一种对准结构、对准方法及对准装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115954342A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310004559.0(22)申请日2023.01.03(71)申请人上海积塔半导体有限公司地址201306上海市浦东新区中国上海浦东新区自由贸易试验区临港新片区云水路600号(72)发明人王嘉南杨柳青(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219专利代理师余明伟(51)Int.Cl.H01L23/544(2006.01)H01L21/68(2006.01)G03F9/00(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图9页(54)发明名称一种对准结构、对准方法及对准装置(57)摘要本发明提供一种对准结构、对准方法及对准装置，包括：设置于第一半导体基板上的基准金属层及设置于第二半导体基板上对准区域内的金属对准标记，第一半导体基板与所述第二半导体基板上下叠置；基准金属层和对准区域的形状和大小均相同，且均为四边形；金属对准标记为多边形结构；其中，至少4个金属对准标记分别设置于对准区域的4个边区域内，各金属对准标记的至少一条边与对准区域的边重合；或至少4个金属对准标记分别设置于对准区域的4个角区域内，各金属对准标记的一个角与所述对准区域的角重合。本发明将光学测量套刻对准的方法改为了测量电容值的电学参数进行对准，有效避免了光学测量带来的对准误差。CN115954342ACN115954342A权利要求书1/2页1.一种对准结构，其特征在于，所述对准结构包括：设置于第一半导体基板上的基准金属层及设置于第二半导体基板上对准区域内的金属对准标记，所述第一半导体基板与所述第二半导体基板上下叠置；所述基准金属层和所述对准区域的形状和大小均相同，且均为四边形；所述金属对准标记为多边形结构；其中，至少4个金属对准标记分别设置于所述对准区域的4个边区域内，各金属对准标记的至少一条边与所述对准区域的边重合；或至少4个金属对准标记分别设置于所述对准区域的4个角区域内，各金属对准标记的一个角与所述对准区域的角重合。2.如权利要求1的对准结构，其特征在于：各金属对准标记设置为四边形或三角形。3.如权利要求1或2的对准结构，其特征在于：各金属对准标记的面积相同。4.一种对准方法，使用如权利要求1～3任一项所述的对准结构实现，其特征在于，所述对准方法至少包括：S1、测量各金属对准标记与所述基准金属层之间的电容值；将测量的各电容值分别与对应的参考电容值比较：若各电容值均与对应参考电容值相等，则判断所述第一半导体基板和所述第二半导体基板对准；若各电容值与对应参考电容值至少有一个不相等，则判断所述第一半导体基板和所述第二半导体基板未对准，执行校准步骤；S2、基于各电容值确定偏移方向，并移动第二半导体基板以将所述对准区域与所述基准金属层对准。5.根据权利要求4所述的对准方法，其特征在于：在步骤S1之前还包括提供参考电容值的步骤：在所述对准区域内设置参考对准标记，且所述参考对准标记在所述第一半导体基板上的正投影落入所述基准金属层所在区域；所述参考对准标记与各金属对准标记的形状、大小、材料均相同；测量所述金属对准标记与所述基准金属层之间的电容值，并作为参考电容值。6.根据权利要求4所述的对准方法，其特征在于：在S1步骤中，所述校准步骤包括：将各个位置的金属对准标记的电容值分别转换为各位置上的金属对准标记正投影在所述基准金属层的面积值；根据转换的面积值得到所述对准区域相对所述基准金属层的偏移方向；根据偏移方向移动第二半导体基板，将所述第二半导体基板对准所述第一半导体基板。7.根据权利要求6所述的对准方法，其特征在于：所述校准步骤还包括：当所述基准金属层设置为平行四边形时，根据各金属对准标记与所述基准金属层之间的电容值，计算出各金属对准标记在第一方向的偏移量和/或第二方向的偏移量；根据所述第一方向的偏移量和/或所述第二方向的偏移量移动所述对准区域，将所述对准区域对准所述基准金属层；其中，设定与所述对准区域的第一边平行的方向为第一方向，与对准区域的第二边平行的方向为第二方向；所述第一方向与所述第二方向相交。8.根据权利要求7所述的对准方法，其特征在于：当所述金属对准标记与所述基准金属层均设置为矩形：各金属对准标记相对于所述基准金属层在第一方向和第二方向上的偏移量满足：C＝K*(a‑Δx)*(b‑Δy)；2CN115954342A权利要求书2/2页联合各金属对准标记相对于所述基准金属层偏移的位置量的表达式，计算出第一方向的偏移量和第二方向的偏移量；其中，a为金属对准标记在所述第一方向上的边长，b为金属对准标记在所述第二方向上的边长，C为各金属对准标记相对于所述基准金属层的电容值，Δx为第一方向的偏移量，Δy为第二方向的偏移量；K