[發明專利]光刻工藝的對準方法

有效

• 申請號: 201910751453.0
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN112394623B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 何偉明
• 申請（專利權）人: 浙江馳拓科技有限公司
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 趙永剛

本發明提供一種光刻工藝的對準方法，包括：提供一基底，所述基底包括襯底以及在襯底上形成的第一功能圖形、對位標記和填充介質，所述第一功能圖形、對位標記和填充介質的上表面均在第一平面內；在所述對位標記的外側形成凹槽，所述凹槽的開口在所述第一平面上；在所述第一平面上形成第二功能層，所述第二功能層在所述凹槽上形成隨形拓撲結構；依據所述隨形拓撲結構偵測所述對位標記，完成對所述第二功能層的光刻和刻蝕。本發明通過在對位標記周圍形成凹凸結構，并在第二功能層上形成隨形拓撲結構，能夠通過隨形拓撲結構識別不透明薄膜下的對位標記位置，實現精準的光刻對位。

技術領域

本發明涉及光刻工藝技術領域，尤其涉及一種光刻工藝的對準方法。

背景技術

在采用光刻工藝生產存儲器件時，第二功能層圖形與第一功能圖形之間需要保持精確的對位，才能確保器件正常的工作。為實現上述精確對位的目標，在第一功能圖形掩膜版上放置對位標記，通過第一功能圖形光刻和刻蝕把相應對位標記留在硅片上，在后續的第二功能層光刻工藝過程中通過偵測第一功能圖形的對位標記的位置完成上下層圖形的對準。在該工藝過程中，由于第一功能圖形的對位標記圖形已經通過化學機械拋光工藝進行平坦化，非透明的第二功能層金屬薄膜沉積后，第二功能層光刻曝光工藝時光刻機無法偵測到BE的對位標記光學信號，最終導致無法完成第二功能層光刻工藝。

為解決上述問題，通常在沉積磁隧道薄膜之前，增加一張過渡掩膜，把對位標記和套刻標記制作到氧化物介質中，第二功能層薄膜沉積之后，上述標記處仍然保持表面凹凸結構，因此可以為第二功能層光刻時提供對準信號和套刻信號。但上述方法存在兩個明顯的缺陷：一是第二功能層與第一功能圖形的對位無法直接監測，只能通過第二功能層，過渡掩膜和第一功能圖形之間的相對位置來間接完成，增加了套刻性能的不穩定性和在線控制的復雜性；二是因為過渡掩膜起到第二功能層和第一功能圖形之間的橋梁作用，要求過渡掩膜需要具備較高的掩膜等級和工藝要求，普通的I線光刻機無法滿足工藝要求。

發明內容

本發明提供的光刻工藝的對準方法，能夠精確的實現光刻工藝中的對準。

第一方面，本發明提供一種光刻工藝的對準方法，包括：

提供第一功能圖形、對位標記以及用于填充第一功能圖形和對位標記之間間隙的填充介質，所述第一功能圖形、對位標記和填充介質的上表面均在第一平面內；

在所述填充介質上形成凹槽，所述凹槽用于暴露所述對位標記的側壁；

在所述第一平面上形成第二功能層，所述第二功能層在所述凹槽上形成隨形拓撲結構；

依據所述隨形拓撲結構偵測所述對位標記，完成對所述第二功能層的光刻和刻蝕。

可選地，在第一平面上形成光刻膠；

對所述光刻膠進行曝光顯影，以形成標記區域；所述標記區域完全覆蓋所述對位標記；

將所述標記區域除對位標記外的部分刻蝕，以在所述填充介質上形成圍繞所述標記區域的凹槽。

可選地，刻蝕時，利用對位標記和填充介質的刻蝕選擇比進行自對準刻蝕。

可選地，所述凹槽的深度大于所述第二功能圖形的厚度。

可選地，形成第二功能層的材料為不透明材料。

可選地，所述對位標記包括光刻機對準標記和套刻標記。

可選地，所述第二功能層光刻過程中，利用所述第二功能層對應所述凹槽處的隨形拓撲結構的反射光源偵測對位標記。

可選地，所述第一功能圖形和對位標記通過刻蝕或剝離工藝形成在襯底上。

可選地，所述凹槽的邊緣與所述對位標記的邊緣之間的距離不小于0.5微米。