一種提高對位標記清晰度的方法技術

本發明專利技術提供了一種提高對位標記清晰度的方法，所述方法包括：在晶圓表面刻蝕對位標記；在所述晶圓上進行外延層的生長；去除對位標記上方生長的外延層，使得晶圓表面的對位標記露出。該方法通過在外延層生長之后增加一次光刻和刻蝕，將底層有對位標記的外延部分被刻蝕掉，使底層的標記顯露出來，為后續的光刻步驟提供清晰可見的對位標記，消除了對位失敗的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及半導體器件制造
，特別涉及。
技術介紹
在半導體器件制造前段的過程中，對晶圓的處理需要經過激光首次打標(ZeroMark)，外延層的生長(EPI)，淺溝槽隔離結構的光刻(SDG PHOTO)等工藝步驟。其中，利用激光在晶圓表面設置對位標記可以為后續的淺溝槽隔離結構的光刻步驟提供前層對位的 標記。在光刻的過程中，如果由于對位不準而引起錯位，會造成圖形歪曲或套準失準，最終影響到所制造的半導體器件的電特性。因此，在整個晶圓制造工藝流程中，保持對位標記的清晰度有著很重要的意義。然而，就目前普遍采用的工藝流程來說，在外延層生長后，由于外延層半透明的特性，會使底層的對位標記變得很不清晰，從而造成后續的光刻經常對位失敗。圖I是現有技術中激光打標后，外延層生長前的晶圓示意圖，圖2是現有技術中激光打標后，外延層生長后的晶圓示意圖，如圖I、圖2所示，101是外延層生長前的對位標記,201是外延層生長后的對位標記。由圖可以看出，在外延層生長后，對位標記清晰度明顯降低。為了能看清底層的對位標記，只能增加激光首次打標的深度，但是，這樣也會有很多其它的負面影響。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供了，以克服外延層對底層激光標記清晰度的影響，避免后續光刻步驟對位失敗的問題。本專利技術公開了，包括在晶圓表面刻蝕對位標記；在所述晶圓上進行外延層的生長；去除覆蓋對位標記部分的外延層，使得晶圓表面的對位標記露出。優選地，所述去除覆蓋對位標記部分的外延層，使得晶圓表面的對位標記露出，包括根據所述對位標記的位置，對所述外延層進行光刻；對所述進行光刻后的外延層刻蝕，把覆蓋在對位標記部分的外延層刻蝕掉，使晶圓表面的對位標記顯露出來。優選地，所述方法通過激光刻蝕在晶圓表面刻蝕對位標記。優選地,所述方法在晶圓表面刻蝕對位標記后,還包括進行光刻和離子注入以在晶圓表面形成埋層。優選地，所述對位標記用于為淺溝槽隔離結構光刻步驟提供與前層對位的參照。優選地，所述對所述外延層進行光刻定義覆蓋對位標記的區域為需要去除外延層的區域。優選地，所去除的外延層面積與對位標記所占用面積相同。本專利技術實施例通過在外延層生長工藝步驟后，利用光刻和刻蝕去除對位標記位置的外延層，使得底層的對位標記顯露出來，為后續的淺溝槽隔離結構的光刻步驟提供清晰的的對位標記，從而顯著提高了光刻對位的準確度，消除了對位失敗的問題。附圖說明下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是現有技術中對位標記形成后，外延層生長如的晶圓俯視不意圖；圖2是現有技術中對位標記形成后且外延層生長完成后的晶圓俯視示意圖； 圖3是本專利技術第一實施例提供的提高對位標記清晰度的方法的流程圖；圖4是經過本專利技術第一實施例方法處理后的晶圓俯視示意圖；圖5是經過本專利技術第一實施例方法處理后的晶圓截面示意圖；圖6是本專利技術第二實施例提供的提高對位標記清洗度的方法的流程圖；圖7是經過第二實施例方法處理后的晶圓的截面示意圖。具體實施例方式下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本專利技術的技術方案。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本專利技術，而非對本專利技術的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本專利技術相關的步驟而非全部過程。圖3是本專利技術第一實施例提供的提高對位標記清晰度的方法的流程圖。如圖3所示，所述方法包括步驟301、在晶圓表面刻蝕對位標記。在本專利技術的一個實施方式中，可以如圖I所示用激光來進行對位標記的刻蝕，通過激光在晶圓的上下左右的預定位置各打出一個十字形的對位標記。當然，標記的形式和位置不局限于圖中所示的形式和位置，只要能夠為后續步驟提供對位功能即可。所述對位標記是用來為后續的淺溝槽隔離結構光刻步驟提供前層對位的。步驟302、在所述晶圓上進行外延層的生長。在本專利技術的一個實施例中，外延層生長的厚度大約為20K埃，由于硅外延層是半透明的，所以使得底層對位標記清晰度降低，可參見附圖2激光打標后，外延層生長后的晶圓示意圖。光刻是將晶圓表面部分薄膜去除的工藝，光刻后會在晶圓表面留下帶有微圖形結構的薄膜，其生產的目標是根據電路設計的要求生產尺寸精確的特征圖形，其要求正確定位圖形，也即圖案在晶圓表面的位置精確，和其它部件的關聯也要精確。光刻確定了器件的關鍵尺寸和特性，因此對光刻時對位的精確度要求是極高的。所以，對位標記的清晰度對后續步驟具有極其重要的意義。在實際的生產過程中，光刻要完成很多層，由于被新生長的薄層覆蓋，對位標記的清晰度會隨層數的增加越來越低。雖然可以通過增加打標的深度來提高后續步驟中標記的清晰度，但是這樣一方面會影響所造器件的性能，帶來很大的負面影響；另一方面，隨層數的增多，清晰度降低的問題會變得顯著，不能從根本上解決問題。本專利技術實施例是在不改變對位標記的刻蝕深度的情況下，通過增加刻蝕在對位標記上的外延層露出晶圓表面的對位標記步驟來解決后續步驟中對位標記清晰度的問題。步驟303、去除覆蓋對位標記部分的外延層，使得晶圓表面的對位標記露出。所述步驟303中去除覆蓋對位標記部分的外延層可以通過光刻和刻蝕兩個步驟來實現，具體如下步驟303A、根據所述對位標記的位置，對所述外延層進行光刻。 本實施例首先加入一次光刻，所述光刻定義了所述激光打標的標記位置。一個典型光刻的工藝步驟為首先在晶圓表面均勻涂一薄層光刻膠，膠的厚度大約為O. 5^1. 5 μ m，均勻性為±0. 01 μ m，然后對光刻膠進行烘焙，使光刻膠中的溶劑部分蒸發，但光刻膠仍然保持“軟”的狀態。烘焙之后就要把所需圖形在晶圓表面上定位和對準，使整個圖形正確定位于晶圓表面，圖形上每部分的相對位置必須正確。圖形定位對準后，進行曝光顯影，使對定位標記位置處的光刻膠被溶掉。需要說明的是，本專利技術涉及的光刻工藝不僅限于上述具體工藝流程，上述方法僅是對于典型的光刻工藝的描述，其它本領域技術人員所熟知的光刻工藝也均可應用于本專利技術實施例的方法。步驟303B、對所述進行光刻后的外延層刻蝕，把覆蓋在對位標記部分的外延層刻蝕掉，使晶圓表面的對位標記顯露出來。為了把光刻膠上的圖形進一步轉移到外延層材料上，要經過刻蝕來完成。刻蝕工藝通過把刻蝕液噴在晶圓表面，將暴露在外部的外延層刻蝕掉，從而使底部的對位標記顯露出來，效果可參見圖5的晶圓示意圖。如果后續步驟要進行淺溝槽隔離的光刻，那么在經過上述處理后，就可以根據清晰的對位標記進行對準定位。而且，由于本專利技術新增步驟僅打開劃片槽內有對位標記的狹小區域，所以不會對芯片產生任何不良影響。圖4是本專利技術經過本專利技術第一實施例方法處理后的晶圓俯視示意圖。圖5是經過本專利技術第一實施例方法處理后的晶圓截面示意圖。如圖4和圖5所示，經過本專利技術第一實施例方法處理后的晶圓包括娃襯底502,被刻蝕掉一部分的外延層503以及位于晶圓表面的對位標記501。由此可見，通過在外延層生長步驟后，增加去除覆蓋對位標記部分的上層結構的步驟，使得對位標記露出，從根本上解決了由于外延層覆蓋導致對位標記不清楚的問題。從截面示意圖來看通過光刻和刻蝕去除掉對位標記上覆蓋的外延層后，對位標記得以顯露。而且新增的外本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高對位標記清晰度的方法，包括：在晶圓表面刻蝕對位標記；在所述晶圓上進行外延層的生長；去除覆蓋對位標記部分的外延層，使得晶圓表面的對位標記露出。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡駿，
申請(專利權)人：無錫華潤上華科技有限公司，
類型：發明
國別省市：