專利名稱：重疊標(biāo)記及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重疊標(biāo)記及其制備方法，特別涉及一種用于隔離層雙重圖案化工藝(spacer double patterning process)的重疊標(biāo)記及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路(Integrated Circuit, IC)工藝的線寬持續(xù)縮小,元件的關(guān)鍵尺寸(critical dimension,⑶)的控制愈來愈重要。當(dāng)工藝需在一晶圓層上形成圖案配置型態(tài)不同的兩區(qū)域時(shí)，須對(duì)兩區(qū)域的光阻層進(jìn)行曝光條件不同的兩次曝光，亦即進(jìn)行雙重曝光工藝，使得各區(qū)域分別具有預(yù)定的關(guān)鍵尺寸。當(dāng)所形成圖案的間距(pitch)小于單次曝光的解析度時(shí)，此時(shí)即可使用雙重曝光工藝使得所形成圖案的間距符合要求的尺寸。對(duì)于制作良好的集成電路產(chǎn)品，通常執(zhí)行多次圖案轉(zhuǎn)移過程，將集成電路圖案轉(zhuǎn)移至每一未處理層(non-processing layer),以形成集成電路裝置。因此，當(dāng)半導(dǎo)體裝置的關(guān)鍵尺寸愈來愈小，連續(xù)圖案層的圖案對(duì)準(zhǔn)以減少錯(cuò)位就愈形重要了。重疊標(biāo)記可用于確保連續(xù)圖案層之間的對(duì)準(zhǔn)精度。也就是說，在形成連續(xù)的圖案層之后，可通過參考所述多個(gè)連續(xù)圖案層的重疊標(biāo)記，執(zhí)行確認(rèn)重疊標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)精度的步驟。然而，傳統(tǒng)的標(biāo)記圖案太薄而且具有相對(duì)于背景材料層極低的圖像對(duì)比度。亦即，很難借由太薄的標(biāo)記圖案辨識(shí)重疊標(biāo)記。因此，對(duì)于隔離層雙重圖案化工藝，很難使用傳統(tǒng)的重疊標(biāo)記來監(jiān)視重疊性的表現(xiàn)。另外，傳統(tǒng)的重疊標(biāo)記不能用于重疊性的測(cè)量。如上所述，現(xiàn)有的重疊標(biāo)記存在著許多問題。因此，有必要提供一新的重疊標(biāo)記及其制備方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種重疊標(biāo)記和一種重疊標(biāo)記制備方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題。本發(fā)明提供一種重疊標(biāo)記，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該重疊標(biāo)記設(shè)置于一基板上，其包括多個(gè)標(biāo)記單元，其中每一標(biāo)記單元包括二縱向元件及多個(gè)橫向元件，所述多個(gè)橫向元件連接所述多個(gè)縱向元件以形成多個(gè)孔洞，所述多個(gè)孔洞顯露該二縱向元件間的部分基板。本發(fā)明另提供一種重疊標(biāo)記制備方法。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該重疊標(biāo)記制備方法包括以下步驟形成一圖案化層于一基板上，其中該圖案化層包括至少一標(biāo)記單元形成區(qū)域，每一標(biāo)記單元形成區(qū)域包括二縱向凹部及多個(gè)橫向凹部，所述多個(gè)橫向凹部連接所述多個(gè)縱向凹部；由所述多個(gè)縱向凹部及所述多個(gè)橫向凹部的側(cè)壁成長(zhǎng)一標(biāo)記材料，使得該標(biāo)記材料于所述多個(gè)縱向凹部及所述多個(gè)橫向凹部中融合銜接；及移除該圖案化層。因?yàn)楸景l(fā)明的重疊標(biāo)記的標(biāo)記單元的寬度大于現(xiàn)有重疊標(biāo)記的標(biāo)記單元的寬度，因此本發(fā)明的重疊標(biāo)記可以具有較高的圖像對(duì)比度。亦即，對(duì)于隔離層雙重圖案化工藝，通過本發(fā)明的重疊標(biāo)記可以有效地監(jiān)視重疊性的表現(xiàn)，且可本發(fā)明的重疊標(biāo)記可用于重疊性的測(cè)量。上文已相當(dāng)廣泛地概述本發(fā)明的技術(shù)特征，以使下文的本發(fā)明詳細(xì)描述得以獲得較佳了解。構(gòu)成本發(fā)明的權(quán)利要求標(biāo)的的其它技術(shù)特征將描述于下文。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員應(yīng)了解，可相當(dāng)容易地利用下文揭示的概念與特定實(shí)施例可作為修改或設(shè)計(jì)其它結(jié)構(gòu)或工藝而實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明相同的目的。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員亦應(yīng)了解，這類等效建構(gòu)無法脫離所附的權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的精神和范圍。


圖I顯示本發(fā)明一實(shí)施例一基板上的部分圖案化層的上視圖；圖2顯示沿圖I中線1-1的剖面?zhèn)纫晥D，其顯示圖案化層的縱向凹部；圖3顯示沿圖I中線2-2的剖面?zhèn)纫晥D，其顯示圖案化層的橫向凹部；
圖4顯示本發(fā)明一實(shí)施例成長(zhǎng)標(biāo)記材料于圖案化層中的示意圖；圖5顯示沿圖4中線3-3的剖面?zhèn)纫晥D；圖6顯示沿圖4中線4-4的剖面?zhèn)纫晥D；圖7顯示本發(fā)明一實(shí)施例的部分重疊標(biāo)記的上視圖；圖8顯示沿圖7中線5-5的剖面?zhèn)纫晥D；圖9顯示沿圖7中線6-6的剖面?zhèn)纫晥D；圖10顯示本發(fā)明一基板上具有多個(gè)裝置區(qū)域的上視圖；圖11顯示本發(fā)明一實(shí)施例位于該基板上的一重疊對(duì)準(zhǔn)區(qū)域的重疊標(biāo)記的局部放大圖 '及圖12-圖14顯示本發(fā)明標(biāo)記單元的不同排列的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下5本發(fā)明的重疊標(biāo)記10圖案化層12標(biāo)記單元形成區(qū)域16縱向凹部I8橫向凹部20 區(qū)塊22標(biāo)記材料30硅基板40 基板42裝置區(qū)域44重疊對(duì)準(zhǔn)區(qū)域52標(biāo)記區(qū)域54標(biāo)記單元56縱向元件58橫向元件60 孔洞561、562 第一隔離層
581、582 第二隔離層X縱向元件的寬度V縱向凹部的寬度Y橫向元件的寬度V橫向凹部的寬度SI第一隔離層的寬度S2第二隔離層的寬度
具體實(shí)施例方式圖1-9顯示本發(fā)明一實(shí)施例的重疊標(biāo)記制備方法的示意圖。圖I顯示本發(fā)明一實(shí)施例一基板上的部分圖案化層的上視圖；圖2顯示沿圖I中線1-1的剖面?zhèn)纫晥D，其顯示圖案化層的縱向凹部；圖3顯示沿圖I中線2-2的剖面?zhèn)纫晥D，其顯示圖案化層的橫向凹部。參考圖1-3,—圖案化層10形成于一娃基板30 (例如娃晶圓)上。該圖案化層10可為一光阻層。該圖案化層10包括至少一標(biāo)記單元形成區(qū)域12。在本實(shí)施例中，每一標(biāo)記單元形成區(qū)域12包括二縱向凹部16及多個(gè)橫向凹部18，且所述多個(gè)橫向凹部18連接所述多個(gè)縱向凹部16。每一縱向凹部16具有一寬度X'，該縱向凹部16的寬度X'小于2倍的第一隔離層561或562的寬度SI (由使用者定義)(參考圖5)。每一橫向凹部18具有一寬度Y'，該橫向凹部18的寬度Y'小于2倍的第二隔離層581或582的寬度S2(由使用者定義)(參考圖6)。要注意的是，該第二隔離層581或582的寬度S2可相同于或不同于該第一隔離層561或562的寬度SI。在本實(shí)施例中，每一標(biāo)記單元形成區(qū)域12另包括多個(gè)區(qū)塊(segments) 20，所述多個(gè)區(qū)塊20排列于所述多個(gè)縱向凹部16及所述多個(gè)橫向凹部18之間且相互間隔。所述多個(gè)區(qū)塊20為多邊形或圓形，或其組合，但不以此為限。圖4顯示本發(fā)明一實(shí)施例成長(zhǎng)標(biāo)記材料于圖案化層中的示意圖；圖5顯示沿圖4中線3-3的剖面?zhèn)纫晥D；圖6顯示沿圖4中線4-4的剖面?zhèn)纫晥D。參考圖4-6，由所述多個(gè)縱向凹部16及所述多個(gè)橫向凹部18的側(cè)壁成長(zhǎng)一標(biāo)記材料22，使得該標(biāo)記材料22于所述多個(gè)縱向凹部16及所述多個(gè)橫向凹部18中融合銜接。在本發(fā)明一實(shí)施例中，該標(biāo)記材料22由鍺化硅、氧化硅或氮化硅形成。除上述材質(zhì)外，該標(biāo)記材料22亦可由任何適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)所形成。在本發(fā)明一實(shí)施例中，較佳以低溫化學(xué)氣相沉積(low temperature chemicalvapor deposition, LTCVD)方法形成該標(biāo)記材料22。圖7顯示本發(fā)明一實(shí)施例的部分重疊標(biāo)記的上視圖；圖8顯示沿圖7中線5-5的剖面?zhèn)纫晥D；圖9顯示沿圖7中線6-6的剖面?zhèn)纫晥D。參考圖7-9，在形成該標(biāo)記材料22之后，利用一蝕刻液移除該圖案化層10。該蝕刻液可為丙酮。如此，即可制備完成本發(fā)明的重疊標(biāo)記。圖10顯示本發(fā)明一基板40上具有多個(gè)裝置區(qū)域42的上視圖；圖11顯示本發(fā)明一實(shí)施例位于該基板40上的一重疊對(duì)準(zhǔn)區(qū)域44的重疊標(biāo)記5的局部放大圖。要注意的是，圖7可被視為圖11的一部分。參考圖10及11，為了達(dá)到較佳的重疊對(duì)準(zhǔn)，包括多個(gè)標(biāo)記單兀54的該重疊標(biāo)記5形成于該基板(例如一娃晶圓)40上,在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該標(biāo)記單元54由鍺化硅、氧化硅或氮化硅形成。除上述材質(zhì)外，該標(biāo)記單元54亦可由任何適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)所形成。在本發(fā)明一實(shí)施例中，該重疊標(biāo)記5包括多個(gè)標(biāo)記區(qū)域52，且每一標(biāo)記區(qū)域52包括多個(gè)標(biāo)記單元54。在本實(shí)施例中，所述多個(gè)標(biāo)記單元54的排列方式如圖11所示，然而所述多個(gè)標(biāo)記單元54的排列方式亦可如圖12、圖13或圖14所示，但不以此為限。再參考圖7-9,每一標(biāo)記單元54包括二縱向元件56及多個(gè)橫向元件58,所述多個(gè)橫向元件58連接所述多個(gè)縱向元件56以形成多個(gè)孔洞60，所述多個(gè)孔洞60顯露該二縱向元件56間的部分基板30。要注意的是，所述多個(gè)孔洞60可為多邊形或圓形，或其組合，但不以此為限。每一縱向兀件56具有一寬度X,該縱向兀件56的寬度X小于第一隔離層561或562的寬度SI的2倍(參考圖8)，其中，每一縱向元件56由二第一隔離層561及562融合銜接形成。每一橫向兀件58具有一寬度Y,該橫向兀件58的寬度Y小于第二隔離層581或582的寬度S2的2倍(參考圖9)，其中，每一橫向元件58由二第二隔離層581及582融合銜接形成。要注意的是，該第二隔離層581或582的寬度S2可相同于或不同于該第一隔離層561或562的寬度SI。 因?yàn)楸景l(fā)明的重疊標(biāo)記5的標(biāo)記單元54的寬度大于現(xiàn)有重疊標(biāo)記的標(biāo)記單元的寬度，因此本發(fā)明的重疊標(biāo)記5可以具有較高的圖像對(duì)比度。亦即，對(duì)于隔離層雙重圖案化工藝，通過本發(fā)明的重疊標(biāo)記5可以有效地監(jiān)視重疊性的表現(xiàn)，且可本發(fā)明的重疊標(biāo)記5可用于重疊性的測(cè)量。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員應(yīng)了解，在不背離所附權(quán)利要求所界定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，本發(fā)明的教示及揭示可作種種的替換及修飾。例如，上文揭示的許多工藝可以不同的方法實(shí)施或以其它工藝予以取代，或者采用上述二種方式的組合。此外，本發(fā)明的權(quán)利要求范圍并不局限于上文揭示的特定實(shí)施例的工藝、機(jī)臺(tái)、制造、物質(zhì)的成份、裝置、方法或步驟。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員應(yīng)了解，基于本發(fā)明教示及揭示工藝、機(jī)臺(tái)、制造、物質(zhì)的成份、裝置、方法或步驟，無論現(xiàn)在已存在或日后開發(fā)者，其與本發(fā)明實(shí)施例揭示的內(nèi)容以實(shí)質(zhì)相同的方式執(zhí)行實(shí)質(zhì)相同的功能，而達(dá)到實(shí)質(zhì)相同的結(jié)果，亦可使用于本發(fā)明。因此，以下的權(quán)利要求系用以涵蓋用以此類工藝、機(jī)臺(tái)、制造、物質(zhì)的成份、裝置、方法或步驟。
權(quán)利要求
1.一種重疊標(biāo)記(5)，位于一基板上，包括多個(gè)標(biāo)記單元(54)，其特征在于，每一所述標(biāo)記單元(54)包括二縱向元件(56)及多個(gè)橫向元件(58),所述多個(gè)橫向元件(58)連接所述多個(gè)縱向元件(56)以形成多個(gè)孔洞(60)，所述多個(gè)孔洞￠0)顯露該二縱向元件(56)間的部分基板。
2.如權(quán)利要求I所述的重疊標(biāo)記(5)，其特征在于，該重疊標(biāo)記(5)形成于一硅基板(30)上。
3.如權(quán)利要求I所述的重疊標(biāo)記(5)，其特征在于，該重疊標(biāo)記(5)由鍺化硅、氧化硅或氮化硅形成。
4.如權(quán)利要求I所述的重疊標(biāo)記(5),其特征在于,每一縱向兀件(56)由二第一隔離層(561、562)融合銜接形成。
5.如權(quán)利要求4所述的重疊標(biāo)記(5),其特征在于,該第一隔離層(561、562)具有一寬度(SI)，該縱向元件(56)具有一寬度(X)，該縱向元件(56)的寬度⑴小于該第一隔離層(561,562)的寬度(SI)的二倍。
6.如權(quán)利要求I所述的重疊標(biāo)記(5),其特征在于,每一橫向兀件(58)由二第二隔離層(581、582)融合銜接形成。
7.如權(quán)利要求6所述的重疊標(biāo)記(5)，其特征在于，該第二隔離層(581、582)具有一寬度(S2),該橫向兀件(58)具有一寬度(Y),該橫向兀件(58)的寬度(Y)小于該第二隔離層(581、582)的寬度(S2)的二倍。
8.如權(quán)利要求I所述的重疊標(biāo)記(5)，其特征在于，該孔洞(60)為多邊形或圓形，或其組合。
9.一種重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，包含以下步驟 形成一圖案化層(10)于一基板上，其中該圖案化層(10)包括至少一標(biāo)記單元形成區(qū)域(12)，每一所述標(biāo)記單元形成區(qū)域(10)包括二縱向凹部(16)及多個(gè)橫向凹部(18)，所述多個(gè)橫向凹部(18)連接所述多個(gè)縱向凹部(16)； 由所述多個(gè)縱向凹部(16)及所述多個(gè)橫向凹部(18)的側(cè)壁成長(zhǎng)一標(biāo)記材料(22)，使得該標(biāo)記材料(22)于所述多個(gè)縱向凹部(16)及所述多個(gè)橫向凹部(18)中融合銜接；及 移除該圖案化層(10)。
10.如權(quán)利要求9所述的重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，該圖案化層(10)為一光阻層。
11.如權(quán)利要求10所述的重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，該圖案化層是(10)利用一蝕刻液移除的。
12.如權(quán)利要求11所述的重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，該蝕刻液為丙酮。
13.如權(quán)利要求9所述的重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，該重疊標(biāo)記由鍺化硅、氧化硅或氮化硅形成。
14.如權(quán)利要求I所述的重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，成長(zhǎng)該標(biāo)記材料(22)的步驟包括由所述多個(gè)縱向凹部(16)的側(cè)壁成長(zhǎng)第一隔離層(561、562)，以及由所述多個(gè)橫向凹部(18)的側(cè)壁成長(zhǎng)第二隔離層(581,582) 0
15.如權(quán)利要求14所述的重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，該第一隔離層(561、562)具有一寬度(SI)，該縱向凹部(16)具有一寬度(X')，該縱向凹部(16)的寬度(X')小于該第一隔離層(561、562)的寬度(SI)的二倍。
16.如權(quán)利要求14所述的重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，該第二隔離層(581、582)具有一寬度(S2)，該橫向凹部(18)具有一寬度(Y')，該橫向凹部(18)的寬度(Y')小于該第二隔離層(581,582)的寬度(S2)的二倍。
17.如權(quán)利要求9所述的重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，每一所述標(biāo)記單元形成區(qū)域(10)包括多個(gè)區(qū)塊(20)，排列于所述多個(gè)縱向凹部(16)及所述多個(gè)橫向凹部(18)之間且相互間隔。
18.如權(quán)利要求17所述的重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，該區(qū)塊(20)為多邊形或圓形，或其組合。
19.如權(quán)利要求9所述的重疊標(biāo)記制備方法，其特征在于，該標(biāo)記材料(22)是以低溫化學(xué)氣相沉積方法形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種重疊標(biāo)記和重疊標(biāo)記制備方法，重疊標(biāo)記制備方法包括以下步驟形成一圖案化層于一基板上，其中該圖案化層包括至少一標(biāo)記單元形成區(qū)域，每一標(biāo)記單元形成區(qū)域包括二縱向凹部及多個(gè)橫向凹部，所述多個(gè)橫向凹部連接所述多個(gè)縱向凹部；由所述多個(gè)縱向凹部及所述多個(gè)橫向凹部的側(cè)壁成長(zhǎng)一標(biāo)記材料，使得該標(biāo)記材料于所述多個(gè)縱向凹部及所述多個(gè)橫向凹部中融合銜接；及移除該圖案化層。借此，可制備本發(fā)明具有標(biāo)記單元的重疊標(biāo)記。
文檔編號(hào)G03F9/00GK102800652SQ20111020141
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者邱垂福 申請(qǐng)人:南亞科技股份有限公司