[發(fā)明專利]重疊對(duì)準(zhǔn)圖案及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710103464.5
• 申請(qǐng)日: 2007-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101097903A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙炳浩;高晟瑀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海力士半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/544
• 分類號(hào): H01L23/544;H01L21/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種半導(dǎo)體器件，且更具體而言，涉及一種重疊對(duì)準(zhǔn)圖案(overlay?vernier?key)及其制造方法。

背景技術(shù)

在具有疊層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造中，重疊(overlay)是表明形成于前一工藝中的層和形成于目前的工藝中的層的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)的指標(biāo)。當(dāng)開(kāi)發(fā)高集成度的半導(dǎo)體器件時(shí)重疊是非常重要的。為了探測(cè)和校正形成于前一工藝中的層和形成于目前的工藝中的層的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)，層之間的重疊通過(guò)在劃線區(qū)中形成重疊對(duì)準(zhǔn)圖案來(lái)測(cè)量。重疊對(duì)準(zhǔn)圖案是當(dāng)在半導(dǎo)體襯底上形成預(yù)定的圖案時(shí)用于在精確的位置對(duì)準(zhǔn)曝光掩模而形成的圖案。重疊對(duì)準(zhǔn)圖案與形成于器件形成區(qū)的圖案同時(shí)形成。

圖1A是顯示了重疊對(duì)準(zhǔn)圖案的常規(guī)結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1B示出了當(dāng)測(cè)量常規(guī)的重疊對(duì)準(zhǔn)圖案時(shí)探測(cè)的重疊測(cè)量信號(hào)。

參考圖1A，重疊對(duì)準(zhǔn)圖案10具有長(zhǎng)方形圖案。重疊對(duì)準(zhǔn)圖案10具有比形成于單元區(qū)中的圖案更大的尺寸和節(jié)距。在高度集成的器件中，裕量減小，且重疊對(duì)準(zhǔn)圖案10不具有足夠的線寬。由此，難于采用光學(xué)重疊測(cè)量設(shè)備測(cè)量重疊且在單元區(qū)中形成微圖案。

間隙壁雙曝光技術(shù)(Spacer?Double?Exposure?Technique，SDET)是用于在晶片“w”上形成在60nm以下的微圖案的方法。SDET方法包括步驟：在襯底上形成偽圖案、在偽圖案的側(cè)表面形成具有間隙壁形狀的蝕刻掩模、去除偽圖案、和由蝕刻掩模形成微圖案和重疊對(duì)準(zhǔn)圖案。

如圖1B所示，當(dāng)利用SDET方法形成重疊對(duì)準(zhǔn)圖案時(shí)，間隙壁形狀的蝕刻掩模在劃線區(qū)形成于偽圖案(未示出)的側(cè)壁，劃線區(qū)大于單元區(qū)。在劃線區(qū)中的蝕刻掩模的尺寸與單元區(qū)中的蝕刻掩模的尺寸相同。由使用蝕刻掩模形成的重疊對(duì)準(zhǔn)圖案20具有遠(yuǎn)大于適當(dāng)線寬的線寬。如圖1B所示，因?yàn)橹丿B測(cè)量信號(hào)太弱而不能被光學(xué)重疊測(cè)量設(shè)備探測(cè)，光學(xué)重疊測(cè)量設(shè)備不能察覺(jué)對(duì)比度差異。如果重疊對(duì)準(zhǔn)圖案20形成以具有大到足以被光學(xué)重疊測(cè)量設(shè)備測(cè)量的厚度，則存在由重疊對(duì)準(zhǔn)圖案20的尺寸和單元區(qū)中的圖案的尺寸的差異所導(dǎo)致的問(wèn)題。因此，重疊對(duì)準(zhǔn)圖案被要求具有足夠的尺寸的結(jié)構(gòu)以被光學(xué)重疊測(cè)量設(shè)備測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種重疊對(duì)準(zhǔn)圖案，且另一實(shí)施方式提供了一種制造該重疊對(duì)準(zhǔn)圖案的方法。本實(shí)施方式的重疊對(duì)準(zhǔn)圖案提供了精確的重疊測(cè)量和重疊校正。

在一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種界定重疊對(duì)準(zhǔn)圖案的半導(dǎo)體襯底，所述襯底包括：在襯底上界定的單元區(qū)和劃線區(qū)；和形成于襯底的劃線區(qū)且排列以形成一形狀的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)圖案，每個(gè)對(duì)準(zhǔn)圖案具有中空的形狀。

優(yōu)選地，多個(gè)對(duì)準(zhǔn)圖案靠近排列以生成強(qiáng)到足以被重疊測(cè)量設(shè)備探測(cè)的信號(hào)。

優(yōu)選地，由多個(gè)對(duì)準(zhǔn)圖案形成的形狀為多邊形形狀，每個(gè)對(duì)準(zhǔn)圖案的中空形狀為中空的多邊形形狀。

優(yōu)選地，對(duì)準(zhǔn)圖案具有與形成于單元區(qū)中的圖案相同的尺寸和節(jié)距。

在另一實(shí)施方式中，制造重疊對(duì)準(zhǔn)圖案的方法包括：在半導(dǎo)體襯底上順序?qū)盈B圖案層和絕緣層，在半導(dǎo)體襯底上界定了單元區(qū)和劃線區(qū)。通過(guò)構(gòu)圖絕緣層來(lái)部分地暴露圖案層來(lái)形成絕緣層圖案。間隙壁形狀的蝕刻掩模形成，從而在絕緣層圖案的兩側(cè)表面形成絕緣層和蝕刻選擇性。絕緣層圖案被移除。通過(guò)蝕刻圖案層并利用蝕刻掩模作為硬掩模，對(duì)準(zhǔn)圖案形成為中空的多邊形形狀。

優(yōu)選地，對(duì)準(zhǔn)圖案在半導(dǎo)體襯底上彼此對(duì)準(zhǔn)排列以形成多邊形結(jié)構(gòu)的側(cè)邊，且靠近排列從而生成強(qiáng)到足以被重疊測(cè)量設(shè)備探測(cè)的信號(hào)。

優(yōu)選地，絕緣層可以包括氧化物層，且圖案層可以包括導(dǎo)電材料。

優(yōu)選地，絕緣層可以通過(guò)濕法蝕刻移除。

優(yōu)選地，蝕刻掩模可以形成以在單元區(qū)和劃線區(qū)中具有相同的厚度。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖，從以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其它實(shí)施方式、特征和其他優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚地被理解，在附圖中：

圖1A是顯示常規(guī)的對(duì)準(zhǔn)圖案的結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖1B是顯示當(dāng)測(cè)量常規(guī)的重疊對(duì)準(zhǔn)圖案時(shí)探測(cè)的重疊測(cè)量信號(hào)的曲線圖；

圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的重疊對(duì)準(zhǔn)圖案的結(jié)構(gòu)的平面圖；

圖3是顯示當(dāng)測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的重疊對(duì)準(zhǔn)圖案時(shí)探測(cè)的重疊測(cè)量信號(hào)的曲線圖；且

圖4A、4B、5A、5B、6A、6B、7A、7B是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的重疊對(duì)準(zhǔn)圖案的制造方法的視圖。

具體實(shí)施方式