一種光刻工藝對準方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光刻工藝技術領域，尤其涉及一種光刻工藝對準方法。
【背景技術】
[0002]3D制程工藝中某些層需要用到超深孔蝕刻，而超深孔蝕刻需要很好的保形材料作為硬光罩(Hard Mask)用來傳遞圖案到基材上。業(yè)界現(xiàn)在常用Kodiak膜層作硬光罩(HM)來傳遞圖形。但是這種膜層具有很強的吸光性，光刻做前層對準時，光基本無法穿透這層膜，導致無前層的對準Mark光信號被接收，從而出現(xiàn)對準失敗，無法正常完成后續(xù)光刻制程。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種光刻工藝對準方法，通過在沉積高吸光膜(Kodiak)層前，刻蝕出新的對準用Mark作為預對準圖形，再利用Kodiak膜層沉積形成的起伏形貌來進行對準，對準光不需要穿透Kodiak膜層，避免光的大量吸收而實現(xiàn)曝光對準，順利完成曝光制程。
[0004]本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為:
[0005]一種光刻工藝對準方法，可應用于諸如三維(3D)制程工藝中的超深孔刻蝕(本實施例中的超深孔一般是指高寬比AR(high aspect rat1)大于20:1的孔，例如3D NANDTC039Tiers中的CH AR為27:1的深孔；另外，上述的超深孔的底部尺寸與頂部(或開口部)尺寸之比(bottom⑶/Top⑶，簡稱BT)也一般要求大于85% )中，包括:
[0006]提供一待光刻半導體襯底；
[0007]于所述半導體襯底上制備預對準圖形；
[0008]沉積硬光罩膜覆蓋所述半導體襯底的表面，以在所述預對準圖形上形成預對準標記；
[0009]基于所述預對準標記對所述半導體襯底進行前層對準操作后，繼續(xù)對所述半導體襯底進行所述光刻工藝；
[0010]其中，所述硬光罩膜具有吸光特性。
[0011]優(yōu)選的，上述的光刻工藝對準方法，其中，所述預對準圖形包括若干條狀平行凹槽。
[0012]優(yōu)選的，上述的光刻工藝對準方法，其中，所述平行凹槽的深度小于120nm。
[0013]優(yōu)選的，上述的光刻工藝對準方法，其中，所述硬光罩膜為Kodiak膜。
[0014]優(yōu)選的，上述的光刻工藝對準方法，其中，利用紅綠光干涉進行所述前層對準操作。
[0015]優(yōu)選的，上述的光刻工藝對準方法，其中，在進行所述前層對準操作時，對準光利用所述預對準圖形形成的起伏形貌進行光波干涉從而實現(xiàn)所述前層對準操作。
[0016]上述技術方案具有如下優(yōu)點或有益效果:本發(fā)明提供的一種光刻工藝對準方法，在半導體襯底表面沉積高吸光膜(Kodiak)層形成預對準標記之前，先于該半導體襯底表面刻蝕出新的對準用Mark作為預對準圖形，再利用Kodiak膜層沉積形成的起伏形貌進行前層對準操作，對準光不需要穿透Kodiak膜層，避免光的大量吸收而實現(xiàn)曝光對準，順利完成曝光制程，解決了超深孔刻蝕需要的高保形材料作硬光罩(HM)的強吸光性與曝光對準失敗的矛盾。蝕刻出的新對準Mark(預對準圖形)可以順利通過曝光制程，為建立起完整的制程工藝流掃清了障礙。
【附圖說明】
[0017]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
[0018]圖1為本發(fā)明的一種光刻工藝對準方法的步驟圖；
[0019]圖2為實施例中不同蝕刻深度的預對準圖形的對準效果圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的一種光刻工藝對準方法，主要包括以下步驟:提供一待光刻半導體襯底并于該半導體襯底上制備預對準圖形；之后沉積硬光罩膜(優(yōu)選為Kodiak膜)覆蓋該半導體襯底的表面，以在預對準圖形上形成預對準標記；接著，基于預對準標記對該半導體襯底進行前層對準操作后，繼續(xù)對該半導體襯底進行所述光刻工藝；其中，硬光罩膜具有吸光特性。
[0021]作為一個優(yōu)選的實施例，上述的預對準圖形包括若干條狀平行凹槽，其深度小于120nmo
[0022]作為一個優(yōu)選的實施例，在進行前層對準操作時，對準光利用預對準圖形形成的起伏形貌進行光波干涉從而實現(xiàn)所述前層對準操作。
[0023]本發(fā)明進行光刻工藝對準的原理是:本發(fā)明采用了 D0E實驗的方法找到了合適的預對準圖形的對準Mark深度，成功完成了用高吸光性膜層作HM的光刻對準步驟，完成對準后晶圓順利完成曝光制程。通過在沉積高吸光膜(Kodiak)以形成預對準標記之前，蝕刻出新的對準Mark以在半導體襯底表面形成預對準圖形，再利用Kodiak膜層沉積形成的形貌來作對準，對準光利用沉積膜層形成的起伏形貌進行光波干涉從而實現(xiàn)前層對準操作。對準光不需要穿透Kodiak膜層，避免了光的大量吸收而實現(xiàn)曝光對準。
[0024]下面結合一個具體的實施例以及附圖對本發(fā)明的一種光刻工藝對準方法進行詳細闡述。
[0025]傳統(tǒng)的光刻工藝對準方法直接沉積高吸光性膜后，進行預對準、精確對準及曝光等流程，由于高吸光性膜具有很強的吸光性，進行預對準時，光基本無法穿透高吸光性膜，導致光信號被接收，從而出現(xiàn)對準失敗，無法正常完成后續(xù)光刻制程。
[0026]本實施例利用對準的原理，提供一待光刻的半導體襯底，在半導體襯底表面沉積高吸光性膜(優(yōu)選為Kodiak膜)形成預對準標記之前，先于半導體襯底的表面蝕刻出新的對準光罩以形成預對準圖形，該預對準圖形優(yōu)選為深度小于120nm的若干條狀平行凹槽。接著再利用Kodiak膜層沉積形成的光罩形貌來作對準，對準光不需要穿透Kodiak膜層，避免了光的大量吸收而實現(xiàn)曝光對準。
[0027]作為一個優(yōu)選的實施例，本實施例中之所以采用深度小于120nm的若干條狀平行凹槽作為預對準圖形，其原理是:參照圖2所示，不同蝕刻深度的預對準圖形，其對準信號準確度(MCC)與信號強度(WQ)并不相同。其中，當預對準圖形的若干條狀平行凹槽的深度為120nm(0.12um)時，其對準精度和信號強度都比較好。且通過實驗得出，當若干條狀平行凹槽的深度小于0.2um時，該新蝕刻出的預對準圖形在后續(xù)制程中無缺陷問題。
[0028]綜上所述，本發(fā)明公開了一種光刻工藝對準方法，提供一待光刻半導體襯底，在所述半導體襯底表面沉積高吸光性膜形成預對準標記之前，先于該半導體襯底的表面蝕刻出新的對準光罩以形成預對準圖形，再基于所述預對準標記對所述半導體襯底進行前層對準操作，利用預對準標記沉積形成的光罩形貌作為對準，對準光不需要穿透高吸光性膜層，避免了光的大量吸收而實現(xiàn)曝光對準。
[0029]本領域技術人員應該理解，本領域技術人員在結合現(xiàn)有技術以及上述實施例可以實現(xiàn)所述變化例，在此不做贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實質內(nèi)容，在此不予贅述。
[0030]以上對本發(fā)明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這并不影響本發(fā)明的實質內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種光刻工藝對準方法，其特征在于，包括: 提供一待光刻半導體襯底； 于所述半導體襯底上制備預對準圖形； 沉積硬光罩膜覆蓋所述半導體襯底的表面，以在所述預對準圖形上形成預對準標記；基于所述預對準標記對所述半導體襯底進行前層對準操作后，繼續(xù)對所述半導體襯底進行所述光刻工藝； 其中，所述硬光罩膜具有吸光特性。2.如權利要求1所述的光刻工藝對準方法，其特征在于，所述預對準圖形包括若干條狀平行凹槽。3.如權利要求2所述的光刻工藝對準方法，其特征在于，所述平行凹槽的深度小于120nmo4.如權利要求1所述的光刻工藝對準方法，其特征在于，所述硬光罩膜為Kodiak膜。5.如權利要求1所述的光刻工藝對準方法，其特征在于，利用紅綠光干涉進行所述前層對準操作。6.如權利要求5所述的光刻工藝對準方法，其特征在于，在進行所述前層對準操作時，對準光利用所述預對準圖形形成的起伏形貌進行光波干涉從而實現(xiàn)所述前層對準操作。
【專利摘要】本發(fā)明涉及光刻工藝技術領域，尤其涉及一種光刻工藝對準方法，提供一待光刻半導體襯底，在所述半導體襯底表面沉積高吸光性膜形成預對準標記之前，先于該半導體襯底的表面蝕刻出新的對準光罩以形成預對準圖形，再基于所述預對準標記對所述半導體襯底進行前層對準操作，利用預對準標記沉積形成的光罩形貌作為對準，對準光不需要穿透高吸光性膜層，避免了光的大量吸收而實現(xiàn)曝光對準。
【IPC分類】G03F1/42, G03F9/00
【公開號】CN105353592
【申請?zhí)枴緾N201510836057
【發(fā)明人】萬浩, 陳保友, 許剛, 盛二威, 王猛
【申請人】武漢新芯集成電路制造有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月25日