[發明專利]用于覆蓋標記的結構和方法

有效

• 申請號: 201110398058.2
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102569172A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王憲程;溫明璋;陳俊光;辜耀進
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/265;H01L29/423;H01L29/49
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

相關申請的交叉參考

本申請要求于2010年11月30日提交的美國臨時專利申請第61/418,064號的優先權，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明總的來說涉及用于光刻工藝的覆蓋標記，更具體地，涉及用于高k金屬柵極工藝的改進覆蓋標記的結構和方法。

背景技術

覆蓋標記在半導體或集成電路(“IC”)器件的制造中是很重要的，因為器件是通過將一層在另一層上的導電、半導體或絕緣材料的若干層進行對準來制造。重要的是每一層都與先前層精確對準，使得所得到的電路起作用且是可靠的。如果沒有正確地對準多層，則一些部件會短路同時其他部件會成為斷路或者具有不可接受的較大阻抗。通常，對于每一個技術節點來說，在x或y方向上指定覆蓋誤差閾值。換句話說，每一層都不能夠與上面或下面的另一層偏移多于指定距離。大于該規格的偏移引起“對準失敗”，這增加了循環時間，因為多層必須重做。

在覆蓋檢查期間，通常使用激光束感測覆蓋標記在晶圓上的位置，激光束從覆蓋標記反射，從而產生反射回機器的檢驗員的反射光信號。然后，檢驗員分析反射光信號，以確定覆蓋標記的精確位置。值得注意的是，從覆蓋標記反射的信號質量直接依賴于結構和材料。一直尋求改進覆蓋標記信號的方法。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種用于處理半導體襯底的方法，所述半導體襯底包括器件區域和覆蓋區域，所述方法包括：對所述器件區域和所述覆蓋區域內的所述半導體襯底實施第一離子注入；形成所述器件區域中的第一多晶硅柵疊層和所述覆蓋區域中的第二多晶硅柵疊層；對所述半導體襯底實施第二離子注入；對所述半導體襯底實施第三離子注入；以及用金屬柵疊層替換所述第一多晶硅柵疊層和所述第二多晶硅柵疊層；其中，針對所述覆蓋區域內的所述半導體襯底的總硼離子注入劑量大于約2×10¹⁵個離子/cm²。

該方法還包括：使用所述覆蓋區域和另一覆蓋區域中的所述金屬柵疊層測量覆蓋誤差；基于所述覆蓋誤差正確地曝光光刻膠層。

該方法還包括：在所述半導體襯底上方形成層間介電(ILD)材料層。

在該方法中，在實施所述第三離子注入之前，用金屬柵疊層替換所述第一多晶硅柵疊層和所述第二多晶硅柵疊層。

該方法還包括：對于所述器件區域內的結構和所述半導體襯底以及所述覆蓋區域內的結構和所述半導體襯底實施一次或多次離子注入。

在該方法中，向金屬柵疊層施加實施一次或多次離子注入的步驟。

在該方法中，針對所述覆蓋區域內的所述半導體襯底的總離子注入劑量包括總體大于約3×10¹⁵個離子/cm²的砷和/或磷。

在該方法中，針對所述覆蓋區域內的所述半導體襯底的總離子注入劑量包括大于約1×10¹⁴個離子/cm²的銦、大于約1.2×10¹⁵個離子/cm²的氮或者大于約2.4×10¹⁵個離子/cm²的碳。

在該方法中，所述第二離子注入包括：n型輕摻雜漏極(n-LDD)摻雜工藝，其中，摻雜劑量大于約2×10¹⁴個離子/cm²。

在該方法中，實施所述第一離子注入、所述第二離子注入和所述第三離子注入將來自所述覆蓋區域的覆蓋信號的晶圓質量增加大于約3％。

根據本發明的另一方面，提供了一種部分制造的半導體晶圓，包括半導體覆蓋結構，其中，所述半導體覆蓋結構包括：柵疊層結構，形成在所述半導體襯底上方并被配置為半導體晶圓上的覆蓋區域中的覆蓋標記；以及摻雜半導體襯底，位于所述柵疊層結構的兩側，其中，所述摻雜半導體襯底包括摻雜濃度，所述摻雜濃度至少等于或大于與所述半導體晶圓上的器件區域中的所述柵疊層結構相鄰的所述半導體襯底中的摻雜濃度。

在該部分制造的半導體晶圓中，所述柵疊層結構包括高k介電材料層和設置在所述高k介電材料層上方的金屬層。

在該部分制造的半導體晶圓中，所述柵疊層結構包括氧化硅層和設置在所述氧化硅層上方的多晶硅層。

在該部分制造的半導體晶圓中，所述柵疊層結構被配置為柵格結構。