[發明專利]接觸孔的光刻方法

有效

• 申請號: 200910196547.2
• 申請日: 2009-09-27
• 公開（公告）號: CN102034736A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 劉思南;林益世
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王一斌;王琦

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種接觸孔的光刻方法。

背景技術

隨著半導體制造工藝的發展，半導體芯片的面積越來越小，芯片內的線寬也不斷縮小，因此半導體工藝的精準度也變得更加重要。在半導體制造工藝中，其中一個重要的工藝就是光刻，光刻是將掩膜版圖案轉移為晶圓上的光刻圖案的工藝過程，因此光刻的質量會直接影響到最終形成的芯片的性能。

在半導體制造工藝中，通過需要通過多層光刻才能完成整個制造過程，而如何使得晶圓中不同層的光刻圖案對準，以滿足套刻精度的要求是多層光刻工藝中至關重要的步驟，套刻精度是指晶圓中不同層的光刻圖案的位置對準誤差。

當對接觸孔(CT)層進行光刻時，需要使CT層與CT層之下的多晶硅柵(PL)層對準，同時，需要使CT層與PL層之下的有源區(AA)層對準，從而才可能對CT的光刻圖案位置進行精確定位，因此，當對CT層進行光刻時，需要采用光學對準量測機臺檢測CT層相對PL層在X方向和Y方向的光刻圖案位置偏移量，同時檢測CT層相對AA層在X方向和Y方向的光刻圖案位置偏移量。

對現有技術中接觸孔的光刻方法進行詳細介紹之前，先對幾個概念進行說明。

當對晶圓中的每一層進行光刻時，每一層都有專屬的光罩，因此每一光罩在設計時，除了有效器件圖案外，還包括一組外框圖案和一組內框圖案，外框為前一層所留下的被用作對準的圖案，內框為當前層所留下的被用作對準的圖案，二者互相疊對，以進行對準檢查。

例如，當對AA層進行光刻時，由于AA層是最底層，因此，AA層的光罩包括一組外框圖案，用于AA層之上的各層和其對準，在AA層旋涂光阻膠后，將AA層的光罩施加于AA層的表面，然后進行曝光，這就將AA層的光罩的圖案轉移為AA層的光刻圖案。

圖1為AA層的外框示意圖，如圖1所示，AA層的光刻圖案包括第一外框，第一外框中心點為第一中心點O1，AA層的外框包括第一上外框、第一下外框、第一左外框和第一右外框。其中，第一上外框和第一下外框平行，第一左外框和第一右外框平行，第一左外框與第一上外框垂直，第一左外框和第一下外框垂直，第一右外框和第一上外框垂直，第一右外框和第一下外框垂直。第一上外框、第一下外框、第一左外框和第一右外框的長度相等，一般為30至60微米，第一上外框和第一下外框之間的距離視有效器件區的大小而定，第一左外框和第一右外框之間的距離視有效器件區的大小而定，但是，要求第一上外框的中點與第一中心點O1的距離、第一下外框的中點與第一中心點O1的距離、第一左外框的中點與第一中心點O1的距離和第一右外框的中點與第一中心點O1的距離這四者相等。

當對PL層進行光刻時，PL層的光罩包括一組外框圖案和一組內框圖案，外框圖案用于PL之上的各層和其對準，內框圖案用于PL層和位于PL層之下的AA層進行對準，在PL層旋涂光阻膠后，將PL層的光罩施加于PL層的表面，然后進行曝光，這就將PL層的光罩的圖案轉移為PL層的光刻圖案。

圖2為PL層的外框和內框示意圖，如圖2所示，PL層的光刻圖案包括第二外框和第二內框，第二外框和第二內框的中心點均為第二中心點O2，第二外框包括第二上外框、第二下外框、第二左外框和第二右外框。其中，第二上外框和第二下外框平行，第二左外框和第二右外框平行，第二左外框與第二上外框垂直，第二左外框和第二下外框垂直，第二右外框和第二上外框垂直，第二右外框和第二下外框垂直，第二上外框、第二下外框、第二左外框和第二右外框的長度相等，一般為30至60微米。第二上外框和第二下外框之間的距離視有效器件區的大小而定，第二左外框和第二右外框之間的距離視有效器件區的大小而定，但是，要求第二上外框的中點與第二中心點O2的距離、第二下外框的中點與第二中心點O2的距離、第二左外框的中點與第二中心點O2的距離和第二右外框的中點與第二中心點O2的距離這四者相等。