專利名稱：套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，具體來說，涉及一種套刻(Overlay)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(Key)及其制作方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體技術(shù)繼續(xù)沿著摩爾定律發(fā)展，臨界尺寸(Critical Dimension, CD)越來越小，芯片的集成度也越來越高，這對(duì)半導(dǎo)體制造工藝提出了越來越嚴(yán)格的要求，因此必須在工藝過程中盡可能地減小每一個(gè)步驟的誤差，降低因誤差而造成的器件失效。
在半導(dǎo)體制造過程中，光刻工藝作為每一個(gè)技術(shù)代的核心技術(shù)而發(fā)展。在標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝中，需要用到數(shù)十次的光刻步驟，而影響光刻工藝誤差的因素，除了光刻機(jī)的分辨率之外，還有對(duì)準(zhǔn)的精確度。如圖1所示，給出晶圓IO的俯視圖，所述晶圓10包括半導(dǎo)體襯底100及位于半導(dǎo)體村底100上的切割線12,為了能夠達(dá)到精確的對(duì)準(zhǔn)效果，通常會(huì)在晶圓10的半導(dǎo)體襯底100的切割線12上制作一些圖案ll,作為光刻時(shí)將掩模版和晶圓位置對(duì)準(zhǔn)的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
現(xiàn)有技術(shù)公開了 一種用于套刻對(duì)準(zhǔn)的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，該套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括第一部分結(jié)構(gòu)和分布在第一部分結(jié)構(gòu)外圍區(qū)域的第二部分結(jié)構(gòu)，第二部分結(jié)構(gòu)由四組光柵組成，其中兩個(gè)光柵用于垂直方向?qū)?zhǔn)，另外兩個(gè)光柵用于水平方向?qū)?zhǔn)。
在申請(qǐng)?zhí)枮?00610118707的中國(guó)專利申請(qǐng)中，還可以發(fā)現(xiàn)更多與上述4支術(shù)方案相關(guān)的信息。現(xiàn)有技術(shù)還公開了 一種套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，下面參照附圖2至圖7力口以i兌明。
如圖2所示，提供半導(dǎo)體襯底100,所述半導(dǎo)體襯底100包括第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域I和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II，所述第 一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域I和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II用于形成套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
在半導(dǎo)體襯底1 OO上依次形成第 一導(dǎo)電層102和阻擋層104,所述第 一導(dǎo)電層102可以采用制作位線的材料形成，所述阻擋層104可以采用制作刻蝕阻擋層的材料形成。
如圖3所示，在阻擋層104上旋涂第一光刻膠層106，將掩模版上的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體村底100上的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域I的第一光刻膠層106上，經(jīng)過顯影后，定義出第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形，所述第一光刻膠層106為正膠；然后，以第一光刻膠層106為掩膜，依次刻蝕阻擋層104和第一導(dǎo)電層102至露出半導(dǎo)體襯底100，形成第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽108,待后續(xù)工藝全部完成之后，該圖形在電子顯微鏡下觀察會(huì)與周圍區(qū)域存在色差，能夠被辨認(rèn)，形成第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，所述形成第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽108的方法可以為干法刻蝕法或濕法刻蝕法；最后，用灰化法去除第一光刻膠層106。
如圖4所示，在第 一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽108和阻擋層104表面依次形成絕緣層112和頂蓋層118，所述頂蓋層118依次包括第一頂蓋層114和第二頂蓋層116。
如圖5所示，在第二頂蓋層116上旋涂第二光刻膠層120;將掩模版上的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體襯底IOO上的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II的第二光刻膠層120上；經(jīng)過顯影后，定義出第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形，所述第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形位于第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形內(nèi)部，所述第二光刻第二光刻膠層120為掩膜，依次刻蝕頂蓋層118、絕緣層112及阻擋層104,形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽122，所述形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽122的方法可以為千法刻蝕法或濕法刻蝕法，其溝槽底部位于阻擋層104上，阻擋層104不能被刻穿，需要保留一定的厚度，以免在刻蝕過程中刻蝕氣體接觸到阻擋層104下方的第 一導(dǎo)電層102而污染刻蝕腔室；最后，用灰化法去除第二光刻膠層120。
如圖6所示，在第二頂蓋層116上和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽122內(nèi)形成第二導(dǎo)電層126。
如圖7所示，去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽122內(nèi)以外的第二導(dǎo)電層126，形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記128 。
在上述形成套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的過程中，由于控制刻蝕阻擋層104的厚度較為困難，而在第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II中存在著可以在芯片中用作位線的第一導(dǎo)電層102部分，因此在形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽122的時(shí)候，很容易將第一導(dǎo)電層102上方的阻擋層104整體刻穿而暴露出下面的第一導(dǎo)電層102。 一旦刻蝕氣體沒有在距離第一導(dǎo)電層102上方的阻擋層104—定厚度內(nèi)停止刻蝕，而將第一導(dǎo)電層102暴露于刻蝕阻擋層104的氣體中，刻蝕氣體容易與第一導(dǎo)電層102發(fā)生反應(yīng)，生成揮發(fā)性物質(zhì)污染刻蝕設(shè)備的腔室，且在第一導(dǎo)電層102中產(chǎn)生大量的空洞，從而影響工藝的穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記及其制作方法，避免現(xiàn)有技術(shù)污染刻蝕腔室的缺陷。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，包括提供形成有第 一導(dǎo)電層的半導(dǎo)體村底，所述半導(dǎo)體襯底包括第 一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域；去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域的第一
7導(dǎo)電層，在第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域相應(yīng)形成的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括第
一導(dǎo)電層；在半導(dǎo)體襯底上第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
可選地，所述第一導(dǎo)電層上形成有阻擋層，所述去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域的第一導(dǎo)電層包括步驟在阻擋層上形成第一光刻膠層，定義出第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形；以第一光刻膠層為掩膜，刻蝕阻擋層和第一導(dǎo)電層至半導(dǎo)體襯底。
可選地，所述第一光刻膠層為負(fù)膠。
可選地，所述形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括步驟在第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和半導(dǎo)體村底上依次形成絕緣層和頂蓋層；在絕緣層和頂蓋層中形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
可選地，所述在絕緣層和頂蓋層中形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括步驟在頂蓋層上形成第二光刻膠層，定義出第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形；以第二光刻膠層為掩膜，依次刻蝕頂蓋層和絕緣層，形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽；去除第二光刻膠層，在頂蓋層表面和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽內(nèi)淀積第二導(dǎo)電層；去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽以外的第二導(dǎo)電層，形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
可選地，所述形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括步驟在第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和半導(dǎo)體襯底上依次形成絕緣層和頂蓋層；在頂蓋層中形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
可選地，所述在頂蓋層中形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括步驟在頂蓋層上形成第二光刻膠層，定義出第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形；以第二光刻膠層為掩膜，刻蝕頂蓋層，形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽；去除第二光刻膠層，在頂蓋層表面和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽內(nèi)淀積第二導(dǎo)電層；去除第二子套刻
對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽以外的第二導(dǎo)電層，形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記?？蛇x地，所述頂蓋層至少包括第一頂蓋層和第二頂蓋層。
本發(fā)明還提供一種套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，包括具有第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域的半導(dǎo)體襯底，其中，所述二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)
域中僅第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域上形成有第一導(dǎo)電層；位于第一子套刻對(duì)準(zhǔn)
標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，所述第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括第一導(dǎo)電
層；位于第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
可選地，所述第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記還包括位于第一導(dǎo)電層上的阻擋層?？蛇x地，所述第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域還形成有絕緣層和頂蓋層?？蛇x地，所述第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域還形成有絕緣層、頂蓋層、以及
位于絕緣層和頂蓋層中的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽，所述溝槽內(nèi)填充有作為
第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的第二導(dǎo)電層。
可選地，所述第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域還形成有絕緣層、頂蓋層、以及
位于頂蓋層中的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽，所述溝槽內(nèi)填充有作為第二子套
刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的第二導(dǎo)電層。
可選地，所述頂蓋層至少包括第一頂蓋層和第二頂蓋層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的第一導(dǎo)電層，在第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域內(nèi)形成包括第一導(dǎo)電層的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。因此在之后形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的工藝中，刻蝕阻擋層的氣體不會(huì)接觸到第 一導(dǎo)電層，從而避免現(xiàn)有技術(shù)的由于刻蝕阻擋層的氣體與第一導(dǎo)電層相接觸生成揮發(fā)性物質(zhì)而污染刻蝕設(shè)備的腔室、且在第一導(dǎo)電層中產(chǎn)生大量的空洞的缺陷，穩(wěn)定了工藝過程。
上述技術(shù)方案在形成第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記過程中，第一光刻膠層采用負(fù)膠，在不增加掩模板和不改變現(xiàn)有技術(shù)的版圖的情況下避免了現(xiàn)有技術(shù)的由于刻蝕阻擋層的氣體與第 一導(dǎo)電層相接觸生成揮發(fā)性物質(zhì)而污染刻蝕設(shè)備的腔室、且在第一導(dǎo)電層中產(chǎn)生大量的空洞的缺陷，穩(wěn)定了工藝過程。
圖l是現(xiàn)有套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的示意圖2至圖7是現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)形成套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意圖8是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
的形成套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的方法流程示意圖9是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的俯視圖10至圖11是本發(fā)明的其它實(shí)施例的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的俯視圖12至圖17是本發(fā)明的第一實(shí)施例的形成套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的剖面結(jié)構(gòu)示意圖18是本發(fā)明的第二實(shí)施例的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的第 一導(dǎo)電層，在第 一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域內(nèi)形成包括第 一導(dǎo)電層的第 一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。因此在之后形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的工藝中，刻蝕阻擋層的氣體不會(huì)接觸到第一導(dǎo)電層，從而避免現(xiàn)有技術(shù)的由于刻蝕阻擋層的氣體與第 一導(dǎo)電層相接觸生成揮發(fā)性物質(zhì)而污染刻蝕設(shè)備的腔室、且在第一導(dǎo)電層中產(chǎn)生大量的空洞的缺陷，穩(wěn)定了工藝過程。
上述技術(shù)方案在形成第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記過程中，第一光刻膠層采用負(fù)膠，在不增加掩模板和不改變現(xiàn)有技術(shù)的版圖的情況下避免了現(xiàn)有技術(shù)的由于刻蝕阻擋層的氣體與第 一導(dǎo)電層相接觸生成揮發(fā)性物質(zhì)而污染刻蝕設(shè)備的腔室、且在第一導(dǎo)電層中產(chǎn)生大量的空洞的缺陷，穩(wěn)定了工藝過程。
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
圖8是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
的形成套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的方法流程示意圖。如圖8所示，包括執(zhí)行步驟S201,提供形成有第一導(dǎo)電層的半導(dǎo)體襯底，
10所述半導(dǎo)體襯底包括第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域；
執(zhí)行步驟S202,去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域的第一導(dǎo)電層，在第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域相應(yīng)形成的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括第一導(dǎo)電層；執(zhí)行步驟S203,在半導(dǎo)體村底上第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
如圖9所示為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
所形成的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記20的俯視圖，所述套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記20包括第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。所述第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記為由矩形條203圍成形狀較大的"口"字形狀，所述第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記由矩形條205圍成形狀較小的"口"字形狀，第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記嵌套在一起形成"回"字形狀。
在實(shí)際應(yīng)用中，該套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記還可以采用其他圖形來構(gòu)成，比如三角形、梯形、五角形、六角形和八角形等多邊形，或者是其它半包圍式或者非包圍式圖形，如圖IO和圖ll所示。在此不應(yīng)過多限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
下面以圖9中的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記為例，詳細(xì)描述其形成過程，具體請(qǐng)參照?qǐng)D12至圖17,其中，圖12至圖17均是沿圖9中的直線A-A，方向截取的剖視圖。
如圖12所示，提供半導(dǎo)體襯底200，所述半導(dǎo)體襯底200被分為第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域I和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II,所述第 一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域I和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II分別用于形成第 一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。本實(shí)施例中，第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域I包圍第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II。
接著，在半導(dǎo)體襯底200上依次形成第一導(dǎo)電層202和阻擋層204。所述形成第一導(dǎo)電層202可以采用作為位線的材料制作，比如為鴒或者金；所述形成第一導(dǎo)電層202的方法可以為化學(xué)氣相淀積法、物理氣相淀積法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法或高密度等離子體化學(xué)氣相淀積法等。所述第 一導(dǎo)電層202的厚度為500~1000埃。
所述阻擋層204可以采用形成刻蝕阻擋層的材料制作，比如可以為氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅、碳化硅，還可以為低介電常數(shù)材料比如含氫碳化
硅；所述形成阻擋層204的方法可以為化學(xué)氣相淀積法、物理氣相淀積法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法或高密度等離子體化學(xué)氣相淀積法等，所述阻擋層204的厚度為1000~2000埃。
本實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層202的厚度具體例如500埃、600埃、700埃、800埃、900?；?000埃等，優(yōu)選800埃；阻擋層204的厚度具體例如1000埃、1100埃、1200埃、1300埃、1400埃、1500埃、1600埃、1700埃、1800埃、l卯O?；?000埃等，優(yōu)選1500埃。
如圖13所示，為形成第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意圖。具體形成步驟為在阻擋層204上旋涂第一光刻膠層206,將掩模版上的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形轉(zhuǎn)移到第一光刻膠層206上，經(jīng)過顯影后，在半導(dǎo)體襯底上第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域I定義出第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形；以第一光刻膠層206為掩膜，刻蝕阻擋層204和第一導(dǎo)電層202至露出半導(dǎo)體襯底200。經(jīng)過上述刻蝕后，剩余部分的第一導(dǎo)電層202和阻擋層204形成矩形條，并圍成"口"字形狀，形成了第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記203。在"口"字形狀內(nèi)部形成形成溝槽208。
最后用灰化法去除第一光刻膠層206。
本實(shí)施例中，所述第一光刻膠層206為負(fù)膠，用以定義第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記203的位置。所述刻蝕方法可以為干法刻蝕法或濕法刻蝕法。
如圖14所示，在第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記I的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記203和半導(dǎo)體襯底200上依次形成絕緣層210和頂蓋層216，頂蓋層216依次包括第一頂蓋層212和第二頂蓋層214。
所述形成絕緣層210的材料可以為氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅、碳化硅或低介電常數(shù)的介質(zhì)材料，比如含氫碳化硅；所述形成絕緣層210的方法可以為化學(xué)氣相淀積法、物理氣相淀積法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法或
高密度等離子體化學(xué)氣相淀積法等，所述絕緣層210的厚度為1000~2000埃。
所述形成第一頂蓋層212的材料可以為氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅、碳化硅或低介電常數(shù)的介質(zhì)材料，比如含氫碳化硅；所述形成第一頂蓋層212的方法可以為化學(xué)氣相淀積法、物理氣相淀積法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法或高密度等離子體化學(xué)氣相淀積法等，第一頂蓋層212的厚度為1000-2000埃；所述形成第二頂蓋層214的材料可以為氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅、碳化硅或低介電常數(shù)的介質(zhì)材料，比如含氫碳化硅；所述形成第二頂蓋層214的方法可以為化學(xué)氣相淀積法、物理氣相淀積法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法或高密度等離子體化學(xué)氣相淀積法等，第二頂蓋層214的厚度為500 1500埃，以上各層都是形成半導(dǎo)體器件工藝中所使用的膜層，其具體材料取決于具體器件結(jié)構(gòu)。
絕緣層210的厚度具體例如1000埃、1100埃、1200埃、1300埃、1400埃、1500埃、1600埃、1700埃、1800埃、1900埃或2000埃等，優(yōu)選1500埃；所述第一頂蓋層212的厚度具體例如1000埃、1100埃、1200埃、1300埃、1400埃、1500埃、1600埃、1700埃、1800埃、1900?；?000埃等，優(yōu)選1500埃；所述第二頂蓋層214的厚度具體例如500埃、600埃、700埃、800埃、900埃、1000埃、1100埃、1200埃、1300埃、1400?；?500埃等，優(yōu)選1000埃。
如圖15所示，在頂蓋層216上旋涂第二光刻膠層218,將掩模版上的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形轉(zhuǎn)移到第二光刻膠層218上，經(jīng)過顯影后，在半導(dǎo)體襯底上第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II定義出第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形；以第二光刻膠層218為掩膜，沿第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形依次刻蝕頂蓋層216和絕緣層210至露出半導(dǎo)體襯底200。經(jīng)過上述刻蝕后，在第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽220，所述第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽220圍成"口"字形狀，該"口"字形狀的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽220被"口"字
形狀的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記203包圍。
最后，用灰化法去除第二光刻膠層218。
所述第二光刻膠層218為正膠，用以定義第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽220 的位置。所述刻蝕方法可以為干法刻蝕法或濕法刻蝕法。
在本實(shí)施例中，也可以只刻蝕頂蓋層216形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽 220，所述第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽220位于頂蓋層216中，其溝槽底部位于 絕緣層210上。
如圖16所示，在第二頂蓋層214上和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽220內(nèi)形 成第二導(dǎo)電層224。
本實(shí)施例中，所述第二導(dǎo)電層224的材料可以為多晶硅、鎢、鋁或銅等， 所述形成第二導(dǎo)電層224的方法可以為化學(xué)氣相淀積法、物理氣相淀積法、 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法或高密度等離子體化學(xué)氣相淀積法等，第二導(dǎo) 電層224的淀積厚度為1500-2500埃。
本實(shí)施例中，所述第二導(dǎo)電層224的淀積厚度具體例如1500埃、1600埃、 1700埃、1800埃、1900埃、2000埃、2100埃、2200埃、2300埃、2400埃 或2500埃等，優(yōu)選2000埃。
如圖17所示，去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽220內(nèi)以外的第二導(dǎo)電層224。 所述去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽220內(nèi)以外的第二導(dǎo)電層224采用化學(xué)機(jī)械 拋光設(shè)備對(duì)其進(jìn)行研磨進(jìn)行。"口 "字形狀的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽220內(nèi) 的第二導(dǎo)電層224形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記226。
基于上述半導(dǎo)體工藝實(shí)施后，形成本實(shí)施例的最終套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，如圖17 所示，包括半導(dǎo)體襯底200,所述半導(dǎo)體襯底200包括第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記 區(qū)域I和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II;位于半導(dǎo)體襯底200上第一子套刻對(duì) 標(biāo)記區(qū)域I內(nèi)的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記203，所述第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記203包括第一 導(dǎo)電層202;還包括位于半導(dǎo)體襯底200上第一導(dǎo)電層202被去除的第二子套刻 對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域II內(nèi)的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記226。
本發(fā)明去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的第一導(dǎo)電層，在第一子套刻對(duì)準(zhǔn) 標(biāo)記區(qū)域內(nèi)形成包括第 一導(dǎo)電層的第 一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。因此在之后形成第 二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的工藝中，刻蝕阻擋層的氣體不會(huì)接觸到第一導(dǎo)電層，從 而避免現(xiàn)有技術(shù)的由于刻蝕阻擋層的氣體與第 一導(dǎo)電層相接觸生成揮發(fā)性物 質(zhì)而污染刻蝕設(shè)備的腔室、且在第一導(dǎo)電層中產(chǎn)生大量的空洞的缺陷，穩(wěn)定 了工藝過程。
上述技術(shù)方案在形成第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記過程中，第一光刻膠層采用負(fù) 膠，在不增加掩模板和不改變現(xiàn)有技術(shù)的版圖的情況下避免了現(xiàn)有技術(shù)的由 于刻蝕阻擋層的氣體與第 一導(dǎo)電層相接觸生成揮發(fā)性物質(zhì)而污染刻蝕設(shè)備的 腔室、且在第一導(dǎo)電層中產(chǎn)生大量的空洞的缺陷，穩(wěn)定了工藝過程。
同時(shí)在上述具體實(shí)施方式
中，第一光刻膠層206和第二光刻膠層218的種類 還可以有所變化比如第一光刻膠層206還可以為正膠，這時(shí)第一次曝光時(shí)所 釆用的掩模版(Mask)上的版圖與上述具體實(shí)施方式
中所采用的掩模版上的 版圖則不同，其被保留和被去除的圖案正好相反；比如第二光刻膠層218還可 以為負(fù)膠，這時(shí)第二次曝光時(shí)所采用的掩模版上的版圖與上述具體實(shí)施方式
中所采用的掩模版上的版圖則不同，其被保留和被去除的圖案正好相反。
在本發(fā)明中，后制作的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記也可以位于在先制作的第一 子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的外圍。圖18給出本發(fā)明的第二實(shí)施例的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記剖面 結(jié)構(gòu)示意圖。如圖18所示，第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記226位于第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo) 記203的外圍。其與第一實(shí)施例的區(qū)別僅在于版圖的不同，其形成工藝步驟 皆與第一實(shí)施例相同，在此不加贅述。在本發(fā)明中，所述第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記226也可以不延伸至半導(dǎo)體襯底
200上，而只位于頂蓋層216中，其溝槽底部位于絕緣層210上，這與之前所 形成的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽220的深度有關(guān)。
在本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式
中，所述的各膜層的層數(shù)和材料并不是唯 一的，在實(shí)際工藝中可能會(huì)有部分層缺少或者增加，但是只要形成套刻對(duì)準(zhǔn) 標(biāo)記的方法與上述具體實(shí)施方式
相同，則均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記也可以不僅僅局限于第 一、第二兩個(gè)子套刻對(duì)準(zhǔn) 標(biāo)記，還可以有三個(gè)、四個(gè)甚至更多的子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記套構(gòu)而成。在本發(fā)明 的實(shí)施例中，內(nèi)外子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的各個(gè)邊對(duì)應(yīng)平行，其還可以不平行，在 此不應(yīng)過多限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和 修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，其特征在于，包括提供形成有第一導(dǎo)電層的半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域；去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域的第一導(dǎo)電層，在第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域相應(yīng)形成的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括第一導(dǎo)電層；在半導(dǎo)體襯底上第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，其特征在于，所述第 一導(dǎo)電層上形成有阻擋層，所述去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域的第一導(dǎo) 電層包括步驟在阻擋層上形成第 一光刻膠層，定義出第 一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形； 以第 一光刻膠層為掩膜，刻蝕阻擋層和第 一導(dǎo)電層至半導(dǎo)體襯底。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，其特征在于，所述第 一光刻膠層為負(fù)膠。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，其特征在于，所述形 成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括步驟在第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和半導(dǎo)體襯底上依次形成絕緣層和頂蓋層； 在絕緣層和頂蓋層中形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，其特征在于，所述在 絕緣層和頂蓋層中形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括步驟在頂蓋層上形成第二光刻膠層，定義出第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形； 以第二光刻膠層為掩膜，依次刻蝕頂蓋層和絕緣層，形成第二子套刻對(duì) 準(zhǔn)標(biāo)記溝槽；去除第二光刻膠層，在頂蓋層表面和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽內(nèi)淀積第 二導(dǎo)電層；去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽以外的第二導(dǎo)電層，形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn) 標(biāo)記。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，其特征在于，所述形 成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括步驟在第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和半導(dǎo)體襯底上依次形成絕緣層和頂蓋層； 在頂蓋層中形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，其特征在于，所述在 頂蓋層中形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括步驟 在頂蓋層上形成第二光刻膠層，定義出第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記圖形； 以第二光刻膠層為掩膜，刻蝕頂蓋層，形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽； 去除第二光刻膠層，在頂蓋層表面和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽內(nèi)淀積第 二導(dǎo)電層；去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽以外的第二導(dǎo)電層，形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn) 標(biāo)記。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，其特征 在于，所述頂蓋層至少包括第一頂蓋層和第二頂蓋層。
9. 一種套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，其特征在于，包括具有第 一 子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域的半導(dǎo)體襯 底，其中，所述二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域中僅第 一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域上 形成有第一導(dǎo)電層；位于第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，所述第一子套 刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括第 一導(dǎo)電層；位于第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，其特征在于，所述第一子套刻對(duì) 準(zhǔn)標(biāo)記還包括位于第 一導(dǎo)電層上的阻擋層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，其特征在于，所述第一子套刻對(duì) 準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域還形成有絕緣層和頂蓋層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，其特征在于，所述第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域還形成有絕緣層、頂蓋層、以及位于絕緣層和頂蓋層中的第 二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽，所述溝槽內(nèi)填充有作為第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的 第二導(dǎo)電層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，其特征在于，所述第二子套刻對(duì) 準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域還形成有絕緣層、頂蓋層、以及位于頂蓋層中的第二子套刻 對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記溝槽，所述溝槽內(nèi)填充有作為第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的第二導(dǎo)電層。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，其特征在于，所 述頂蓋層至少包括第一頂蓋層和第二頂蓋層。
全文摘要
一種套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制作方法，包括提供形成有第一導(dǎo)電層的半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域和第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域；去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域的第一導(dǎo)電層，在第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域相應(yīng)形成的第一子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括第一導(dǎo)電層；在半導(dǎo)體襯底上第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域形成第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。本發(fā)明通過先去除第二子套刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的第一導(dǎo)電層，刻蝕阻擋層的氣體不會(huì)接觸到第一導(dǎo)電層，從而避免現(xiàn)有技術(shù)的由于刻蝕阻擋層的氣體與第一導(dǎo)電層相接觸生成揮發(fā)性物質(zhì)而污染刻蝕設(shè)備的腔室、且在第一導(dǎo)電層中產(chǎn)生大量的空洞的缺陷，穩(wěn)定了工藝過程。
文檔編號(hào)G03F9/00GK101593744SQ20081011366
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者張峻豪 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司