[發明專利]后端工序中光刻對準圖形的形成方法

在審

• 申請號: 202011295925.5
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112420672A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 張超逸;梁金娥;馮秦旭;郭莉莉;吳建榮
• 申請（專利權）人: 華虹半導體（無錫）有限公司;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;H01L21/02;G03F9/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本申請公開了一種后端工序中光刻對準圖形的形成方法，包括：通過CMP工藝對進行平坦化處理，去除預定深度的金屬層，金屬層形成于阻擋層上，阻擋層形成于介質層和溝槽的表面，介質層形成于襯底上，溝槽形成于介質層中，溝槽與光刻工藝中的對準圖形相對應；通過去膠機進行灰化處理以去除平坦化處理過程中產生的副產物；進行刻蝕，去除溝槽外的介質層和阻擋層。本申請提供的方法中由于CMP工藝中的副產物被灰化去除，因此解決了相關技術中由于在溝槽中存在反應副產物從而影響后續光刻工藝的問題，提高了后端工序中的光刻對準度。

技術領域

本申請涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種后端(back end of line，BEOL)工序中光刻對準圖形(alignment mark)的形成方法。

背景技術

半導體制造的后端工序中，通常在介質層中刻蝕形成金屬連線的通孔，填充第一層金屬層，再對第一層金屬層進行平坦化，通孔中的金屬層形成金屬連線，再形成第二層金屬層，實現上下金屬層的互連。其中，光刻對準圖形與金屬連線在相同的工序中形成。

參考圖1，其示出了相關技術中提供的后端工序中，通過化學機械研磨(chemicalmechanical polishing，CMP)工藝進行平坦化后的剖面示意圖。如圖1所示，襯底110上形成有介質層120，介質層120中形成有溝槽101，該溝槽101用作后續工序的光刻對準圖形，在形成金屬層130后，通過CMP工藝進行平坦化處理，由于溝槽101較深，因此在平坦化的過程中，會有較大的幾率使研磨中產生的副產物200卡進溝槽101中，從而降低了后續工序中的光刻對準的準確度。

發明內容

本申請提供了一種后端工序中光刻對準圖形的形成方法，可以解決相關技術中提供的后端工序中光刻對準圖形的形成方法由于會有較大幾率在光刻對準圖形的溝槽中卡住研磨副產物所導致的光刻對準準確度較差的問題。

一方面，本申請實施例提供了一種后端工序中光刻對準圖形的形成方法，其特征在于，包括：

通過CMP工藝對進行平坦化處理，去除預定深度的金屬層，所述金屬層形成于阻擋層上，所述阻擋層形成于介質層和溝槽的表面，所述介質層形成于襯底上，所述溝槽形成于介質層中，所述溝槽與光刻工藝中的對準圖形相對應；

通過去膠機進行灰化處理以去除所述平坦化處理過程中產生的副產物；

進行刻蝕，去除所述溝槽外的介質層和阻擋層。

可選的，所述通過CMP工藝對進行平坦化處理之前，還包括：

在所述襯底上形成所述介質層；

在所述介質層中形成所述溝槽；

依次形成所述阻擋層和所述金屬層。

可選的，所述介質層包括二氧化硅(SiO₂)。

可選的，所述在所述襯底上形成所述介質層，包括：

通過化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)工藝在所述襯底上沉積二氧化硅形成所述介質層。

可選的，所述阻擋層包括鈦(Ti)和/或氮化鈦(TiN)。

可選的，所述金屬層包括鎢(W)。

可選的，所述依次形成所述阻擋層和所述金屬層，包括：

通過物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)工藝在所述介質層和所述溝槽表面沉積鈦和/或氮化鈦形成所述阻擋層；

通過PVD工藝在所述阻擋層表面沉積鎢形成所述金屬層。

本申請技術方案，至少包括如下優點：