[發明專利]應用于外延工藝的光刻標記及方法

有效

• 申請號: 201210367921.2
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103700649A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王雷;蘇波;李偉峰;程晉廣
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;H01L21/311;G03F7/20
• 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

本發明涉及一種微電子芯片制造領域中的半導體制造方法。?

背景技術

在半導體制造中的外延工藝是一種常見的成膜工藝。但在外延成長時，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。?

常見的外延工藝前的對準標記通常采用直接刻蝕硅基板產生，因此其受外延畸變影響很大，因此其對準精度通常比較低。?

為了解決外延生長后的圖形對準問題，一些新的方法被提出來，主要思想為在對準標記中填充一些保護材料，使外延生長時，光刻標記區域不生長外延層，或通過外延后，利用保護層作為刻蝕終止層，刻蝕其上的外延材料，形成對準標記。?

利用上述方法后可以明顯改善外延對光刻標記的影響，但是在外延生長厚度很厚，或外延選擇性不是很好的情況下，即保護層上外延成長速率依然比較高的情況下，效果并不理想，如圖1、2所表示。因為即使是選擇性外延生長，在硅襯底上通常生成單晶硅，而在其他材料上為多晶硅。在硅和其他材料的交界面，硅襯底上成長的單晶硅和其他材料上生長的多晶硅的交界面將展寬，并從硅襯底向其他材料區域延伸。而此時因為光刻標記外邊界和界面依然存在硅材料，因此當外延生長速率較快，生長厚度較厚，或選擇比不高時，從硅襯底上長成的單晶硅會向光刻標記區域延伸，導致光刻標記會無法形成或形成不好，?導致測量結果不準確。?

在傳統方法中，雖然利用保護層降低光刻標記受外延工藝的影響，但因為整個對準標記依然存在和硅接觸的部分，且光刻標記上的保護材料依然會隨工藝變化被外延覆蓋。?

同樣，所有利用硅和其他材料的交界面形成的光刻標記，同樣會被外延生長的這一特性所影響。因此要徹底解決外延工藝對光刻標記的影響，就必須利用非硅材料來形成，并隔絕光刻標記和硅材料的接觸。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種應用于外延工藝的光刻標記，它可以將光刻標記徹底和硅材料隔絕，徹底解決了外延生長對光刻標記的影響。?

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種應用于外延工藝的光刻標記，光刻標記被放置在介質材料中，且任何一個外邊界或外界面均被外延難以生長的保護層所包圍。?

本發明的有益效果在于：將光刻標記徹底和硅材料隔絕，徹底解決了外延生長對光刻標記的影響。?

外延生長時很難在保護層上生長，生長速率與襯底層上的生長速率相比較小。?

保護層可以氧化物或者氮化物。?

外延成長后，介質層與非介質層上外延生長厚度差≥200埃。?

整個光刻標記均被介質層區域包圍。?

本發明還提供了一種產生應用于外延工藝的光刻標記的方法，包括以下步驟：步驟1、刻蝕硅基板形成一個面積較大的溝槽；步驟2、沉積或通過熱氧化在溝槽中填充介質材料，形成光刻標記的基底；步驟3、在基底區域內刻蝕介質?層形成光刻標記。?

步驟2中的介質層刻蝕深度≥500埃。?

步驟3中的介質層刻蝕深度≥200埃，且小于后續外延生長厚度的1/2×選擇比，選擇比為介質層與非介質層區域外延生長厚度的比率。?

光刻標記禁止區域≥外延生長時從硅區域向介質區域延伸長度的2倍以上。?

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1A本發明與傳統光刻標記斷面比較圖；?

圖1B本發明與傳統光刻標記光顯比較圖；?

圖2本專利光刻標記的版圖設計圖；?

圖3光刻標記形成過程示意圖。?

具體實施方式

本發明所述的一種應用于外延工藝的光刻標記，光刻標記被放置在介質材料中，且任何一個外邊界或外界面均被外延難以生長的材料所包圍。?

其實現方式包含兩部分，版圖實現與工藝流程。?