本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制作領(lǐng)域,尤其是涉及一種應(yīng)用于半導(dǎo)體器件的光刻對準(zhǔn)方法。
背景技術(shù):
在目前的ic(集成電路)制作過程中,一個完整的芯片通常都需要經(jīng)過數(shù)十次以上的光刻,在如此多次的光刻工藝中,除了第一次光刻以外,其余層次的光刻在曝光前都要將該層次的圖形與以前層次留下的圖形進(jìn)行對準(zhǔn)。而由于半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)制程復(fù)雜,光刻工藝的次數(shù)過多,以致于很多層在曝光時對準(zhǔn)標(biāo)記變得不清晰而難以識別。由于半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)制程的復(fù)雜性,以及結(jié)構(gòu)層、基底層的復(fù)雜性導(dǎo)致曝光對準(zhǔn)標(biāo)記外觀形貌多變,難以識別,因此光刻曝光需要進(jìn)行對準(zhǔn)。對準(zhǔn)的過程存在于上版和圓片曝光的過程中,其目的是將光刻版上的圖形最大精度地覆蓋至圓片上已存在的圖形上。對準(zhǔn)過程通常包括以圖像方式讀取圓片上的對位標(biāo)記并對圖像進(jìn)行處理,從而檢測對位標(biāo)記的位置。它包括了以下幾部分:光刻版對位系統(tǒng)、圓片對位系統(tǒng)(又包括lsa、fia等)。以鋁層為例,鋁層鍍膜厚微米級別以上會導(dǎo)致對準(zhǔn)標(biāo)記難以識別,從而影響對準(zhǔn)效果。在鋁層工藝中,高溫濺射的鋁在填充對位標(biāo)記的臺階時,由于鋁表面構(gòu)造粗糙和鋁對對位標(biāo)記的填充不對稱等原因,對位的精度往往要比其它層次差很多。鋁表面的粗糙歸因于金屬晶粒太大,較大的鋁結(jié)晶可以干擾到lsa對位標(biāo)記的衍射作用,使識別信號無法跟噪音信號分開。鋁工藝步驟中的陰影可導(dǎo)致對位標(biāo)記的形貌變形,產(chǎn)生不對稱的對位標(biāo)記,不同的陰影會對對位產(chǎn)生不同的影響,于是出現(xiàn)隨機(jī)的對位錯誤。這種對位錯誤在表現(xiàn)上常常是從圓片的中心按一定比例關(guān)系呈輻射狀向圓片邊緣形成的。lsa是laserstepalignment的縮寫,它是一個暗場下的衍射光或散射光的偵測系統(tǒng)。對位激光光束相干性的特點,決定了這種對位系統(tǒng)的高靈敏度及高識別能力,它適合于大多數(shù)的層次。但在鋁層,在結(jié)晶顆粒比較大的時候,精確性會受到限制。在ega(增強全局對位)對位技術(shù)里,雖然這種結(jié)晶顆粒產(chǎn)生的隨機(jī)錯誤的影響可隨對位點的數(shù)量增加而得到一定的改善。但由于激光束的相干性是固有的,因此,對位標(biāo)記的非對稱性引起的對位錯誤在ega中是得不到改善的。
現(xiàn)有技術(shù)中,在鋁層上進(jìn)行光刻的工藝主要有兩種基本方式,一種方式主要包括:hmds處理、勻膠對準(zhǔn)曝光、顯影等過程。另一種主要包括:hmds(六甲基二硅胺)處理、預(yù)涂barc(抗反射涂層)、勻膠、對準(zhǔn)曝光、顯影等過程。前一種方式適用于線寬較大的產(chǎn)品,而第二種方式采用涂抗反射層消除駐波效應(yīng),適用于線寬較小的產(chǎn)品。但是,這兩種光刻工藝都沒有考慮特殊器件需鍍較厚鋁層而導(dǎo)致曝光對準(zhǔn)識別困難的因素。在現(xiàn)有技術(shù)中,鋁層對準(zhǔn)工藝主要包括如下步驟:
光刻對準(zhǔn)分為兩步,首先進(jìn)行search粗對準(zhǔn),然后進(jìn)行ega(增強全局對位)精對準(zhǔn),其標(biāo)記以ega對準(zhǔn)方式的fia標(biāo)記為例,光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1的結(jié)構(gòu)如附圖1所示,側(cè)視圖如附圖2所示。在附圖2中,在基底層2的上部形成氧化層后,通過薄膜光刻或刻蝕形成光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1。
經(jīng)過鋁層淀積后半導(dǎo)體器件的表面變得平滑,lsa(laserstepalignment)標(biāo)記難以識別,fia標(biāo)記也由于鋁層的影響難以識別。如附圖3所示為經(jīng)過鋁層淀積之后實際的光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1的示意圖,如附圖4所示是經(jīng)過鋁層淀積后的半導(dǎo)體器件表面結(jié)構(gòu)示意圖,如附圖5所示為機(jī)臺對此標(biāo)記進(jìn)行識別的信號圖。在附圖3中,通過薄膜生長出金屬層(工藝對準(zhǔn)層3)。
目前,針對鋁層識別困難的技術(shù)問題已有兩種可行的技術(shù)方案。第一種方案是采用鍍鋁時對標(biāo)記區(qū)域進(jìn)行遮蓋處理,另一種方案是將光刻膠涂覆一定的膜厚以增大標(biāo)記的識別能力。但是,這兩種技術(shù)方案的缺陷也是十分明顯的,具體來說,兩種方案不是工藝繁瑣且需要特定的機(jī)臺,就是需要改變原有的工藝條件。因此,這兩種現(xiàn)有技術(shù)方案對滿足大規(guī)模半導(dǎo)體器件制作工藝的要求來說都是不現(xiàn)實的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法,解決現(xiàn)有半導(dǎo)體器件制作工藝由于半導(dǎo)體器件制成結(jié)構(gòu)復(fù)雜以致很多層在曝光時標(biāo)記變得不清晰難以識別的技術(shù)問題。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明具體提供了一種半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法的技術(shù)實現(xiàn)方案,一種半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法,所述方法用于半導(dǎo)體器件制作過程中,當(dāng)工藝對準(zhǔn)層或光刻對準(zhǔn)標(biāo)記不清晰,但基底層具有凹凸型臺階結(jié)構(gòu)的光刻對準(zhǔn)標(biāo)記時對所述工藝對準(zhǔn)層進(jìn)行光刻對準(zhǔn)。所述方法包括:在基底層上形成工藝對準(zhǔn)層之后,對所述工藝對準(zhǔn)層進(jìn)行勻光刻膠之前,在所述工藝對準(zhǔn)層上形成二次對準(zhǔn)標(biāo)記的步驟。
優(yōu)選的,所述方法包括以下步驟:
s101:在所述工藝對準(zhǔn)層的標(biāo)記區(qū)域滴勻或淀積形成標(biāo)記物質(zhì);
s102:去除部分的標(biāo)記物質(zhì),使得只有標(biāo)記區(qū)域的凹型區(qū)具有該標(biāo)記物質(zhì),以形成所述二次對準(zhǔn)標(biāo)記;
s103:在前述步驟的基礎(chǔ)上,對所述工藝對準(zhǔn)層進(jìn)行勻光刻膠處理;
s104:利用所述二次對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行對準(zhǔn),再對所述光刻膠進(jìn)行曝光。
優(yōu)選的,在所述步驟s104之后進(jìn)一步包括以下步驟:
s105:對所述光刻膠進(jìn)行顯影;
s106:進(jìn)行該工藝對準(zhǔn)層的常規(guī)工藝;
s107:進(jìn)行半導(dǎo)體器件的標(biāo)準(zhǔn)工藝。
優(yōu)選的,所述標(biāo)記物質(zhì)為液體物質(zhì),所述標(biāo)記物質(zhì)包括以下性質(zhì):
所述標(biāo)記物質(zhì)能揮發(fā)或能被顯影液去除,但在所述光刻膠的覆蓋下不能揮發(fā),涂覆所述標(biāo)記物質(zhì),經(jīng)過調(diào)試使得只有所述標(biāo)記區(qū)域的凹型區(qū)具有所述標(biāo)記物質(zhì),以避免曝光對準(zhǔn)時所述標(biāo)記物質(zhì)不能起到識別作用;
在顯影后位于無光刻膠區(qū)域的所述標(biāo)記物質(zhì)能自動揮發(fā)掉或能被顯影液去除,以避免影響所述光刻膠的解析圖案和所述半導(dǎo)體器件的性能;
所述標(biāo)記物質(zhì)與所述工藝對準(zhǔn)層之間具有足夠的對比,使得機(jī)臺能夠識別所述標(biāo)記物質(zhì)。
優(yōu)選的,所述標(biāo)記物質(zhì)為固體物質(zhì),所述標(biāo)記物質(zhì)包括以下性質(zhì):
通過采用所述標(biāo)記物質(zhì)鍍膜能覆蓋標(biāo)記區(qū)域,通過刻蝕或化學(xué)機(jī)械拋光使得只有所述標(biāo)記區(qū)域的凹型區(qū)具有所述標(biāo)記物質(zhì);
所述標(biāo)記物質(zhì)與所述工藝對準(zhǔn)層之間具有足夠的對比,使得機(jī)臺能夠識別所述標(biāo)記物質(zhì);
能通過包括刻蝕、去膠在內(nèi)的工藝去除所述標(biāo)記物質(zhì),以避免影響所述光刻膠的解析圖案和所述半導(dǎo)體器件的性能。
優(yōu)選的,當(dāng)所述標(biāo)記區(qū)域位于曝光區(qū)域,且所述標(biāo)記物質(zhì)為液體物質(zhì)時,在步驟s104的對準(zhǔn)過程中,所述二次對準(zhǔn)標(biāo)記起到優(yōu)化對準(zhǔn)作用,之后所述標(biāo)記區(qū)域完全曝光、顯影,在步驟s105的顯影過程后無所述光刻膠覆蓋,所述標(biāo)記物質(zhì)能通過顯影過程去除,再進(jìn)行步驟s106和步驟s107。
優(yōu)選的,當(dāng)所述標(biāo)記區(qū)域位于非曝光區(qū)域,且所述標(biāo)記物質(zhì)為液體物質(zhì)時,在步驟s104的對準(zhǔn)過程中,所述二次對準(zhǔn)標(biāo)記起到優(yōu)化對準(zhǔn)作用,之后所述標(biāo)記區(qū)域未曝光、顯影,在步驟s105的顯影過程后所述標(biāo)記區(qū)域存在光刻膠,進(jìn)行步驟s106后再去除所述標(biāo)記區(qū)域的光刻膠,并去除所述標(biāo)記物質(zhì),再進(jìn)行步驟s107。
優(yōu)選的,當(dāng)所述標(biāo)記區(qū)域位于曝光區(qū)域,且所述標(biāo)記物質(zhì)為固體物質(zhì)時,在步驟s104的對準(zhǔn)過程中,所述二次對準(zhǔn)標(biāo)記起到優(yōu)化對準(zhǔn)作用,之后所述標(biāo)記區(qū)域完全曝光、顯影,在步驟s105的顯影過程后無所述光刻膠覆蓋,去除所述標(biāo)記物質(zhì),再進(jìn)行步驟s106和步驟s107。
優(yōu)選的,當(dāng)所述標(biāo)記區(qū)域位于非曝光區(qū)域,且所述標(biāo)記物質(zhì)為固體物質(zhì)時,在步驟s104的對準(zhǔn)過程中,所述二次對準(zhǔn)標(biāo)記起到優(yōu)化對準(zhǔn)作用,之后所述標(biāo)記區(qū)域未曝光、顯影,在步驟s105的顯影過程后所述標(biāo)記區(qū)域存在光刻膠,進(jìn)行步驟s106后再去除所述標(biāo)記區(qū)域的光刻膠,并去除所述標(biāo)記物質(zhì),再進(jìn)行步驟s107。
優(yōu)選的,所述步驟s106中的半導(dǎo)體器件常規(guī)工藝進(jìn)一步包括離子注入工藝或刻蝕工藝。
優(yōu)選的,所述對準(zhǔn)方法應(yīng)用于半導(dǎo)體器件光刻fia對準(zhǔn)。
優(yōu)選的,所述二次對準(zhǔn)標(biāo)記能起到fia標(biāo)記識別的作用。
優(yōu)選的,所述工藝對準(zhǔn)層為金屬層。
優(yōu)選的,所述工藝對準(zhǔn)層為鋁層。
通過實施上述本發(fā)明提供的半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法的技術(shù)方案,具有如下有益效果:
(1)本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法能夠優(yōu)化具有臺階,但難以識別的光刻對準(zhǔn)標(biāo)記信號,使得機(jī)臺對光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的識別率大幅提高;
(2)本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法的實施過程非常簡單,只需要在勻光刻膠之前進(jìn)行預(yù)處理即可,能夠很好地滿足大規(guī)模半導(dǎo)體器件制作工藝的要求。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的實施例。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意俯視圖;
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖;
圖3是現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)過鋁層淀積后的半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖;
圖4是現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)過鋁層淀積后的半導(dǎo)體器件表面結(jié)構(gòu)示意俯視圖;
圖5是對現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)過鋁層淀積后機(jī)臺對半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行識別的信號示意圖;
圖6是本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法中形成的二次對準(zhǔn)標(biāo)記結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖;
圖7是本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法一種具體實施方式中標(biāo)記物質(zhì)滴勻或淀積步驟的過程示意圖;
圖8是本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法一種具體實施方式中二次對準(zhǔn)標(biāo)記形成步驟的過程示意圖;
圖9是本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法一種具體實施方式中勻光刻膠步驟的過程示意圖;
圖10是本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法一種具體實施方式中曝光、顯影后半導(dǎo)體器件的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11是本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法一種具體實施方式中標(biāo)記物質(zhì)去除后半導(dǎo)體器件的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12是本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法另一種具體實施方式中曝光、顯影后半導(dǎo)體器件的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13是本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法一種具體實施方式中去除標(biāo)記區(qū)域的光刻膠后半導(dǎo)體器件的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14是本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法一種具體實施方式中標(biāo)記物質(zhì)去除后半導(dǎo)體器件的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1-光刻對準(zhǔn)標(biāo)記,2-基底層,3-工藝對準(zhǔn)層,4-二次對準(zhǔn)標(biāo)記,5-標(biāo)記物質(zhì),6-光刻膠。
具體實施方式
為了引用和清楚起見,將下文中使用的技術(shù)名詞、簡寫或縮寫記載如下:
fia:fieldimagealignment,場像對準(zhǔn)的縮寫,fia采用寬頻非相干的光源照明、明場成像;
lsa:laserstepalignment,激光步進(jìn)對準(zhǔn)的縮寫;
lia:laserinterferencealignment,激光干涉對準(zhǔn)的縮寫;
cmp:chemicalmechanicalpolishing,化學(xué)機(jī)械拋光,一種表面平坦化工藝,簡稱磨平。
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如附圖6至附圖14所示,給出了本發(fā)明半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法的具體實施例,下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
在半導(dǎo)體器件工藝制程中,光刻曝光通常都需要進(jìn)行對準(zhǔn),由于半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)制程復(fù)雜以致于很多層在曝光時光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1變得不清晰而難以識別。本發(fā)明具體實施例描述的技術(shù)方案能夠優(yōu)化標(biāo)記模糊不清晰,但是具有臺階的光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1。在本發(fā)明具體實施例中,每一次光刻均需要進(jìn)行標(biāo)記物質(zhì)5的滴勻或淀積,該標(biāo)記物質(zhì)5是進(jìn)行輔助定位的特殊標(biāo)記,在光刻對準(zhǔn)工藝完成后再進(jìn)行去除。
如附圖6所示,本發(fā)明具體實施例中的光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1是一種增強型二次對準(zhǔn)標(biāo)記,本發(fā)明具體實施例以在基底層2上形成鋁層的工藝為例進(jìn)行介紹,此時鋁層即為工藝對準(zhǔn)層3。工藝對準(zhǔn)層3形成于基底層2之上,而光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1只位于工藝對準(zhǔn)層3的標(biāo)記區(qū)域的凹型區(qū)。下一次光刻對準(zhǔn)過程如果信號不好依舊可以使用該方案,只需要光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1具有臺階結(jié)構(gòu)即可。一種半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法的具體實施例,半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法用于半導(dǎo)體器件制作過程中,當(dāng)工藝對準(zhǔn)層3或光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1不清晰,但基底層2具有凹凸型臺階結(jié)構(gòu)的光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1時對工藝對準(zhǔn)層3進(jìn)行光刻對準(zhǔn)。光刻對準(zhǔn)方法包括:在基底層2上形成工藝對準(zhǔn)層3之后,對工藝對準(zhǔn)層3進(jìn)行勻光刻膠6之前,在工藝對準(zhǔn)層3上形成二次對準(zhǔn)標(biāo)記4的步驟。
本發(fā)明上述具體實施例描述的半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法對于具有臺階差的對準(zhǔn)標(biāo)記,提供了一種優(yōu)化光刻對準(zhǔn)的技術(shù)方案。該方法具體是在基底層鍍鋁工藝后,以及光刻膠6勻膠工藝前進(jìn)行一種物質(zhì)(即標(biāo)記物質(zhì)5)的預(yù)淀積或滴勻以形成二次對準(zhǔn)標(biāo)記4,能在不改變其他工藝條件的前提僅在勻膠前進(jìn)行預(yù)處理形成二次對準(zhǔn)標(biāo)記4即可實現(xiàn)優(yōu)化對準(zhǔn)的目的。
本發(fā)明具體實施例以在基底層2上形成金屬鋁層(工藝對準(zhǔn)層3)的工藝,并以正性光刻膠為例進(jìn)行介紹。在下述實施例1-4中,標(biāo)記物質(zhì)5可以為液體狀態(tài)或固體狀態(tài),且具有以下液體狀態(tài)或固體狀態(tài)的性質(zhì)均可。
當(dāng)標(biāo)記物質(zhì)5為液體物質(zhì)時,標(biāo)記物質(zhì)5包括以下性質(zhì):
a1:標(biāo)記物質(zhì)5能揮發(fā)或能被顯影液去除,但在光刻膠6的覆蓋下不能揮發(fā),涂覆標(biāo)記物質(zhì)5,經(jīng)過調(diào)試使得只有標(biāo)記區(qū)域的凹型區(qū)具有標(biāo)記物質(zhì)5,以避免曝光對準(zhǔn)時標(biāo)記物質(zhì)5不能起到識別作用;
b1:在顯影后位于無光刻膠6區(qū)域的標(biāo)記物質(zhì)5能自動揮發(fā)掉或能被顯影液去除,以避免影響光刻膠6的解析圖案和半導(dǎo)體器件的性能;
c1:標(biāo)記物質(zhì)5與工藝對準(zhǔn)層3之間具有足夠的對比(包括色差的區(qū)別,以及對比度的區(qū)別等),使得機(jī)臺能夠識別該標(biāo)記物質(zhì)5。
當(dāng)標(biāo)記物質(zhì)5為固體物質(zhì)時,標(biāo)記物質(zhì)5包括以下性質(zhì):
a2:通過采用標(biāo)記物質(zhì)5鍍膜能覆蓋標(biāo)記區(qū)域,通過刻蝕或化學(xué)機(jī)械拋光使得只有標(biāo)記區(qū)域的凹型區(qū)具有標(biāo)記物質(zhì)5;
b2:標(biāo)記物質(zhì)5與工藝對準(zhǔn)層3之間具有足夠的對比,使得機(jī)臺能夠識別該標(biāo)記物質(zhì)5;
c2:能通過包括刻蝕、去膠在內(nèi)的工藝去除標(biāo)記物質(zhì)5,以避免影響光刻膠6的解析圖案和半導(dǎo)體器件的性能。
實施例1:
如附圖7至附圖11所示,一種半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法的具體實施例,當(dāng)標(biāo)記區(qū)域位于曝光區(qū)域,且標(biāo)記物質(zhì)5為液體物質(zhì)時,光刻對準(zhǔn)方法包括以下步驟:
s1001:在基底層2的上部形成氧化層后,通過薄膜光刻或刻蝕形成光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1,如附圖2所示;
s1002:通過薄膜生長出金屬層(工藝對準(zhǔn)層3),如附圖3所示;
s101:在工藝對準(zhǔn)層3的標(biāo)記區(qū)域滴勻或淀積形成標(biāo)記物質(zhì)5,如附圖7所示;標(biāo)記物質(zhì)5采用負(fù)性光刻膠添加色素,使得標(biāo)記物質(zhì)5與工藝對準(zhǔn)層3之間形成對比,負(fù)性光刻膠的曝光波長不同于正性光刻膠的曝光波長;
s102:去除部分的標(biāo)記物質(zhì)5,使得只有標(biāo)記區(qū)域的凹型區(qū)具有該標(biāo)記物質(zhì)5,以形成二次對準(zhǔn)標(biāo)記4,如附圖8所示;
s103:在前述步驟的基礎(chǔ)上,對工藝對準(zhǔn)層3進(jìn)行勻光刻膠6處理,如附圖9所示;
s104:利用二次對準(zhǔn)標(biāo)記4對工藝對準(zhǔn)層3和掩膜版之間的位置進(jìn)行對準(zhǔn),再通過掩膜版對光刻膠6進(jìn)行曝光,如附圖10所示;在該對準(zhǔn)過程中,二次對準(zhǔn)標(biāo)記4起到優(yōu)化對準(zhǔn)作用,之后標(biāo)記區(qū)域完全曝光、顯影;
s105:對光刻膠6進(jìn)行顯影,如附圖11所示,在顯影過程后無光刻膠6覆蓋,標(biāo)記物質(zhì)5能通過顯影過程(通過與正性光刻膠顯影過程相同或不同的顯影液)去除;當(dāng)標(biāo)記物質(zhì)5采用可揮發(fā)性物質(zhì)時,標(biāo)記物質(zhì)5在顯影過程中自動揮發(fā)掉。
s106:進(jìn)行該工藝對準(zhǔn)層3的常規(guī)工藝,該常規(guī)工藝進(jìn)一步包括但不限于離子注入、刻蝕等工藝;
s107:進(jìn)行半導(dǎo)體器件的標(biāo)準(zhǔn)工藝,該標(biāo)準(zhǔn)工藝包括其它工藝層的制作工藝。
實施例2:
當(dāng)標(biāo)記區(qū)域位于非曝光區(qū)域,且標(biāo)記物質(zhì)5為液體物質(zhì)時,光刻對準(zhǔn)方法包括以下步驟:
s1001:在基底層2的上部形成氧化層后,通過薄膜光刻或刻蝕形成光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1,如附圖2所示;
s1002:通過薄膜生長出金屬層(工藝對準(zhǔn)層3),如附圖3所示;
s101:在工藝對準(zhǔn)層3的標(biāo)記區(qū)域滴勻或淀積形成標(biāo)記物質(zhì)5,如附圖7所示;標(biāo)記物質(zhì)5采用負(fù)性光刻膠添加色素,使得標(biāo)記物質(zhì)5與工藝對準(zhǔn)層3之間形成對比,負(fù)性光刻膠的曝光波長不同于正性光刻膠的曝光波長;
s102:去除部分的標(biāo)記物質(zhì)5,使得只有標(biāo)記區(qū)域的凹型區(qū)具有該標(biāo)記物質(zhì)5,以形成二次對準(zhǔn)標(biāo)記4,如附圖8所示;
s103:在前述步驟的基礎(chǔ)上,對工藝對準(zhǔn)層3進(jìn)行勻光刻膠6處理,如附圖9所示;
s104:利用二次對準(zhǔn)標(biāo)記4進(jìn)行對準(zhǔn),再對光刻膠6進(jìn)行曝光,如附圖12所示;在該對準(zhǔn)過程中,二次對準(zhǔn)標(biāo)記4起到優(yōu)化對準(zhǔn)作用,之后標(biāo)記區(qū)域未曝光、顯影;
s105:對光刻膠6進(jìn)行顯影,在顯影過程后標(biāo)記區(qū)域存在光刻膠6;
s106:進(jìn)行該工藝對準(zhǔn)層3的常規(guī)工藝,再去除標(biāo)記區(qū)域的光刻膠6,如附圖13所示,該常規(guī)工藝包括離子注入工藝或刻蝕工藝;
s107:去除光刻膠6后,去除標(biāo)記物質(zhì)5,如附圖14所示,再進(jìn)行半導(dǎo)體器件的標(biāo)準(zhǔn)工藝,該標(biāo)準(zhǔn)工藝包括其它工藝層的制作工藝。去除光刻膠6的方法可以采用刻蝕工藝,此時標(biāo)記物質(zhì)5一同被去除。當(dāng)標(biāo)記物質(zhì)5采用可揮發(fā)性物質(zhì)時,標(biāo)記物質(zhì)5在光刻膠6去除后自動揮發(fā)掉。
實施例3:
當(dāng)標(biāo)記區(qū)域位于曝光區(qū)域,且標(biāo)記物質(zhì)5為固體物質(zhì)時,光刻對準(zhǔn)方法包括以下步驟:
s1001:在基底層2的上部形成氧化層后,通過薄膜光刻或刻蝕形成光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1,如附圖2所示;
s1002:通過薄膜生長出金屬層(工藝對準(zhǔn)層3),如附圖3所示;
s101:在工藝對準(zhǔn)層3的標(biāo)記區(qū)域滴勻或淀積形成標(biāo)記物質(zhì)5,如附圖7所示;標(biāo)記物質(zhì)5采用poly(多晶硅)或sipos(半絕緣多晶硅);
s102:去除部分的標(biāo)記物質(zhì)5,使得只有標(biāo)記區(qū)域的凹型區(qū)具有該標(biāo)記物質(zhì)5,以形成二次對準(zhǔn)標(biāo)記4,如附圖8所示;
s103:在前述步驟的基礎(chǔ)上,對工藝對準(zhǔn)層3進(jìn)行勻光刻膠6處理,如附圖9所示;
s104:利用二次對準(zhǔn)標(biāo)記4進(jìn)行對準(zhǔn),再對光刻膠6進(jìn)行曝光,如附圖10所示;在該對準(zhǔn)過程中,二次對準(zhǔn)標(biāo)記4起到優(yōu)化對準(zhǔn)作用,之后標(biāo)記區(qū)域完全曝光、顯影;
s105:對光刻膠6進(jìn)行顯影,如附圖11所示,在顯影過程后無光刻膠6覆蓋,僅存在標(biāo)記物質(zhì)5,采用包括刻蝕在內(nèi)的工藝去除該標(biāo)記物質(zhì)5;
s106:進(jìn)行該工藝對準(zhǔn)層3的常規(guī)工藝,該常規(guī)工藝包括離子注入工藝或刻蝕工藝;
s107:進(jìn)行半導(dǎo)體器件的標(biāo)準(zhǔn)工藝,該標(biāo)準(zhǔn)工藝包括其它工藝層的制作工藝。
實施例4:
當(dāng)標(biāo)記區(qū)域位于非曝光區(qū)域,且標(biāo)記物質(zhì)5為固體物質(zhì)時,光刻對準(zhǔn)方法包括以下步驟:
s1001:在基底層2的上部形成氧化層后,通過薄膜光刻或刻蝕形成光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1,如附圖2所示;
s1002:通過薄膜生長出金屬層(工藝對準(zhǔn)層3),如附圖3所示;
s101:在工藝對準(zhǔn)層3的標(biāo)記區(qū)域滴勻或淀積形成標(biāo)記物質(zhì)5,如附圖7所示;標(biāo)記物質(zhì)5采用poly(多晶硅)或sipos(半絕緣多晶硅);
s102:去除部分的標(biāo)記物質(zhì)5,使得只有標(biāo)記區(qū)域的凹型區(qū)具有該標(biāo)記物質(zhì)5,以形成二次對準(zhǔn)標(biāo)記4,如附圖8所示;
s103:在前述步驟的基礎(chǔ)上,對工藝對準(zhǔn)層3進(jìn)行勻光刻膠6處理,如附圖9所示;
s104:利用二次對準(zhǔn)標(biāo)記4進(jìn)行對準(zhǔn),再對光刻膠6進(jìn)行曝光,如附圖12所示;在該對準(zhǔn)過程中,二次對準(zhǔn)標(biāo)記4起到優(yōu)化對準(zhǔn)作用,之后標(biāo)記區(qū)域未曝光、顯影;
s105:對光刻膠6進(jìn)行顯影,在顯影過程后標(biāo)記區(qū)域存在光刻膠6;
s106:進(jìn)行該工藝對準(zhǔn)層3的常規(guī)工藝,再去除標(biāo)記區(qū)域的光刻膠6,如附圖13所示,該常規(guī)工藝包括離子注入工藝或刻蝕工藝;
s107:去除光刻膠6后,采用包括刻蝕在內(nèi)的工藝去除該標(biāo)記物質(zhì)5,如附圖14所示,再進(jìn)行半導(dǎo)體器件的標(biāo)準(zhǔn)工藝,該標(biāo)準(zhǔn)工藝包括其它工藝層的制作工藝。
其中,如附圖7中a區(qū)所示,為標(biāo)記區(qū)域。
如附圖12中b區(qū)所示,為曝光區(qū)域。
如附圖10、11、13和14中c區(qū)所示,為顯影區(qū)域。
在上述實施例3和4中,標(biāo)記物質(zhì)5以固體形式存在的方式也包括液體或氣體等進(jìn)行固化的形式。
上述本發(fā)明具體實施例描述的光刻對準(zhǔn)方法應(yīng)用于半導(dǎo)體器件光刻fia對準(zhǔn),此時二次對準(zhǔn)標(biāo)記4能起到fia標(biāo)記識別的作用,本發(fā)明具體實施例描述的方法也可以分別應(yīng)用于lsa和lia識別,以增強對光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1的識別。上述具體實施例中描述的工藝對準(zhǔn)層3進(jìn)一步為金屬層,作為本發(fā)明一種典型的具體實施例,工藝對準(zhǔn)層3進(jìn)一步為鋁層。然而需要說明的是,本發(fā)明具體實施例描述的半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法不限對準(zhǔn)工藝層3標(biāo)記區(qū)域的具體材質(zhì),只需要滿足光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1具有臺階差即可。其他工藝對準(zhǔn)層3或者光刻對準(zhǔn)標(biāo)記1不清晰但具有凹凸形臺階結(jié)構(gòu),其優(yōu)化的原理與上述具體實施例描述的鋁層對準(zhǔn)方案原理一致。本發(fā)明具體實施例描述的技術(shù)方案不但能夠提高對金屬層光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的識別精度,也可以提高其他有臺階結(jié)構(gòu)的工藝對準(zhǔn)層3的對準(zhǔn)精度。
通過實施本發(fā)明具體實施例描述的半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法的技術(shù)方案,能夠產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明具體實施例描述的半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法能夠優(yōu)化具有臺階,但難以識別的光刻對準(zhǔn)標(biāo)記信號,使得機(jī)臺對光刻對準(zhǔn)標(biāo)記的識別率大幅提高;
(2)本發(fā)明具體實施例描述的半導(dǎo)體器件制作光刻對準(zhǔn)方法的實施過程非常簡單,只需要在勻光刻膠之前進(jìn)行預(yù)處理即可,能夠很好地滿足大規(guī)模半導(dǎo)體器件制作工藝的要求。
本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上,然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神實質(zhì)和技術(shù)方案的情況下,都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等效實施例。因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍。