[發明專利]半導體制造中的測量方法

有效

• 申請號: 201010128086.8
• 申請日: 2010-03-08
• 公開（公告）號: CN101853802A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 許家豪;傅士奇;許峰嘉;蔡嘉雄
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/71
• 分類號: H01L21/71;H01L23/544;H01L27/146
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所 11306
• 代理人: 梁永

技術領域

本發明涉及半導體制造技術。

背景技術

半導體集成電路(IC)工業經歷了快速的發展。IC材料和設計的技術進步產生了IC世代，其中每一代比前一代具有更小和更復雜的電路。然而，這些進步增加了加工和制造IC的復雜度，對于這些需要實現的進步，需要IC加工和制造的類似的發展。在集成電路的演進過程中，功能密度(即每芯片區域的互連器件的數目)普遍增加了，同時幾何尺寸(即，能夠使用制造工藝產生的最小元件(或線路))減小了。規模縮小的工藝通過增加生產效率和降低相關成本而提供了益處。

為了制造半導體器件，在光刻工藝期間，光掩膜和晶片之間的精確對準，以及半導體器件中的各個層之間的良好重疊很關鍵。對準或重疊標記已經被用于測量和調整對準或重疊。對準和/或重疊標記可以嵌入在半導體器件中。對于一些半導體器件，在加工過程中檢測對準或重疊標記可能很困難。例如，背面照明圖像傳感器器件使用像素陣列來檢測投射向半導體晶片的背面的輻射(如光)。檢測到的輻射被轉換為電信號，其可以用于限定圖像。為了成功加工晶片的背面，嵌入的對準或重疊標記需要從晶片的背面得到精確檢測。然而，對準或重疊標記的檢測圖像經常不夠銳利或清析，不能滿足半導體制造工藝的對準或重疊需求。

發明內容

本發明的一種較廣的形式包括一種制造半導體器件的方法，其包括：提供具有正面和背面的器件襯底，該器件襯底具有第一折射率；在器件襯底的正面之上形成嵌入靶；在所述嵌入靶之上形成反射層；在器件襯底的背面之上形成介質層，介質層具有小于第一折射率的第二折射率；從背面投射輻射穿過介質層和器件襯底，從而為半導體加工檢測嵌入靶。

本發明的另一種較廣的形式包括一種半導體器件，其包括：具有正面和背面的器件襯底，該器件襯底具有第一折射率；形成在器件襯底的正面之上的嵌入靶；形成在嵌入靶之上的反射層，該反射層能夠反射從器件襯底的背面投射的輻射；形成在器件襯底的背面之上的介質層，該介質層具有小于第一折射率的第二折射率。

本發明的又一種較廣的形式包括一種制造半導體器件的方法，其包括：提供具有正面和背面的器件襯底，該器件襯底具有第一折射率和劃線區；在器件襯底的正面之上的柵層中形成嵌入標記，該嵌入標記形成在劃線區之內；在互連結構之內形成反射層；將載體襯底建和到器件襯底的正面；從背面減薄器件襯底；在減薄的器件襯底的背面之上形成介質層，介質層具有小于第一折射率并大于空氣折射率的第二折射率；從背面投射輻射穿過介質層和器件襯底，從而為半導體加工檢測嵌入標記。

附圖說明

本發明的方面從以下的詳細描述結合附圖可以得到更好的理解。需要強調的是，根據行業內的標準實踐，各種特征沒有按比例繪制。實際上，各種特征的尺寸可以為了描述清楚而任意的增加或減小。

圖1是根據本發明的各個方面的制造半導體器件的方法的流程圖；以及

圖2A-2G示出了根據圖1的方法制造半導體器件的各個階段的剖面圖。

具體實施方式

可以理解的是，下面的說明書提供了很多不同的實施例，例如，用于實現本發明的不同特征。以下描述了元件和排列的具體例子以簡化本說明書。當然，這些僅僅是例子，并不作為限制。另外，以下的描述中第一特征在第二特征之上或上面的結構可以包括第一和第二特征直接接觸的實施例，也可以包括附加的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。為了簡單和清楚，各個特征任意地按不同的比例繪制。

圖1所示為根據本發明的各個方面的制造半導體器件的方法100的流程圖。圖2A-2G示出了根據圖1的方法100制造半導體器件200的各個階段的一個實施例的剖面圖。為了示例的目的，圖2A-2G中示出的半導體器件200為背面照明(BSI)圖像傳感器器件。BSI圖像傳感器器件200包括用于檢測和記錄指向圖像傳感器器件200的背面的輻射的強度的像素的陣列或網格。圖像傳感器器件200也可以包括電荷耦合器件(CDD)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器(CIS)、有源像素傳感器(APS)以及無源像素傳感器。圖像傳感器器件200還可以包括被提供在鄰近于像素網格的附加的電路和輸入/輸出，用于為像素提供運行環境以及用于支持外部與像素的通信。可以理解的是，為了更好的理解本發明的發明構思，圖2A-2G進行了簡化。