[發(fā)明專利]用于接觸孔對(duì)準(zhǔn)的多晶硅迭層測(cè)量圖形的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810270884.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN108470691B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許邦泓;楊尚勇;黃永發(fā);蔡孟霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/66
• 分類號(hào): H01L21/66;H01L23/544
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

本發(fā)明公開了一種用于接觸孔對(duì)準(zhǔn)的多晶硅迭層測(cè)量圖形的制造方法，包括步驟：步驟一、在半導(dǎo)體襯底上形成第一柵介質(zhì)層和多晶硅層；步驟二、形成硬質(zhì)掩模層；步驟三、光刻定義出多晶硅柵和多晶硅迭層測(cè)量圖形的形成區(qū)域；多晶硅迭層測(cè)量圖形的形成區(qū)域中僅在各多晶硅線條表面覆蓋光刻膠；步驟四、依次對(duì)硬質(zhì)掩模層和多晶硅層進(jìn)行刻蝕形成多晶硅柵和多晶硅迭層測(cè)量圖形；步驟五、采用光刻膠回刻工藝去除多晶硅柵和各多晶硅線條表面的硬質(zhì)掩模層。本發(fā)明能防止在多晶硅迭層測(cè)量圖形表面產(chǎn)生硬質(zhì)掩模層的殘留，從而能改善接觸孔的套準(zhǔn)測(cè)量效果，也從而能根據(jù)接觸孔的套準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行尺寸補(bǔ)償，從而能防止產(chǎn)品報(bào)廢，最后能提高產(chǎn)品良率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路制造方法，特別是涉及一種用于接觸孔對(duì)準(zhǔn)的多晶硅迭層測(cè)量圖形的制造方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)入到28nm以后一般都采用HKMG來制造高性能的器件，HKMG具有高介電常數(shù)(HK)的柵介質(zhì)層以及金屬柵(MG)，故本領(lǐng)域中通常縮寫為HKMG，在28nm的HKMG工藝中，通常需要采用到偽柵工藝，偽柵由柵介質(zhì)層如柵氧化層和多晶硅柵疊加而成，通過偽柵的定義形成側(cè)墻，源漏區(qū)等工藝結(jié)構(gòu)之后，需要形成接觸孔刻蝕停止層(CESL)，第一層間膜，然后進(jìn)行平坦化，使多晶硅柵的表面露出，之后去除偽柵即多晶硅柵和柵氧化層，然后再在偽柵去除區(qū)域形成HKMG，之后形成第二層間膜，形成接觸孔(contact)。

在半導(dǎo)體制造中，由于具有多層圖形結(jié)構(gòu)，故需要實(shí)現(xiàn)多層圖形結(jié)構(gòu)之間的精確套準(zhǔn)(overlay)，用于套準(zhǔn)的標(biāo)記(mark)即overlay mark通常也稱為迭層測(cè)量圖形。在接觸孔的位置定義過程中需要實(shí)現(xiàn)檢測(cè)設(shè)置在前層圖形上的overlay mark，然后進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，這樣才能實(shí)現(xiàn)接觸孔的圖形和前層圖形之間的良好的套準(zhǔn)。

在現(xiàn)有方法中，用于接觸孔接觸孔對(duì)準(zhǔn)的迭層測(cè)量圖形通常采用多晶硅迭層測(cè)量圖形實(shí)現(xiàn)，通過多晶硅材料來制作迭層測(cè)量圖形。通常，多晶硅迭層測(cè)量圖形和多晶硅柵同時(shí)形成，即和多晶硅柵的光刻和刻蝕工藝相同。如圖1所示，是現(xiàn)有用于接觸孔對(duì)準(zhǔn)的多晶硅迭層測(cè)量圖形的制造方法中使用的版圖；圖1中多晶硅迭層測(cè)量圖形101包括了多個(gè)多晶硅線條排列結(jié)構(gòu)102，多晶硅線條排列結(jié)構(gòu)102中包括了多條多晶硅線條103，多晶硅線條排列結(jié)構(gòu)102中的多晶硅線條103之間為間距結(jié)構(gòu)，但是多晶硅線條排列結(jié)構(gòu)102之間都采用多晶硅104，在進(jìn)行多晶硅迭層測(cè)量圖形101的定義時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中僅需打開各多晶硅線條排列結(jié)構(gòu)102中的間距結(jié)構(gòu)即可，多晶硅線條排列結(jié)構(gòu)102之間的區(qū)域都被光刻膠覆蓋，所以，由于多晶硅線條排列結(jié)構(gòu)102之間的區(qū)域?yàn)榇笃瑓^(qū)域且占據(jù)多晶硅迭層測(cè)量圖形101的大部分面積，故現(xiàn)有方法中多晶硅迭層測(cè)量圖形101對(duì)應(yīng)的光刻為有光阻區(qū)(dark tone)。

28納米以下的工藝節(jié)點(diǎn)的HKKMG工藝中的HPC制程中HPC為high performancecompact的縮寫，是指在28納米和32nm的工藝節(jié)點(diǎn)中所采用的用于制造高性能應(yīng)用器件的工藝；在28納米HPC制程開發(fā)過程中往往在接觸孔套準(zhǔn)即contact overlay測(cè)量設(shè)備上無法實(shí)現(xiàn)無法測(cè)量，這樣就在Overlay超范圍后無法進(jìn)行補(bǔ)償.進(jìn)而導(dǎo)致芯片產(chǎn)品的大量報(bào)廢。

而且，對(duì)現(xiàn)有方法形成的多晶硅迭層測(cè)量圖形進(jìn)行觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，如圖2所示，是采用現(xiàn)有方法形成的多晶硅迭層測(cè)量圖形的照片，在多晶硅迭層測(cè)量圖形101a的區(qū)域包括有大面積的氮化硅殘留，氮化硅殘留如虛線圈105所示。氮化硅是在多晶硅柵刻蝕工藝中形成于多晶硅層表面的硬質(zhì)掩模層，通常，硬質(zhì)掩模層需要在多晶硅柵刻蝕完成之后去除；同樣，多晶硅迭層測(cè)量圖形101a的區(qū)域中的硬質(zhì)掩模層也應(yīng)當(dāng)被去除，但是由圖2所示可知，氮化硅確產(chǎn)生了大量殘留，故最后是使得contact overlay測(cè)量失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于接觸孔對(duì)準(zhǔn)的多晶硅迭層測(cè)量圖形的制造方法，能防止在多晶硅迭層測(cè)量圖形表面產(chǎn)生硬質(zhì)掩模層的殘留，從而能改善接觸孔的套準(zhǔn)測(cè)量效果。