專利名稱：厚外延層上進行投影光刻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路器件制造中的光刻技術(shù)，特別是涉及一種厚外延層上進行投影光刻的方法。適用于在具有埋層圖形的硅片上形成的厚外延層上采用投影光刻機進行投影光刻。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路器件制造中，有時需要在具有埋層圖形的硅片上形成較厚的外延層，該外延層厚度一般為8--40μm。當(dāng)外延層超過8μm時，由于外延工藝會造成光刻曝光的對位標記圖形漂移和畸變，使具有埋層圖形的硅片外延后，用投影光刻技術(shù)無法識別硅片上的光刻對位標記，因而，現(xiàn)有的投影光刻機及其精確的套準技術(shù)無法用于具有埋層圖形硅片上的厚外延層上進行投影光刻。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述背景技術(shù)中所述的問題，發(fā)明一種厚外延層上進行投影光刻的方法，以使現(xiàn)有的投影光刻機及其精確的套準技術(shù)能運用于具有埋層圖形硅片上形成的厚外延層上進行投影光刻，提高這類半導(dǎo)體集成電路器件制造中所述厚外延層上后續(xù)光刻套準精確度，從而提高其制造成品率和相應(yīng)的電路性能。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案在于在準備好的、經(jīng)氧化生成氧化層、涂覆有光刻膠的硅片上采用投影光刻機進行投影曝光、腐蝕形成埋層圖形，摻雜形成埋層區(qū)域雜質(zhì)分布，外延形成厚度為8--40μm的厚外延層，特征是(1)所述厚外延層形成之前，在所述硅片上采用投影光刻機進行無對位標記投影曝光光刻，形成埋層圖形；(2)在所述具有埋層圖形的硅片上形成所述厚外延層之后，采用接觸光刻方法，通過所述厚外延層上的第一次電路圖形與所述埋層圖形進行對準，把所述厚外延層上的第一次電路圖形和所述厚外延層上后續(xù)投影光刻的對位標記圖形同時制作在所述厚外延層上；(3)以形成在所述厚外延層上的后續(xù)投影光刻對位標記圖形作為投影光刻機在所述厚外延層上進行后續(xù)各次投影光刻的對位標記，進行后續(xù)各次投影光刻工序。。
本發(fā)明所述接觸光刻方法包括(1)將所述厚外延層上要構(gòu)成的第一次電路圖形和在所述厚外延層上進行后續(xù)投影光刻的對位標記圖形制作在同一塊接觸版上；(2)用人工接觸對位光刻機，在經(jīng)氧化、涂覆有光刻膠的所述厚外延層上用所述的接觸版進行電路圖形對準接觸光刻，然后顯影、腐蝕，將所述接觸版上的圖形轉(zhuǎn)構(gòu)成在所述厚外延層上。
本發(fā)明在所述的硅片上形成厚外延層前后兩次光刻電路圖形的步距相同。
本發(fā)明的有益效果。由于本發(fā)明具有上述的技術(shù)方案，在生成所述厚外延層之前，用投影光刻機在所述硅片上進行無對位標記投影曝光形成埋層圖形，所述厚外延層形成之后，在其上采用接觸光刻方法，通過所述厚外延層上第一次電路圖形與所述硅片上形成的埋層圖形進行對準，在所述厚外延層上同時形成所述的第一次電路圖形和所述厚外延層上后續(xù)投影光刻用的對位標記，因而不存在由于外延工藝而帶來的對位標記漂移和畸變問題，使現(xiàn)有的投影光刻機及其精確的套準技術(shù)能用于具有埋層圖形硅片上生成的厚外延層上進行投影曝光，從而可提高這類半導(dǎo)體集成電路器件制造中厚外延層上光刻套準精確度，減少光刻版的和硅片的缺陷，提高其制造成品率和相應(yīng)的電路性能。


圖1是本發(fā)明方法在具有埋層圖形的厚外延層上形成的第一次電路圖形和后續(xù)投影光刻標記圖形的硅片俯視圖(圖中未繪出埋層圖形)。
具體實施方式
本發(fā)明的具體實施方式
不僅限于以下的描述，可以根據(jù)本發(fā)明的精神，采用其他類似的方法。
作為本發(fā)明的一個例子，可選取經(jīng)清洗、拋光處理好的硅片1，氧化生成100-2000nm厚的氧化層，在氧化層上涂覆光刻膠，用ASM-PAS2500/10型或類似的投影光刻機，對所述涂有光刻膠的硅片1進行無對位標記投影曝光，經(jīng)腐蝕等處理形成埋層圖形，用離子注入或擴散等方法摻雜，形成埋層區(qū)域雜質(zhì)分布，外延形成8--40μm厚、雜質(zhì)濃度le13-le17/cm2的厚外延層。在所述的厚外延層形成后，在通用的接觸對位光刻機上用接觸光刻方法進行光刻，通過所述厚外延層上的第一次電路圖形2與所述硅片1上的埋層圖形進行對準，把所述的第一次電路圖形2和所述厚外延層上后續(xù)投影光刻用的對位標記圖形3同時制作在所述厚外延層上。所述的接觸光刻方法與通用的半導(dǎo)體集成電路器件制造中的接觸光刻方法類似，將所述厚外延層上要構(gòu)成的第一次電路圖形2和所述厚外延層上后續(xù)投影光刻的對位標記圖形3制作在同一塊接觸版上，然后在人工接觸對位光刻機上用所述的接觸版對經(jīng)氧化、涂覆有光刻膠的所述厚外延層進行接觸光刻曝光，經(jīng)顯影、腐蝕處理，把所述接觸版上的圖形構(gòu)成在所述的厚外延層上，所述厚外延層上后續(xù)投影光刻的對位標記圖形3也就被制作在所述的厚外延層上。以制作在所述厚外延層上的后續(xù)投影光刻對位標記圖形3作為該厚外延層上后續(xù)各次投影光刻的對位標記，用現(xiàn)有投影光刻機，如ASM-PAS2500/10型或類似投影光刻機，在所述厚外延層上進行后續(xù)的各次投影光刻工序。
為了與所述厚外延層上進行的接觸光刻相適應(yīng)，在所述具有埋層圖形的硅片上形成厚外延層之前采用無對位標記進行投影曝光。為了保證對準，所述硅片上形成厚外延層前后的兩次光刻電路的步距相同，這很容易達到，因為半導(dǎo)體集成電路制造中的制版設(shè)備和投影光刻機都采用光學(xué)雙干涉和精密司服機電糸統(tǒng)，步進精度是同量級的。
本發(fā)明方法描述中所涉及的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝，如硅片的準備(清洗、拋光)、氧化形成氧化層、涂覆光刻膠、投影曝光形成埋層圖形、接觸版制作、接觸對位光刻、摻雜(如離子注入、擴散)、外延、顯影、腐蝕等的具體工藝方法、工藝參數(shù)、所用材料、化工藥品不是本發(fā)明的主題，并且這些是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知和通用的，這里不再詳述。
權(quán)利要求
1.一種厚外延層上進行投影光刻的方法，在準備好的、經(jīng)氧化生成氧化層、涂覆有光刻膠的硅片上采用投影光刻機進行投影曝光、腐蝕形成埋層圖形，摻雜形成埋層區(qū)域雜質(zhì)分布，外延形成厚度為8--40μm厚外延層，其特征在于(1)所述厚外延層形成之前，在所述硅片上采用投影光刻機進行無對位標記投影曝光光刻，形成埋層圖形；(2)在所述具有埋層圖形的硅片上形成所述厚外延層之后，采用接觸光刻方法，通過所述厚外延層上的第一次電路圖形與所述埋層圖形進行對準，把所述厚外延層上的第一次電路圖形和所述厚外延層上后續(xù)投影光刻的對位標記圖形同時制作在所述厚外延層上；(3)以形成在所述厚外延層上的后續(xù)投影光刻對位標記圖形作為投影光刻機在所述厚外延層上進行后續(xù)各次投影光刻的對位標記，進行后續(xù)各次投影光刻工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚外延層上進行投影光刻的方法，其特征在于所述接觸光刻方法包括(1)將所述厚外延層上要構(gòu)成的第一次電路圖形和在所述厚外延層上進行后續(xù)投影光刻的對位標記圖形制作在同一塊接觸版上；(2)用人工接觸對位光刻機，在經(jīng)氧化、涂覆有光刻膠的所述厚外延層上用所述的接觸版進行電路圖形對準接觸光刻，然后顯影、腐蝕，將所述接觸版上的圖形轉(zhuǎn)構(gòu)成在所述厚外延層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的厚外延層上進行投影光刻的方法，其特征在于在所述的硅片上形成厚外延層前后兩次光刻電路圖形的步距相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種厚外延層上進行投影光刻的方法，適于投影光刻機在具有埋層圖形硅片上形成的厚外延層上進行投影光刻，所述厚外延層為8－40μm。該方法包括在所述厚外延層生成之前，在經(jīng)處理的硅片上通過無對位標記投影曝光形成埋層圖形；在具有埋層圖形硅片上生成所述厚外延層之后，采用接觸光刻方法進行電路圖形對準，把所述的厚外延層上第一次電路圖形和該厚外延層上后續(xù)投影光刻的對位標記圖形同時制作在所述厚外延層上；以所述對位標記圖形作為投影光刻機在所述厚外延層上后續(xù)各次投影光刻的對位標記，從而使投影光刻機及其精確的對位套準技術(shù)能方便地用于具有埋層圖形硅片上生成的所述厚外延層上，提高這類半導(dǎo)體集成電路器件制造中的成品率和相應(yīng)電路性能。
文檔編號H01L21/00GK1632698SQ200410083009
公開日2005年6月29日 申請日期2004年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者譚開洲 申請人:中國電子科技集團公司第二十四研究所