具体实施方式

如上所述，衬底处理中的几何形状继续收缩。此趋势适用于存储器装置(例如，计算机或其它电子系统中的基于半导体的集成电路)，以满足对增加便携性、计算能力、存储器容量和能量效率的需求。例如，减小特征大小在动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、静态随机存取存储器(SRAM)、铁电(FE)存储器等中是明显的。例如，DRAM可以包含数千个呈存储器单元形式的相同装置组件。通过减小包括存储器单元的电子装置结构的大小以及用于访问存储器单元的导线的宽度和长度，可以使存储器装置更小。另外，可以通过在存储器装置中的给定区域上安装更多的存储器单元来增加存储容量。

特征大小的继续减小对用于形成特征的技术提出了更大的需求。如上所述，光刻通常用于图案化特征，如导线和衬垫。间距的概念可以用来描述这些特征的大小。间距可以定义为两个相邻特征中相同点之间的距离。这些特征通常由相邻特征之间的空间定义，所述空间通常被如绝缘体等材料填充。因此，间距可以被视为特征的宽度与特征的一侧上将特征与相邻特征分离的空间的宽度的总和。然而，由于如光学和可用光或其它辐射波长的限制等因素，光刻技术具有最小可实现的间距，低于所述间距，特定的光刻技术无法可靠地形成特征。因此，光刻技术的最小间距是继续特征大小减小的障碍。

收缩特征大小来增加位密度继续超越了最先进的光刻扫描仪的分辨率极限。为了形成低于分辨率极限(例如，低于37nm半间距)的装置图案，各种多重图案化光刻技术正在演进中。然而，如应理解的，覆盖控制(例如，在层间的配准容差内对齐层)的规格已经变得更加严格。

各种模块，如浅沟槽隔离(STI)模块、位触点模块、重新分布层(RDL)模块和电容器模块是通过若干个层的组合(例如，在一或多个多重图案化操作中)形成的。参考图1，描绘了STI模块100。STI模块100包含有效线层102、有效切断(active chop，AC)层104以及有效区域(AA)106，所述有效区域包含具有中心108的图案107。例如，有效线层102包含低于18nm半间距的四倍间距的有效线图案，并且AC层104包含双倍间距的空间图案。如应理解的是，图案107是通过层102和层104的组合(即，通过一或多个多重图案化操作)形成的。更具体地，层104可以“切断”层102中的有效线，以在有效区域106上形成“岛状”图案107。通过多重图案化光刻形成的图案107不是物理层。

为了形成半导体组件，如存储器单元，应将另一个模块(例如，字线(WL)模块、位触点(BC)模块或数位线(DL)模块)中的层与有效区域的图案的中心直接对齐。更具体地，继续参考图1，字线模块110，并且更具体地字线模块110的字线112应与图案107的中心108直接对齐。

然而，常规的覆盖控制只能与物理层对齐，并且因此常规的覆盖控制不能使物理层(例如，导电层)与通过多重图案化光刻形成的图案(例如，图案107)对齐。更具体地，位移误差(例如，层102与层104的位移误差)可能在多重图案化工艺中发生，并且因此与层102或层104的对齐可能使通过多重图案化工艺形成的图案(例如，图案107)位移。

更具体地，参考图2，现在将描述示出位移误差和图案的位移的实例。图2展示了通过线202表示的层(在本文也称为“层202”)，如有效线层(例如，图1的层102)。图2进一步展示了通过线204表示的层(在本文也称为“层204”)，如有效切断层(例如，图1的层104)。此外，在线202与线204的每个交叉点处，可以存在图案中心206。应注意，图2仅描绘了九个图案中心，然而图案中心可以存在于线202与线204的每个交叉点处。图2进一步展示了导线(例如，字线)208，其中每个导线208与图案中心206对齐。

例如，在形成层202和层204的一或多个多重图案化操作期间，层202与层204之间(即，在由箭头210所描绘的方向上)可以发生未对齐(在本文也被称为“位移误差”)。此位移误差可以使每个图案中心206(即，在由箭头212所描绘的方向上)发生位移。作为另一个实例，在一或多个多重图案化操作期间，层202与层204之间(即，在由箭头214所描绘的方向上)可以发生另一个位移误差。此位移误差可以使图案中心206(即，在由箭头216所描绘的方向上)发生位移。

进一步地，层202与层204之间的位移量可以不等于图案中心206的位移量。例如，图3描绘了包含两个物理层和图案中心的图300，所述图是通过一或多个多重图案化操作形成的。更具体地，图3展示了层302、层304和图案中心306。在此实例中，如果层302位移+/-1nm，则图案中心306可以在x方向上位移+/-1.08nm和/或在y方向上位移+/-2.80nm。因此，如应理解的，与层302和层304相关联的位移误差与由与层302和层304相关联的位移误差引起的图案中心的位移之间不存在线性关系。

进一步地，在仅涉及单层的常规半导体制造方法中，如果在例如X-Y方向(即，2D坐标系)上发生未对齐，则待校正的值与测量出的误差值(例如，通过测量工具测量的值)相同。参考图4A和4B，更全面地描述了校正(即，通过光刻形成的)单层的未对齐的常规方法。图4A包含示出了多个配准误差测量值的绘图400，并且图4B包含示出了与绘图400中示出的误差测量值相关联的多个校正值的绘图410。例如，如果测量出的误差为(-2，-1)(即，在X方向上为-2nm并且在Y方向上为-1nm)(即，如由图4A的附图标记402所标识)，则在常规方法中，将用相同的值进行校正(即，如由图4B的附图标记412所标识)。进一步地，如果测量出的误差为(2，2)(即，在X方向上为2nm并且在Y方向上为2nm)(即，如由图4A的附图标记404所标识)，则将用相同的值进行校正(即，如由图4B的附图标记414所标识)。换句话说，如果测量出的误差值是E，则使用值E在相反方向上进行校正。然而，此解决方案不够灵活，并且可能并不总是准确的。

本公开的各个实施例涉及将物理层与通过多重图案化光刻(例如，通过一或多个多重图案化操作)形成的图案(在本文也被称为“虚拟层”)对齐。更具体地，一些实施例涉及形成图案(即，通过一或多个多重图案化操作)并且此后将另一个物理层与图案对齐。更具体地，一些实施例涉及基于至少两个物理层形成图案，确定所述至少两个物理层之间的位移误差，基于位移误差计算图案的中心位置，基于多个可测量向量确定中心位置与第三物理层之间的配准(例如，配准向量)，以及基于所确定的配准将第三物理层与图案的中心位置对齐。

如本文更全面描述的，本公开的各个实施例提供了一种由可能无法由人合理地执行的技术引起的一或多个问题的技术解决方案，并且本文公开的各个实施例植根于计算机技术，以便克服上述问题和/或挑战。进一步地，本文公开的至少一些实施例可以通过允许计算机执行先前不能由计算机执行的功能来改进计算机相关技术。

参考基于两层产生的图案描述本公开的各个实施例，然而实施例并不限于此。相反，本文所公开的实施例可以适用于将物理层与通过任何数量的层的组合(例如，通过双重图案化、三重图案化、四重图案化或任何其它多重图案化操作)形成的图案对齐。进一步地，尽管参考X-Y坐标系描述了各个实施例，但是本公开并不限于此，并且应理解的是，在执行各个实施例时，可以使用其它坐标系(例如，正交坐标系、非正交坐标系、极坐标系、基于三个或三个以上任意角轴的坐标系，但不限于此)。

图5A描绘了层A和层B以及通过层A和层B组合(即，通过多重图案化光刻)形成的图案C。图5B展示了层D可以与层A与层B的组合对齐，这相当于层D与图案(在本文也被称为“虚拟层”)C对齐。例如，图5A和5B的层A可以包含有效线层(例如，图1的层102)或任何其它类型的层，图5A和5B的层B可以包含有效切断层(例如，图1的层104)或任何其它类型的层，图5A和5B的图案C可以包含有效区域(AA)图案(例如，图1的图案107)或任何其它(即，通过多重图案化光刻形成的)图案，并且图5B的层D可以包含导电层，如字线(例如，图1的字线112)、数位线、位触点(BC)或任何其它类型的层。

根据各个实施例，如下文更全面描述的，可以基于与所述两个物理层(例如，角度θa和/或角度θb；参见例如，图9和/或图10)相关联的一或多个图案角度来确定两个物理层(例如，层A与层B(例如，位移向量))之间的位移向量(在本文也被称为“未对齐向量”或“配准向量”)。进一步地，如下文更全面描述的，根据一些实施例，可以基于两个物理层之间的位移向量(例如，层B与层A的位移(例如，位移向量)来确定通过涉及所述两个物理层的一或多个多重图案化操作形成的图案(例如，图案C)的位置向量。进一步地，在一些实施例中，可以基于与所述两个物理层和/或第三层相关联的一或多个可测量向量(例如，层B与层A的位移向量(即，位移向量)、层A与层D的配准向量(即，配准向量)，和/或层B与层D的配准向量(即，配准向量))来确定从第三层(例如，层D)到图案(例如，图案C)的配准(即，相对位置向量)。进一步地，根据各个实施例，所确定的配准(即，层D与虚拟层C的配准)可以用于(例如，在半导体制造工艺中)将第三层(例如，层D)与图案(例如，图案C)对齐。

如下文更全面描述的，用于确定与(即，通过涉及n层的多重图案化工艺产生的)图案的对齐(即，配准)的(即，等式(1)中示出的)配准向量Reg是基于可测量的误差向量(ξ_n，η_n)和包含分量值(“分量”)(即，a、b、c和d)的变换矩阵，所述分量值基于用于形成图案的一或多层的几何信息。配准向量Reg是通过以下等式提供的：

其中ξ和η是测量出的误差值，是变换矩阵，并且n表示用于多重图案化操作的配准数据的测量出的对齐的第n层(例如，两层、三层、四层、五层或更多层)。

根据各个实施例，如下文更全面描述的，如果测量出的误差(在本文也被称为“未对齐”、“位移”或“偏差”)是(x，y)，则要校正的值可以是A(x，y)，其中A表示变换矩阵(即，等式(1)的变换矩阵)。

参考图6，现在将描述确定图案(例如，有效区域图案)的中心位置的实例。图6描绘了可以包含物理层的层M。作为具体实例，层M可以包含有效线层(例如，图5A所示的层A)。进一步地，图6描绘了还可以包含物理层的层N。作为具体实例，层N可以包含有效切断(AC)层(例如，图5A所示的层B)。在多重图案化工艺中，由于层M与层N之间的层间位移，层N可以从理想位置移动到实际位置。在图6中，层N是描绘在理想位置处的层，并且层N′是描绘在实际位置处的层。

在此实例中，假设层M是锚层(即，层M保持在理想位置(例如，0，0)处)。层M的位置向量(即，向量)为零。进一步地，由于层N与层M之间的层间位移(即，位移向量)，图案(例如，通过涉及层M和层N的一或多个多重图案化操作形成的图案)的位置可以从(由原点O指示的)理想位置移动到(由参考字母P指示的)实际位置。进一步地，假设配准回到原点O，图案中心位置的偏移向量可以被定义为向量为了将图案定义为配准树的根(例如，N＞M＞P)，可以将向量定义为图案的位置向量。向量可能等于向量图案的配准向量可以根据以下等式来确定：

进一步地，位置向量可以基于位移向量确定。因此，基于等式(1)，位置向量(即，)可以定义如下：

其中是位移向量并且a、b、c和d是变换矩阵的分量值。

因此，基于位置向量图案的中心是已知的，所述位置向量是基于未对齐向量(即，层M与层N之间的未对齐)和变换矩阵(即，包含基于层M的图案角度(例如，相对于x轴)和/或层N的图案角度(例如，相对于x轴)的分量值)确定的。如下文更全面描述的，图案的中心可以用于确定图案的中心与要与图案对齐的物理层之间的配准。进一步地，使用所确定的配准(即，图案中心与要与图案对齐的物理层之间的配准)，物理层(例如，在半导体制造工艺中)可以与图案中心对齐。

图7A示出了包含测量出的误差值(例如，(x，y))的绘图700，并且图7B示出了包含校正值(例如，A(x，y)，其中A是变换矩阵)的绘图710。更具体地，绘图700包含多个测量出的误差值(即，位移误差值)，并且绘图710描绘了与绘图700的测量出的误差值相关联并且根据下文更全面地公开的各个实施例确定的多个校正值。例如，如果测量出的误差值在x方向上(即，ΔX)为-2nm并且在y方向上(即，ΔY)为-1nm(即，如由图7A的附图标记702所标识)，则可以基于测量出的误差值和(例如，基于等式(3)的)变换矩阵确定与测量出的误差值相关联的(即，如由图7B的附图标记712所标识的)校正值(即，)。作为另一个实例，如果测量出的误差值在x方向上为2nm并且在y方向上为2nm(即，如由图7A的附图标记704所标识)，则可以基于测量出的误差值和(例如，基于等式(3)的)变换矩阵确定与测量出的误差值相关联的(即，如由图7B的附图标记714所标识的)校正值。

图8A是包含通过本文公开的各个实施例确定的多个示例测量出的误差值802(即，位移误差值)和相关联的校正值804的绘图800。更具体地，测量出的误差值802是基于层B与层A的未对齐测量的(例如，参见图5A)。例如，测量出的误差值802可以通过一或多个测量工具测量。进一步地，在此实例中，基于上文的等式(3)，用于将层D与通过层A和层B(例如，参见图5A)形成的图案C对齐(参见图5B)的校正值804可以由提供，其中在此实例中，a＝0.5、b＝-0.575581、c＝1.303030，并且d＝-1.5，并且是测量出的误差值802(即，x和y方向上的位移向量)。如下文更全面描述的，可以通过与层A和层B相关联的一或多个图案角度来确定分量值a、b、c和d。

如绘图800所示，对于在x方向上为约-2nm并且在y方向上为约2nm的测量出的误差值802，相关联的校正值804在x方向上为约-4nm，并且在y方向上为约-3.6nm。进一步地，对于在x方向上为约2nm并且在y方向上为约0nm的测量出的误差值802，相关联的校正值804在x方向上为约2.8nm，并且在y方向上为约2.5nm。如应理解的是，校正值804可以确定或者可以用于确定图案的中心。

图8B是包含通过本文公开的各个实施例确定的示例测量出的误差值852(即，位移误差值)和相关联的校正值854的绘图850。更具体地，测量出的误差值852是基于层B与层A的未对齐测量的(例如，参见图5A)。例如，测量出的误差值852可以通过一或多个测量工具测量。进一步地，在此实例中，基于上面的等式(3)，用于将层D与图案C对齐(参见图5B)的校正值854可以由是供，其中在此实例中，a＝1.5、b＝-0.575581、c＝1.303030并且d＝-0.5，并且是测量出的误差值852(即，x方向和y方向上的位移向量)。如下文更全面描述的，可以通过与层A和层B相关联的一或多个图案角度来确定分量值a、b、c和d。

如绘图850所示，对于x方向上为约-2nm并且在y方向上为约2nm的测量出的误差值852，相关联的校正值854在x方向上为约-6.1nm，并且在y方向上为约-1.6nm。进一步地，对于在x方向上为约1nm并且在y方向上为约1nm的测量出的误差值852，相关联的校正值854在x方向上为约2nm并且在y方向上为约1.8nm。如应理解的是，校正值854确定或者可以用于确定图案的中心。

进一步地，在参考图8A和8B描述的实例中，为了将物理层(例如，物理层D)与图案(例如，图案C；参见图5B)对齐，可以通过以下等式来确定配准向量Reg(即，基于等式(1))：

参考图9所示的绘图900，现在将描述根据本公开的各个实施例的用于将层与图案对齐的示例操作。绘图900描绘了表示图5A的层A(也称为“锚层”)的线902和表示图5A的层B(也称为“补充层”)的线906。在此实例中，出于解释的目的，线902将被称为层A，并且线906将被称为层B。图9进一步描绘了原点O。

图9所示的层A和层B中的每个层定位于理想位置处，然而，由于工艺变化，层B可能偏离理想位置。因此，图9进一步描绘了位于实际位置(即，偏离理想位置)处的层B的线904。出于解释的目的，线904将被称为层B′。进一步地，图9中的点908表示通过层A和层B(即，通过多重图案化光刻)形成的图案的中心，并且点910表示要与点908对齐的层(即，物理层，如图5B中的层D)的中心。出于解释的目的，点908将被称为目标图案C的中心位置，并且点910将被称为层D。绘图900进一步描绘了角度θa(即，从x轴到线902的角度)和角度θb(即，从x轴到线904的角度)。

为了确定图9所示的层的几何关系，每个层可以根据以下等式定义为线性函数：

对于层A：y＝ax，其中斜率a＝arctan(θa)； (5)

对于层B：y＝bx，其中斜率b＝arctan(θb)； (6)

对于层B′：y-BAy＝b(x-BAx)，其中位移向量

进一步地，下面提供的等式(8)-(13)(也称为“联立方程”)可以用于计算层A(即，在原点O处)与层B之间的交叉点的坐标，其中位移向量为(在本文也称为“位置向量”、“未对齐向量”、“位移向量”或“配准向量”)，如等式(14)所提供的。

x＝(BAy-bBAx)/(a-b)； (8)

y＝a(BAy-bBAx)/(a-b)； (9)

x＝-b/(a-b)*BAx+b/(a-b)*BAy； (10)

y＝-ab/(a-b)*BAx＝a/(a-b)*BAy； (11)

x＝1/(a-b){-bBAx+BAy}； (12)

y＝1/(a-b){-abBAx+aBAy}； (13)

在此实例中，等式(14)等于向量所述向量与位置向量相反，所述位置向量是基于位移向量确定的。位移向量等于向量所述向量与位置向量相反。因此，位置向量等于向量

进一步地，可以提供图案C的中心位置(例如，图1的图案107的中心108)的位置的位置向量可以作为位移向量的函数来计算，所述位移向量定义了层B与层A的相对位置。更具体地，位置向量可以计算如下：

位置向量然后可以用于确定如何将物理层(例如，层D)与图案C(例如，图案C的中心)对齐。更具体地，配准向量(在本文也被称为“位置”)可以从与三个物理层相关联的三个可测量向量(例如，向量向量和向量)中的两个可测量向量来确定。例如，配准向量可以确定如下：

其中

进一步地，将等式(16)代入等式(20)，提供等式(21)：

此外，向量可以分为向量和向量以提供等式(22)：

此外，将等式(22)代入等式(21)提供等式(23)-(27)：

其中是单位矩阵；

进一步地，向量可以分为向量和向量以提供等式(29)和(30)：

此外，将等式(29)代入等式(27)提供等式(30)-(35)：

进一步地，配准向量由等式(36)提供：

应注意，配准向量可以从三个可测量向量中的两个可测量向量(例如，和中的两个)确定，如上文提供。

应理解的是，在此实例中，是层A与层D之间的未对齐向量，并且是层B与层D之间的未对齐向量。基于配准向量层D(例如，字线)可以与图案C对齐。例如，假设层D是字线(例如，图1的字线112)并且图案C是有效区域图案(例如，图7的图案107)，则层D可以基于配准向量与图案C的中心(例如，图1的中心108)对齐。进一步地，根据一些实施例，配准向量可以用于对用于制造其它半导体装置的半导体工艺和/或系统(例如，图13中的制造系统1330)进行一或多种调整。

现在将参照图10所示的绘图1000描述根据各个实施例的用于将层与图案对齐的另一个示例操作。绘图1002描绘了表示第一层(例如，图5B的层A)(也称为“锚层”)的线1002和表示第二层(例如，图5B的层B)(也称为“补充层”)的线1006。在此实例中，出于解释的目的，线1002将被称为层Q，并且线1006将被称为层R。图10进一步描绘了原点O。

图10所示的层Q和层R中的每个层定位于理想位置处，然而，由于工艺变化，层R可能偏离理想位置。图10进一步描绘了表示在实际位置(即，偏离理想位置)处的层R的线1004。出于解释的目的，线1004将被称为层R′。进一步地，图10中的点S表示通过层Q和层R(即，通过多重图案化光刻)形成的图案的中心，以及表示要与图案S的中心对齐的层T的线1010。绘图1000进一步描绘了角度θq(即，从x轴到线1002的角度、角度θr(即，从x轴到线1006的角度)以及角度θt(即，从x轴到线1010的角度)。

为了确定图10所示的层的几何关系，每个层可以根据以下等式定义为线性函数：

对于层Q：y＝qx，其中q＝arctan(θq)； (37)

对于层R：y＝rx，其中r＝arctan(θr)； (38)

对于层R′：y-RQy＝r(x-RQx)，其中位移向量

对于层T：y＝tx，其中t＝arctan(θt)； (40)

此外，基于层Q和层R′，向量可以被确定为未对齐向量的函数，如等式(41)所示：

锚层Q固定在原点O处，并且因此用于确定图案S的中心位置(例如，图1的图案107的中心108)的向量等于向量如等式(42)所示：

未对齐向量和可测量的未对齐向量然后可以用于确定如何将物理层(例如，层T)与图案S的中心对齐。更具体地，基于等式(1)，未对齐向量可以由等式(43)提供：

如应理解的是，在此实例中，是层Q与层T之间的未对齐向量，并且是层R与层T之间的未对齐向量。基于未对齐向量层T(例如，字线、数位线或位触点)可以与图案S对齐。例如，假设层T是字线(例如，图1的字线112)并且图案S是有效区域图案(例如，图7的图案107)，基于未对齐向量层T可以与图案S的中心(例如，图1的中心108)对齐。

图11是根据公开的各个实施例的将物理层与通过多重图案化光刻形成的图案对齐的示例方法1100的流程图。方法1100可以根据本公开描述的至少一个实施例布置。在一些实施例中，方法1100可以由装置或系统，如图12的系统1200、图13的系统1300或另一个装置或系统来执行。尽管被展示为离散的框，但是可以根据期望的实施方式将各个框分成另外的框、组合成更少的框或消除。

方法1100可以开始于框1102，其中确定用于通过多重图案化操作形成图案的第一层与第二层之间的未对齐向量，并且方法1100可以继续到框1104。例如，未对齐向量(例如，未对齐向量)可以通过与第一层和/或第二层相关联的一或多个角度(例如，角度θa和/或角度θb；参见例如，图9和/或图10)来确定。进一步地，例如，第一层可以包含有效线层(例如，STI模块的层102；参见图1)，并且第二层可以包含有效切断层(例如，STI模块的层104；参见图1)。进一步地，例如，对齐向量可以通过处理器(例如，图12的处理器1210)来确定。

在框1104处，可以基于未对齐向量计算图案的中心位置，并且方法1100可以继续到框1106。更具体地，例如，图案的中心位置(例如，图案107的中心位置108；参见图1)可以基于未对齐向量(例如，图9的未对齐向量)和与第一层和第二层中的至少一个层相关联的变换矩阵来确定。又更具体地，图案的中心位置可以通过将未对齐向量(即，第一层与第二层之间的相对位置)乘以变换矩阵(例如，如等式(3)所示)来确定。进一步地，分量值(在本文也被称为“分量”)可以通过第一层的图案角度和/或第二层的图案角度(例如，角度θa和/或角度θb；参见例如，图9和/或图10)来确定。进一步地，例如，图案的中心位置可以通过处理器(例如，图12的处理器1210)来确定。

在框1106处，第三层可以与图案的中心位置对齐。例如，第三层可以包含导电层，如位触点、数位线或字线。进一步地，例如，第三层可以基于第三层与图案的中心位置之间的确定的配准向量来对齐。例如，配准向量可以通过两个或两个以上可测量向量来确定。更具体地，例如，配准向量可以通过第一层与第二层之间的未对齐向量以及第三层与第一层之间的未对齐向量和第三层与第二层之间的未对齐向量中的至少一个未对齐向量来确定。又更具体地，在一些实施例中，配准向量可以通过将所述两个或两个以上可测量向量中的每个可测量向量乘以相关联的变换矩阵并且对乘法的乘积求和以产生配准向量(例如，根据等式(1))来确定。进一步地，例如，配准向量可以通过处理器(例如，图12的处理器1210)来确定。

在不脱离本公开的范围的情况下，可以对方法1100进行修改、添加或省略。例如，方法1100的操作可以以不同的顺序实施。此外，所概述的操作和动作仅以实例的形式提供，并且在不偏离所公开的实施例的实质的情况下，所述操作和动作中的一些操作和动作可以是任选的，组合成更少的操作和动作，或者扩展成另外的操作和动作。例如，在各个实施例中，方法(例如，方法1100)可以包含通过涉及第一层和第二层的一或多个多重图案化操作来形成图案。更具体地，在一个实例中，第一层可以通过多重图案化操作形成，并且第二层可以通过另一个多重图案化操作形成。在这些实例中，这些多重图案化操作可以形成图案。在另一个实例中，图案可以通过单个多重图案化操作形成，以形成第一层和第二层。例如，可以通过扫描仪或步进器执行对齐，以测量是指坐标方格(reference grid)的位置向量。进一步地，可以基于第一层和第二层的位置向量来处理第三层。

图12展示了根据本文描述的至少一个实施例的示例系统1200。系统1200可以包含被配置为执行本公开的一或多个实施例的任何适合的系统、设备或装置。系统1200可以包含处理器1210、数据存储1220、存储器1230和通信装置1240，以上全部都可以通信耦接。数据存储1220可以包含各种类型的数据，如与半导体工艺相关联的测量出的误差值、位置向量和/或配准向量、或者与半导体制造工艺中使用的一或多个层相关联的其它可测量向量、一或多个层的几何信息数据和/或与确定通过多重图案化形成的图案的中心位置和/或将物理层与图案(例如，图案的中心)对齐相关的任何其它数据。

通常，处理器1210可以包含任何适合的专用计算机或通用计算机、计算实体或包含各种计算机硬件模块或软件模块的处理装置，并且所述处理器可以被配置成执行存储在任何适用的计算机可读存储媒体上的指令。例如，处理器1210可以包含微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者被配置成解译和/或执行程序指令和/或处理数据的任何其它数字或模拟电路系统。

尽管在图12中展示为单个处理器，但是应理解的是，处理器1210可以包含跨任何数量的网络定位或物理定位分布的任何数量的处理器，所述处理器被配置成单独地或共同地执行本文描述的任何数量的操作。在一些实施例中，处理器1210可以解译和/或执行程序指令和/或处理存储在数据存储1220、存储器1230或数据存储1220和存储器1230中的数据。在一些实施例中，处理器1210可以从存储器1230提取程序指令并且将程序指令加载到存储器1230中。

在程序指令被加载到存储器1230中之后，处理器1210可以执行程序指令，如用于执行如本文描述的方法1100(参见图11)的指令。例如，处理器1210可以确定在多重图案化操作中使用的多个层(例如，第一层和第二层)之间的未对齐向量。处理器1210还可以基于未对齐向量计算图案(“虚拟层”)的位置(例如，中心位置)。进一步地，处理器1210可以确定如何将第三层与虚拟层的计算出的位置对齐(或使第三层对齐)。

数据存储1220和存储器1230可以包含用于承载或使计算机可执行指令或数据结构在其上存储的计算机可读存储媒体或一或多个计算机可读存储媒体。此类计算机可读存储媒体可以是可由通用或专用计算机，如处理器1210访问的任何可用媒体。

通过举例而非限制性的方式，此类计算机可读存储媒体可以包含非暂时性计算机可读存储媒体，其包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、压缩盘只读存储器(CD-ROM)或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置、闪速存储器装置(例如，固态存储器装置)或任何其它可以用于以计算机可执行指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码并且可以由通用或专用计算机访问的存储媒体。以上的组合还应包含在计算机可读媒体的范围内。计算机可执行指令可以包含例如被配置成使处理器1210执行某个操作或一组操作的指令和数据。

通信单元1240可以包含被配置成通过网络发射或接收信息的任何组件、装置、系统或其组合。在一些实施例中，通信单元1240可以与其它定位、同一定位处的其它装置或者甚至与同一系统内的其它组件进行通信。例如，通信单元1240可以包含调制解调器、网卡(无线或有线)、红外通信装置、无线通信装置(如天线)和/或芯片组(如蓝牙装置、802.6装置(例如，城域网(MAN))、WiFi装置、WiMax装置、蜂窝通信设施等)等。通信单元1240可以允许与网络和/或任何其它装置或系统交换数据。

图13描绘了根据本公开的各个实施例的示例处理系统1300。如所展示的，处理系统1300包含一或多个工具1310，所述一或多个工具可以包含一或多个测量工具，所述一或多个测量工具被配置成测量例如与半导体制造相关联的一或多个位移测量结果(例如，误差值)。更具体地，工具1310可以包含照片步进器和/或扫描仪工具，所述照片步进器和/或扫描仪工具被配置成测量对齐(即，来自理想位置的位置向量)和/或配准(例如，层之间的位置向量)。

进一步地，处理系统1300进一步包含计算系统1320，所述计算系统可以包含图12的系统1200。工具1310可以被配置成向计算系统1320提供用于执行本文所公开的各个实施例的一或多个测量。尽管计算系统1320被展示为耦接到工具1310，但是在一些实施例中，计算系统1320可以包含工具1310。进一步地，处理系统1300包含制造系统1330，所述制造系统可以包含例如用于各种半导体制造操作，如光刻、蚀刻、清洗、掺杂和分割，但不限于此的一或多个步进器。

在一些实施例中，计算系统1320可以被配置成向制造系统1330提供用于执行各种半导体制造操作的信息(例如，数据和/或指令)。换句话说，例如，通过制造系统1330执行的一或多个操作可以基于通过工具1310进行的一或多个测量和/或通过计算系统1320执行的操作。进一步地，工具1310可以对通过处理系统1330形成的装置(例如，层和/或图案)执行测量。

根据本文公开的各个实施例，并且与一些常规系统和方法相比，可以基于与形成图案的至少两个物理层相关联的位移误差来确定图案的位置，并且可以基于图案的位置与第三物理层之间的确定的配准来将第三物理层与图案的位置对齐。

本公开的一或多个实施例包含将物理层与图案对齐的方法。例如，方法可以包含确定用于通过多重图案化形成图案的第一层与第二层之间的未对齐向量。所述方法还可以包含基于所述第一层与所述第二层之间的所述未对齐向量计算所述图案的中心位置。进一步地，所述方法可以包含将第三层与所述图案的中心位置对齐。

根据另一个实施例，一种方法可以包含将物理层与通过多重图案化光刻形成的虚拟层对齐。在此实施例中，所述方法包含通过多重图案化形成虚拟层，以及确定用于形成所述虚拟层的至少两个物理层之间的位移向量。进一步地，所述方法可以包含基于所述位移向量确定所述虚拟层的中心。而且，所述方法可以包含确定第三物理层与所述虚拟层的所述中心之间的配准向量。此外，所述方法可以包含基于所述配准向量将第三物理层与所述虚拟层的中心对齐。

本公开的一些实施例包含一种计算系统。所述计算系统可以包含一或多个处理器。所述一或多个处理器可以被配置成确定用于通过多重图案化形成图案的第一层与第二层之间的配准向量。所述一或多个处理器还可以被配置成基于所述第一层与所述第二层之间的所述配准向量以及与所述第一层和所述第二层相关联的第一变换矩阵来确定所述图案的位置。进一步地，所述一或多个处理器可以被配置成基于以下中的两个或两个以上确定第三层与所述图案之间的配准向量：所述第一层与所述第二层之间的所述配准向量、所述第三层与所述第一层之间的配准向量以及所述第三层和所述第二层之间的配准向量。

如本文所使用的，除非另有说明，否则术语“半导体”应广义地解释为包含可以采用或不可以采用半导体功能进行操作的微电子和MEMS装置(例如，磁存储器、光学装置等)。

根据惯例，附图中图示的各种特征可能未按比例绘制。本公开中所呈现的图示并不旨在是任何特定设备(例如，装置、系统等)或方法的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的各个实施例的理想化表示。因此，为清楚起见，可以任意地增大或减小各种特征的尺寸。另外，为清楚起见，可以简化附图中的一些附图。因此，附图可以不描绘给定设备(例如，装置)的所有组件或者特定方法的所有操作。

本文中并且尤其是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语总体上旨在作为“开放性”术语(例如，术语“包含(including)”应当被理解为“包含但不限于”，术语“具有”应当被理解为“至少具有”，术语“包含(includes)”应当被理解为“包含但不限于”等)。

另外，如果意图是特定数目的所引入权利要求陈述，则将在权利要求中明确地陈述此类意图，并且在不存在此类陈述的情况下，不存在此类意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可以含有引入性短语“至少一个”和“一或多个”来引入权利要求陈述。然而，此类短语的使用不应被解释为暗示通过不定冠词“一个、一种(a、an)”引入的权利要求陈述将含有此类所引入权利要求陈述的任何特定权利要求限制于仅含有一个此类陈述的实施例，甚至当同一权利要求包含引入性短语“一或多个”或“至少一个”以及如“一个、一种”等不定冠词(例如，“一个”和/或“一种”应被解释为意为“至少一个”或“一或多个”)时，亦是如此；对于用于引入权利要求陈述的定冠词的使用也是如此。如本文所使用的，“和/或”包含相关联列举项目中的一或多个相关联列举项目的任何和全部组合。

另外，即使明确地陈述了特定数目的所引入的权利要求陈述，也应当理解，此类陈述应被解释为意指至少所陈述的数目(例如，没有其它修饰语的“两个陈述”的无修饰陈述意指至少两个陈述，或者两个或两个以上陈述)。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”或“A、B和C等中的一或多个”的惯例的那些情况下，此类构造通常旨在包含仅A、仅B、仅C、A和B、A和C、B和C或A、B和C等等。例如，术语“和/或”的使用旨在以此方式解释。

进一步地，无论是在说明书、权利要求还是附图中，呈现两个或两个以上替代性术语的任何分隔性词语或短语都应被理解为考虑到了包含所述术语之一、所述术语中的任一术语或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应被理解为包含“A”或“B”或“A和B”的可能性。

另外，术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中不一定用于暗示要素的具体顺序或数目。通常，术语“第一”、“第二”、“第三”等用于作为通用标识符区分不同要素。如果没有表明术语“第一”、“第二”、“第三”等暗示特定顺序，则这些术语不应被理解为暗示特定顺序。此外，如果没有表明术语“第一”、“第二”、“第三”等暗示要素的特定数目，则这些术语不应被理解为暗示要素的具体数目。

以上描述的和附图中展示的本公开的实施例并不限制本公开的范围，本公开的范围由所附权利要求和其合法等同物涵盖。任何等同的实施例均处于本公开的范围内。实际上，对于本领域的技术人员来说，根据说明书，除了本文示出和描述的修改之外的对本公开的各种修改(如对所描述的要素的替代性有用组合)将变得显而易见。此类修改和实施例也落入所附权利要求和等同物的范围内。