[發明專利]改善光刻標記對準精度的方法、超級結產品的制備方法及超級結產品

有效

• 申請號: 201710981009.9
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107706148B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 張熠鑫
• 申請（專利權）人: 吉林華微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/66
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 蔡蓉

本發明涉及微電子芯片生產制造領域，具體而言，提供了一種改善光刻標記對準精度的方法、超級結產品的制備方法及超級結產品。所述改善光刻標記對準精度的方法包括以下步驟：(a)對具有初始標記的外延片進行離子注入，離子注入的位置為初始標記的底部，注入的離子元素至少為一種；所述離子元素包括惰性元素，和/或，與第二次外延生長時的摻雜元素同族的元素；(b)依次進行第二次外延生長、第三次外延生長、光刻和刻蝕的步驟，刻蝕時在初始標記區域之外形成對位標記。該方法能夠提高光刻標記的對準精度，大大減少了光刻次數，工序更為簡潔，生產效率高、生產成本低，且芯片質量高。

技術領域

本發明涉及微電子芯片生產制造領域，具體而言，涉及一種改善光刻標記對準精度的方法、超級結產品的制備方法及超級結產品。

背景技術

Power MOSFET(Power Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，功率金屬氧化物半導體場效應管)中Super Junction(超級結)結構是一種耐壓層上的創新結構，該結構具有導通電阻低、耐壓高、發熱量低等特點，而且克服了傳統MOSFET的“硅極限”。

超級結產品在工藝制造過程中通過多次外延生長、光刻和注入等工步來實現特定的阱區結構。由于外延生長是在芯片上沿著晶向進行大面積的摻雜生長，每經過一次外延生長后，芯片整體厚度增加，光刻標記也隨著發生了形貌變化，使得光刻機難以自動識別。前期能夠通過多次光刻、腐蝕的方法進行改善，但在傳片、做片過程中增加了芯片沾污的幾率，后續外延層的質量難以保證。此問題若發生在超級結產品的量產階段，占用了產線的產能，增加了產品的成本，嚴重影響產品的生產效率。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種改善光刻標記對準精度的方法，該方法能夠提高光刻標記的對準精度，不需要進行多次光刻，大大減少了光刻次數，工序更為簡潔，生產效率高、生產成本低，同時還能降低芯片被沾污的幾率，保證芯片的質量。

本發明的第二目的在于提供一種超級結產品的制備方法，該制備方法包括上述改善光刻標記對準精度的方法，具有光刻標記對準精度高、生產效率高、生產成本低和芯片質量高的優點。

本發明的第三目的在于提供一種采用上述超級結產品的制備方法制備得到的超級結產品，該超級結產品具有成本低和芯片質量高的優點。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種改善光刻標記對準精度的方法，包括以下步驟：(a)對具有初始標記的外延片進行離子注入，離子注入的位置為初始標記的底部，注入的離子元素至少為一種；所述離子元素包括惰性元素，和/或，與第二次外延生長時的摻雜元素同族的元素；

(b)依次進行第二次外延生長、第三次外延生長、光刻和刻蝕的步驟，刻蝕時在初始標記區域之外形成對位標記。

作為進一步優選地技術方案，離子注入的劑量為1.0×e¹²～1.0×e¹⁶離子/平方厘米。

作為進一步優選地技術方案，所述惰性元素包括氬元素。

作為進一步優選地技術方案，外延片中第一外延層的厚度為10～20μm；

優選地，第一外延層的電阻率為9～50Ω·cm。

作為進一步優選地技術方案，初始標記的深度為0.8～1.5μm。

作為進一步優選地技術方案，第二次外延生長后形成的第二外延層和第三次外延生長后形成的第三外延層的厚度均為6～12μm；

優選地，第二外延層和第三外延層的電阻率均為9～50Ω·cm。