112A中的兩個邊緣特徵圖案之間的x距離，而第一y分量等於第一晶粒圖案之複數個邊緣特徵圖案中的相同兩個邊緣特徵圖案之間的y距離。

在操作220，確定第二對準向量v₂。能夠透過使用此技術中的任何合適的微影工具或度量工具確定第二對準向量v₂。

根據一些實施例，第二對準向量v₂是晶粒向量105B。第二對準向量v₂由第二x分量和第二y分量界定。第二x分量等於第二晶粒101B之複數個邊緣特徵中的兩個邊緣特徵之間的x距離，而第二y分量等於第二晶粒之複數個邊緣特徵中的兩個邊緣特徵之間的y距離。

根據一些實施例，第二對準向量v₂是圖案向量115B。第二對準向量v₂由第二x分量和第二y分量界定。第二x分量等於第二晶粒圖案111B之複數個邊緣特徵圖案112B中的兩個邊緣特徵圖案之間的x距離，而第二y分量等於第二晶粒圖案之複數個邊緣特徵圖案中的兩個邊緣特徵圖案之間的y距離。在操作230，晶粒-晶粒角度θ₁₂是透過使用第一對準向量v₁和第二對準向量v₂確定。

根據一個實施例，角度θ₁₂是使用如下等式計算：cos(θ₁₂)=(v₁．v₂)/(|v₁||v₂|)

其中，|v₁|是第一對準向量v₁的絕對值，|v₂|是第二對準向量v₂的絕對值。對於小角度而言，該等式可簡化為：θ₁₂=(v₁．v₂)/(|v₁||v₂|)，因為對於小θ₁₂而言，cos(θ₁₂)近似於θ₁₂。

在操作240，確定要對第一晶粒圖案111A及/或第二晶粒圖案111B進行的一或多個校正。根據一個實施 例，確定對第一晶粒圖案111A和第二晶粒圖案111B的一或多個校正包括：根據角度θ₁₂將第一晶粒圖案改變成第一改變的晶粒圖案，並且根據角度θ₁₂將第二晶粒圖案改變成第二改變的晶粒圖案。

第二對準向量v₂類似於第一對準向量v₁；即，預期對準向量v₁與v₂之間的晶粒-晶粒角度θ₁₂是小的。例如，在其中第一對準向量v₁是用於晶粒圖案的晶粒向量(例如，用於晶粒101A的晶粒向量105A)並且第二對準向量v₂是用於晶粒圖案的圖案向量(例如，用於晶粒圖案111A的圖案向量115A)的實施例中，對於沉積的晶粒而言預期有小的晶粒-晶粒角度θ₁₂而類似於晶粒圖案。然而，由於製程漂移或上文所列之其它因素，大的晶粒-晶粒角度θ₁₂能夠指出晶粒101A和相關聯的晶粒圖案不匹配晶粒圖案111A，因此在未來晶粒圖案中能夠製作一或多個校正。例如，如果相對應的晶粒之特徵不在適當位置，則能夠平移晶粒圖案111A的圖案特徵。

另一實例中，在其中第一對準向量v₁是用於第一晶粒圖案的晶粒向量(例如，用於晶粒101A的晶粒向量105A)並且第二對準向量v₂是用於第二晶粒圖案的晶粒向量(例如，用於晶粒101B的晶粒向量105B)的實施例中，對於相鄰的晶粒而言預期有小的晶粒-晶粒角度θ₁₂而彼此相似。然而，由於製程漂移或上文所列之其它因素，大的晶粒-晶粒角度θ₁₂能夠指出相鄰的晶粒不匹配，因此在未來晶粒圖案中能夠製作一或多個校正。例如，如果兩個晶 粒未正確對準(例如，圖1D所繪示的晶粒101E、101F)，則能夠調整整個第二晶粒圖案相對於第一晶粒圖案的角度。

圖3是根據一個實施例的用於確定晶粒對準的方法的方法300之操作的流程圖。儘管結合圖3描述方法300之操作，但發明所屬技術領域中具有通常知識者會理解，設置成以任何順序執行方法操作的任何系統都落入本文所述實施例之範疇內。

方法300開始於操作310，其中沉積第一晶粒101A並且產生第一複數個邊緣特徵102A。能夠透過使用第一晶粒圖案111A產生該第一晶粒101A，如上文所述。

在操作320，沉積第二晶粒101B，並且產生第二複數個邊緣特徵102B。能夠透過使用第二晶粒圖案111B產生該第二晶粒101B，如上文所述。

在操作210，確定第一對準向量v₁。第一對準向量v₁是晶粒向量105A。第一對準向量v₁由第一x分量和第一y分量界定。第一x分量等於第一晶粒101A之複數個邊緣特徵102A之兩個邊緣特徵之間的x距離，並且第一y分量等於第一晶粒的複數個邊緣特徵的相同兩個邊緣特徵之間的y距離。能夠透過使用此技術中的任何合適的度量工具確定第一對準向量v₁。

在操作220，確定第二對準向量v₂。第二對準向量v₂是晶粒向量105B。第二對準向量v₂由第二x分量和第二y分量界定。第二x分量等於第二晶粒101B之複數個邊 緣特徵之兩個邊緣特徵之間的x距離，並且第二y分量等於第二晶粒的複數個邊緣特徵的相同兩個邊緣特徵之間的y距離。能夠透過使用此技術中的任何合適的度量工具確定第二對準向量v₂。

在操作230，晶粒-晶粒角度θ₁₂是透過使用第一對準向量v₁及第二對準向量v₂確定。

該晶粒-晶粒角度θ₁₂使用下述等式計算：cos(θ₁₂)=(v₁．v₂)/(|v₁||v₂|)

其中，|v₁|是第一對準向量v₁的絕對值，|v₂|是第二對準向量v₂的絕對值。對於小角度而言，該等式可簡化為：θ₁₂=(v₁．v₂)/(|v₁||v₂|)，因為對於小θ₁₂而言，cos(θ₁₂)近似於θ₁₂。

在操作330，比較第一對準向量v₁和第二對準向量v₂，以確定要對第一晶粒圖案111A所作的校正。一個實施例中，使用第一晶粒圖案111A作為參考晶粒，且由度量工具儲存對準校正數據，且同時將該數據發送到微影工具。在操作340，對準校正數據用於在下一循環的暴露期間校正第二晶粒之對準。因此，對準校正數據用於製造第一改變的晶粒圖案111A’。第一改變的晶粒圖案111A’結合了來自比較第一對準向量v₁和第二對準向量v₂的改善。

在操作340，比較第一對準向量v₁和第二對準向量v₂，以確定要對第二晶粒圖案111B進行的校正。將第二晶粒圖案111B改變為第二改變的晶粒圖案111B’。第二改變的晶粒圖案111B’結合了來自比較第一對準向量v₁ 和第二對準向量v₂ 的改善。根據一個實施例，第二改變的晶粒圖案111B’結合在操作330中確定的一些或全部的對準校正數據。

如上文所述，本文揭示比較對準向量的晶粒系統及方法。該晶粒系統包括以期望圖案排列的複數個晶粒。能夠從晶粒之邊緣特徵確定對準向量，例如晶粒向量。能夠將對準向量與同一系統中的其他晶粒或晶粒圖案進行比較。比較晶粒及晶粒圖案的方法包括比較晶粒向量及/或圖案向量。對準向量之間的比較容許為下一回處理固定晶粒圖案。

提供的方法容許在剛沉積的邊緣特徵之間進行準確比較，使得能夠達成晶粒的準確縫合。比較晶粒向量和圖案向量容許補償下一晶粒圖案（歸因於第一晶粒圖案中的誤差）。對準向量提供一種簡單的方法比較晶粒和晶粒圖案之間的對準和覆蓋。

雖然前述內容針對本案揭示內容的實施例，但是在不偏離本案揭示內容之基本範疇的情況下，可以設計本案揭示內容的其他和進一步的實施例，且本案揭示內容之範疇由所附的申請專利範圍決定。

100:晶粒系統 101,101A~101H:晶粒 102,102A~102E:邊緣特徵 103,103A~103E:邊緣邊界特徵 103’,103A’~103D’:區段 103”:區段 105,105A~105H:晶粒向量 109,109A~109H:邊緣區域 111,111A~111F:晶粒圖案 111A’,111B’:改變的晶粒圖案 112,112A~112D:邊緣特徵圖案 113,113A~113D:邊緣邊界特徵圖案 115,115A~115D:圖案向量 119,119A~119D:邊緣圖案區域 200:方法 210~240:操作 300:方法 310~340:操作

為了能夠詳細地理解本案揭示內容的上述特徵的方式，可透過參考其中一些於附圖說明的實施例而得到上文簡要總結的對本案揭示內容之更特定的描述。然而，應注意，附圖僅示出示範性實施例，因此不應視為限制其範疇，且可容許其他等效實施例。

圖1A說明根據一個實施例的晶粒系統。

圖1B說明根據一個實施例的晶粒圖案的放大部分。

圖1C說明根據一個實施例的晶粒的放大部分。

圖1D說明根據一個實施例的晶粒的放大部分。

圖2是根據一個實施例的用於比較兩個對準向量的方法操作的流程圖。

圖3是根據一個實施例的用於確定晶粒對準的方法操作的流程圖。

為助於瞭解，只要可能則已使用相同的元件符號指定圖中共通的相同元件。考量一個實施例的元件和特徵可以有利地併入其他實施例中，而無需贅述。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:晶粒系統

101:晶粒

111:晶粒圖案

Claims (20)

1. 一種晶粒系統(die system)，包括：複數個晶粒，每一晶粒包括：一中央區域，包括複數個元件特徵(device feature)；及一或多個邊緣區域，每一邊緣區域包括：一或多個邊緣邊界特徵(edge boundary feature)，至少部分地環繞該中央區域；及複數個邊緣特徵，配置於鄰近該等邊緣邊界特徵，每一邊緣特徵彼此分開一預定距離。
2. 如請求項1所述之晶粒系統，其中該複數個元件特徵包括一或多個柱體。
3. 如請求項1所述之晶粒系統，其中該複數個元件特徵包括一或多個通孔(via)。
4. 如請求項1所述之晶粒系統，其中該複數個元件特徵包括一或多個線空間(line space)。
5. 如請求項1所述之晶粒系統，其中該複數個元件特徵之間的間隔與該複數個邊緣特徵之間的間隔不同。
6. 一種比較對準向量(alignment vector)的方法，包括以下步驟：針對一第一晶粒與一第一晶粒圖案確定一第一對準向量v₁；針對一第二晶粒與一第二晶粒圖案確定一第二對準向 量v₂；使用該第一對準向量v₁和該第二對準向量v₂確定一晶粒-晶粒(die-die)角θ₁₂；根據該晶粒-晶粒角θ₁₂將該第一晶粒圖案改變至一第一改變的晶粒圖案；以及根據該晶粒-晶粒角θ₁₂將該第二晶粒圖案改變至一第二改變的晶粒圖案。
7. 如請求項6所述之方法，其中：該第一對準向量v₁是一晶粒向量，該第一對準向量v₁是由一第一x分量與一第一y分量所界定，該第一x分量等於該第一晶粒之複數個邊緣特徵之兩個邊緣特徵之間的x距離，該第一y分量等於該第一晶粒之該複數個邊緣特徵之兩個邊緣特徵之間的y距離，該第二對準向量v₂是一晶粒向量，該第二對準向量v₂是由一第二x分量與一第二y分量所界定，該第二x分量等於該第二晶粒之複數個邊緣特徵之兩個邊緣特徵之間的x距離，且該第二y分量等於該第二晶粒之該複數個邊緣特徵之兩個邊緣特徵之間的y距離。
8. 如請求項7所述之方法，其中確定該晶粒-晶粒角θ₁₂包括：解出下述等式：cos(θ₁₂)=(v₁． v₂)/(|v₁||v₂|)，其中|v₁|是該第一對準向量v₁的絕對值，且|v₂|是該第二對準向量v₂的絕對值。
9. 如請求項6所述之方法，其中：該第一對準向量是一晶粒向量，該第一對準向量v₁是由一第一x分量與一第一y分量所界定，該第一x分量等於該第一晶粒之複數個邊緣特徵之兩個邊緣特徵之間的x距離，該第一y分量等於該第一晶粒之該複數個邊緣特徵之兩個邊緣特徵之間的y距離，該第二對準向量是一圖案向量，該第二對準向量v₂是由一第二x分量與一第二y分量所界定，該第二x分量等於該第二晶粒圖案之複數個邊緣特徵圖案之兩個邊緣特徵圖案之間的x距離，且該第二y分量等於該第二晶粒圖案之該複數個邊緣特徵圖案之兩個邊緣特徵圖案之間的y距離。
10. 如請求項9所述之方法，其中確定該晶粒-晶粒角θ₁₂包括：解出下述等式：cos(θ₁₂)=(v₁．v₂)/(|v₁||v₂|)，其中|v₁|是該第一對準向量v₁的絕對值，且|v₂|是該第二對準向量v₂的絕對值。
11. 如請求項9所述之方法，其中該第一晶粒與該第二晶粒之每一者進一步包括一或多個邊緣邊界特徵。
12. 如請求項9所述之方法，其中該複數個邊緣特徵包括一或多個柱體。
13. 如請求項9所述之方法，其中該複數個邊緣特徵包括一或多個通孔。
14. 如請求項9所述之方法，其中該複數個邊緣特徵包括一或多個線空間。
15. 一種確定晶粒對準的方法，包括：使用一第一晶粒圖案在一第一晶粒上產生第一複數個邊緣特徵；使用一第二晶粒圖案在一第二晶粒上產生第二複數個邊緣特徵；針對該第一晶粒確定一第一對準向量v₁；針對該第二晶粒確定一第二對準向量v₂；使用該第一對準向量v₁和該第二對準向量v₂確定一晶粒-晶粒角θ₁₂；根據該晶粒-晶粒角θ₁₂將該第一晶粒圖案改變至一第一改變的晶粒圖案；以及根據該晶粒-晶粒角θ₁₂將該第二晶粒圖案改變至一第二改變的晶粒圖案。
16. 如請求項15所述之方法，其中透過使用該第一改變的晶粒圖案作為該第一晶粒圖案及使用該第二改變的晶粒圖案作為該第二晶粒圖案而重覆該方法。
17. 如請求項15所述之方法，其中：該第一對準向量v₁是一晶粒向量， 該第一對準向量v₁是由一第一x分量與一第一y分量所界定，該第一x分量等於該第一晶粒之該第一複數個邊緣特徵之兩個邊緣特徵之間的x距離，該第一y分量等於該第一晶粒之該第一複數個邊緣特徵之兩個邊緣特徵之間的y距離，該第二對準向量v₂是一晶粒向量，該第二對準向量v₂是由一第二x分量與一第二y分量所界定，該第二x分量等於該第二晶粒之該第二複數個邊緣特徵之兩個邊緣特徵之間的x距離，且該第二y分量等於該第二晶粒之該第二複數個邊緣特徵之兩個邊緣特徵之間的y距離。
18. 如請求項17所述之方法，其中確定該晶粒-晶粒角θ₁₂包括：解出下述等式：cos(θ₁₂)=(v₁．v₂)/(|v₁||v₂|)，其中|v₁|是該第一對準向量v₁的絕對值，且|v₂|是該第二對準向量v₂的絕對值。
19. 如請求項15所述之方法，其中該第一晶粒與該第二晶粒之每一者進一步包括一或多個邊緣邊界特徵。
20. 如請求項15所述之方法，其中該第一晶粒及該第二晶粒之每一者包括複數個元件特徵，該複數個元件特徵包括一或多個柱體。

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