[發明專利]提高外延生長后套刻精度的方法

無效

• 申請號: 200910057166.6
• 申請日: 2009-05-04
• 公開（公告）號: CN101882570A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 王雷
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;H01L21/306;H01L21/311
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 孫大為

技術領域

本發明涉及一種本發明屬于半導體制造中帶有外延生長工藝的產品的工藝流程方法。

背景技術

在半導體制造中的外延層成長時，圖形畸變是比較常見的一種現象。而圖形畸變會影響后續的光刻對準精度，從而制約光刻的套刻精度，限制了小尺寸外延器件的開發和制造。如何避免或降低外延生長時產生的圖形畸變量，對于提高光刻套刻精度，有非常重要的意義。

同時對于由外延生長的器件，通常會在場區形成前進行一些埋層的注入，為了使場區和這些層的對準精度，通常會在所有層之前進行一次零層光刻刻蝕，在襯底上形成一些對準記號和套刻精度測量圖形。由于后續的外延生長和注入退火等工藝，如果零層的刻蝕深度不夠，則后續的工藝過于平坦化導致最終的零標在外延后無法測量。而刻蝕深度過大的話，會很容易引起硅片的變形和后續工藝中碎片的可能性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種提高外延生長后套刻精度的方法，其可以提高外延生長后套刻精度。

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種提高外延生長后套刻精度的方法，包括以下步驟：在襯底上光刻形成零標層，零標層圖形切面結構低于襯底；在形成零標層后的襯底上沉積產生保護層，保護層填充所述零標層；利用干法或濕法工藝進行回刻，去除襯底表面以上的保護層；在襯底上生長外延層。

本發明的有益效果在于：可以避免出現外延后，零標區域被平坦化無法測量的問題，大大提高測量外延生長中套刻精度的精確度。使小尺寸外延產品的生產成為可能。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1是零標層光刻示意圖；

圖2是沉積產生保護層的示意圖；

圖3是進行回刻的示意圖；

圖4是進行外延生長的示意圖；

圖5是本發明所述方法的流程圖。

具體實施方式

本發明的方法利用外延層在一些材料上很難生長的特性，在普通的零標形成以后，通過填充保護層并進行回刻，使零標被保護層所保護，在隨后的外延生長中，由于不同襯底材料的成長率不同，造成臺階，為后續的工藝提供對準。

本發明所述方法的原理在于，在于外延生長時很難在保護層上生長或生長速率與襯底層有明顯不同(一般襯底層為硅)。從工藝簡便起見，保護層可以SiO₂、SiN或SiON，也可以是SiC，一般是Si，C，0，N之間的無機化合物，也可以使用其他具有相同特征的材料。只要保證該保護層材料上生長的外延層高度與襯底材料生長外延層高度顯著不同即可。

本發明所述的一種提高外延生長后套刻精度的方法，包括以下步驟：

如圖1所示，在襯底上光刻形成零標層，零標層圖形切面結構低于襯底；

如圖2所示，在形成零標層后的襯底上沉積產生保護層，保護層填充所述零標層；

如圖3所示，利用干法或濕法工藝進行回刻，去除襯底表面以上的保護層；

如圖4所示，在襯底上生長外延層。在所述保護層上生長的外延層只要與襯底上生長的外延層保持一定厚度差即可。本發明優選的值為外延生長完成后保護層與非保護層的外延厚度差大于200埃。

在外延生長完成后，還可以增加將被保護的測量圖形上的保護層及其外延層去除的步驟。

使用了本發明的測量方法后，可以避免外延生長工藝造成的圖形畸變，提高外延生長后套刻圖形的質量，提高小尺寸外延產品的光刻對準精度，從而使外延產品的尺寸不斷縮小成為可能。

本發明所述提高外延生長后套刻精度的方法在本實施例中應用在硅材料上。在實際應用中，本發明所述的方法可以應用于包括硅，鍺，鍺/硅，砷化鎵，銦磷等多種半導體材料的外延生長。

本發明并不限于上文討論的實施方式。以上對具體實施方式的描述旨在于為了描述和說明本發明涉及的技術方案。基于本發明啟示的顯而易見的變換或替代也應當被認為落入本發明的保護范圍。以上的具體實施方式用來揭示本發明的最佳實施方法，以使得本領域的普通技術人員能夠應用本發明的多種實施方式以及多種替代方式來達到本發明的目的。