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半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法與流程

文檔序號:12737119閱讀:1150來源:國知局
半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法與流程

本揭露實施例是有關(guān)于一種半導(dǎo)體元件,且特別是有關(guān)于一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。



背景技術(shù):

于半導(dǎo)體晶圓上制造微型電路元件涉及許多步驟,其中一個步驟為把圖案從微影光罩轉(zhuǎn)移到晶圓上。光罩步驟包含蝕刻步驟,且界定后續(xù)制程所要暴露于晶圓上的選定區(qū)域,后續(xù)制程如氧化、金屬沉積與不純物導(dǎo)入。

在生產(chǎn)集成電路結(jié)構(gòu)時,由于在結(jié)構(gòu)中電路元件的密度不斷增加,結(jié)構(gòu)具有多個層。再者,隨著元件與特征的尺寸越來越小,于光罩步驟期間晶圓需要準(zhǔn)確地對準(zhǔn)微影光罩,以最小化層與層之間的錯位。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本揭露提出一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包含:基板、對準(zhǔn)記號層、下導(dǎo)電層、絕緣層以及上導(dǎo)電層。基板包含至少一產(chǎn)品區(qū)域以及至少一對準(zhǔn)區(qū),對準(zhǔn)區(qū)鄰設(shè)于產(chǎn)品區(qū)域。對準(zhǔn)記號層至少設(shè)置于對準(zhǔn)區(qū)上,在對準(zhǔn)記號層中具有至少一對準(zhǔn)記號特征。下導(dǎo)電層以實質(zhì)上共形的方式至少部分地設(shè)置于對準(zhǔn)記號特征上。絕緣層設(shè)置于下導(dǎo)電層上。上導(dǎo)電層設(shè)置于絕緣層上。

本揭露提出一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法,包含形成對準(zhǔn)記號層于基板上;圖案化對準(zhǔn)記號層來形成至少一對準(zhǔn)記號特征;以實質(zhì)上共形的方式形成下導(dǎo)電層于圖案化的對準(zhǔn)記號層上;形成絕緣層于下導(dǎo)電層上;以及形成上導(dǎo)電層于絕緣層上。

本揭露提出一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法,包含形成至少一導(dǎo)電特征于第一介電層中;形成第二介電層于第一介電層上;形成至少一對準(zhǔn)記號特征于第二介電層上;以實質(zhì)上共形的方式形成至少位于對準(zhǔn)記號特征上的下導(dǎo)電層;形成絕緣層于下導(dǎo)電層上;以及形成上導(dǎo)電層于絕緣層上。

附圖說明

從以下結(jié)合所附附圖所做的詳細(xì)描述,可對本揭露的態(tài)樣有更佳的了解。需注意的是,根據(jù)業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)實務(wù),各特征并未依比例繪示。事實上,為了使討論更為清楚,各特征的尺寸都可任意地增加或減少。

圖1是繪示根據(jù)本揭露的一些實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的局部上視圖;

圖2A至圖2L是分別地繪示根據(jù)本揭露的一些實施例的制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的不同階段的剖視圖;

圖3是繪示根據(jù)本揭露的一些實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖視圖。

具體實施方式

本揭露提供了許多不同的實施例或例子,用以實作此揭露的不同特征。為了簡化本揭露,一些元件與布局的具體例子會在以下說明。當(dāng)然,這些僅僅是例子而不是用以限制本揭露。例如,若在后續(xù)說明中提到了第一特征形成在第二特征上面,這可包括第一特征與第二特征是直接接觸的實施例;這也可以包括第一特征與第二特征之間還形成其他特征的實施例,這使得第一特征與第二特征沒有直接接觸。此外,本揭露可能會在各種例子中重復(fù)圖示符號及/或文字。此重復(fù)是為了簡明與清晰的目的,但本身并不決定所討論的各種實施例及/或設(shè)置之間的關(guān)系。

再者,在空間上相對的用語,例如底下、下面、較低、上面、較高等,是用來容易地解釋在圖示中一個元件或特征與另一個元件或特征之間的關(guān)系。這些空間上相對的用語除了涵蓋在圖示中所繪的方向,也涵蓋了裝置在使用或操作上不同的方向。這些裝置也可被旋轉(zhuǎn)(例如旋轉(zhuǎn)90度或旋轉(zhuǎn)至其他方向),而在此所使用的空間上相對的描述同樣也可以有相對應(yīng)的解釋。

在集成電路結(jié)構(gòu)的制造期間,形成許多金屬化層。每一金屬化層與其他金屬化層典型地被絕緣層所隔開。為了提供沒有不連續(xù)或其他缺陷的上方金屬化層,希望提供下層表面盡可能平坦或平面的金屬化層。因此,為了后續(xù)要施加的金屬化層做準(zhǔn)備,以平坦化制程來將層的表面平滑化已成為慣例,上述平坦化制程例如為化學(xué)機(jī)械研磨(chemical-mechanical polishing,CMP)平坦化。

晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨平坦化包含夾持晶圓,把晶圓抵靠在經(jīng)過研磨液濕潤的旋轉(zhuǎn)研磨墊上且同時施加壓力。化學(xué)機(jī)械研磨平坦化技術(shù)提供全域的平坦化,亦即,提供大的平坦化范圍,所述范圍通常包覆了整個晶圓表面。因為平坦化范圍大,在透過化學(xué)機(jī)械研磨技術(shù)而被平坦化后,在晶圓上的先前形成的上方層上的對準(zhǔn)記號的步驟可被壓平。于先前形成的層上的對準(zhǔn)記號的步驟不會被復(fù)制到上方層。因為繞射圖案的干擾,上方層可能會造成對準(zhǔn)記號的讀取問題,例如上方層為厚的氧化層或氮化層。

所以,本揭露提供一種于金屬化層上具有明確的對準(zhǔn)記號的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),其中所述對準(zhǔn)記號形成于金屬化層的平坦化制程之后,這使得對準(zhǔn)記號仍可被后續(xù)的上方層所讀取,且可避免例如光罩錯位所造成的問題。

請參閱圖1,其中圖1是繪示根據(jù)本揭露的一些實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的局部上視圖。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包含半導(dǎo)體基板110。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)被理解為可能包含半導(dǎo)體晶圓、形成于晶圓內(nèi)的主動與被動元件以及形成在晶圓表面上的絕緣層與導(dǎo)電層。

半導(dǎo)體基板110包含多個產(chǎn)品區(qū)域112與至少一對準(zhǔn)區(qū)114。產(chǎn)品區(qū)域112為形成集成電路的區(qū)域。舉例來說,產(chǎn)品區(qū)域112內(nèi)包含至少一個集成電路,其中所述集成電路可包含多個半導(dǎo)體元件,例如電阻、電感與電容。電容,舉例來說,包含位于介電層或其他絕緣層的相對兩側(cè)的兩個導(dǎo)電電極,且可基于使用于形成電極的材料來分類。舉例來說,在金屬-絕緣體-金屬(metal-insulator-metal,MIM)電容中,電極實質(zhì)上包含金屬材料。金屬-絕緣體-金屬電容在相對大范圍的電壓施加時,提供相對固定的電容值。金屬-絕緣體-金屬電容也表現(xiàn)出相對小的寄生電阻。

對準(zhǔn)區(qū)114為對準(zhǔn)記號(如對準(zhǔn)記號溝槽)形成的區(qū)域。對準(zhǔn)區(qū)114可為任意形狀,例如矩形。

對準(zhǔn)區(qū)114設(shè)置鄰近于產(chǎn)品區(qū)域112。在一些實施例中,產(chǎn)品區(qū)域112排列為一列,且對準(zhǔn)區(qū)114設(shè)置于至少二個產(chǎn)品區(qū)域112之間。亦即,一些產(chǎn)品區(qū)域112被對準(zhǔn)區(qū)114所隔開。在一些實施例中,對準(zhǔn)區(qū)114可設(shè)置于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的裁切路徑,其中當(dāng)半導(dǎo)體基板110被裁切以隔開產(chǎn)品區(qū)域112時,裁切工具透過對準(zhǔn)區(qū)114裁切。在一些實施例中,在裁切半導(dǎo)體基板110之后,對準(zhǔn)區(qū)114上的對準(zhǔn)記號(如對準(zhǔn)記號溝槽)被裁切且破壞。在一些其他實施例中,在裁切半導(dǎo)體基板110之后,對準(zhǔn)區(qū)114上的對準(zhǔn)記號(如對準(zhǔn)記號溝槽)保持完整。

請參閱圖2A至圖2J,其中圖2A至圖2J是分別地繪示根據(jù)本揭露的一些實施例的制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的不同階段的剖視圖。圖2A至圖2J是沿著圖1中的線A-A’-A”-A”’的剖面,其中介于A-A’之間的剖面是相應(yīng)于對準(zhǔn)區(qū)114,且介于A”-A”’之間的剖面是相應(yīng)于產(chǎn)品區(qū)域112。

請參閱圖2A,是半導(dǎo)體基板110。半導(dǎo)體基板110可為半導(dǎo)體材料且可包含已知的結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)舉例來說,包含漸變層或埋層氧化層。在一些實施例中,基板包含塊狀硅(Bulk Silicon),所述塊狀硅可為未摻雜的或經(jīng)摻雜的(如P型、N型或其組合)??墒褂眠m合半導(dǎo)體元件形成的其他材料。所述其他材料,如鍺、石英、藍(lán)寶石和玻璃,可替代地使用于基板??蛇x地,基板可為絕緣底半導(dǎo)體(semiconductor-on-insulator,SOI)基板的主動層或多層結(jié)構(gòu),多層結(jié)構(gòu)例如形成在塊狀硅層上的硅鍺層。

在一些實施例中,半導(dǎo)體基板110包含介電層120。介電層120可為具有低介電常數(shù)(k值)的金屬間介電質(zhì)層(inter-metal dielectric,IMD),上述低介電常數(shù)為,舉例來說,介電常數(shù)大約低于3.5。介電層110可包含介電材料,例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其他適合的材料。

介電層120具有上表面,且開口130形成于介電層120的上表面。開口130的形成,舉例來說,可透過在介電層120上形成圖案化的光阻層(圖未示)且使用干蝕刻制程步驟來移除部分的介電層120,透過使用圖案化的光阻層(圖未示)作為光罩以界定開口130。各種適合的干蝕刻制程也可使用。在干蝕刻制程步驟之后,圖案化的光阻層(圖未示)可透過,例如微影移除制程,而被移除。開口130為金屬鑲嵌開口,例如用于金屬插塞的介層窗開口,或用于金屬線的溝槽開口。在一些實施例中,開口130設(shè)置于產(chǎn)品區(qū)域112與對準(zhǔn)區(qū)114。在一些其他實施例中,開口130設(shè)置于產(chǎn)品區(qū)域112。

請參閱圖2B,金屬層140形成于介電層120上且填滿開口130。金屬層140的材料可包含銅、銅合金或其他適合的導(dǎo)電材料,例如銀、金、鎢、鋁等。金屬層140可透過沉積制程而形成。金屬層140的厚度薄于介電層130,但金屬層140的厚度足夠厚以填滿開口130。

請參閱圖2C,執(zhí)行平坦化制程以移除金屬層140多余的部分。平坦化制程可為任何適合的平坦化制程,例如化學(xué)機(jī)械研磨制程。累積于介電層120的表面上的部分的金屬層140被移除,這使得導(dǎo)電特征142設(shè)置于開口130中,從上表面延伸進(jìn)入介電層120。執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨制程來使導(dǎo)電特征142的表面與介電層120的表面齊平。

在一些實施例中,在金屬層140形成之前,阻障層選擇性地沉積于開口130的內(nèi)表面上與介電層120的表面上。阻障層可避免金屬,如銅,擴(kuò)散進(jìn)入介電層120??墒褂茫鋈魏芜m合的沉積制程例如化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)或物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)的方法來沉積厚度介于大約50至300埃的阻障層。阻障層的材料包含鉭、氮化鉭或氮化鈦。

在一些實施例中,蝕刻停止層選擇性地沉積在導(dǎo)電特征142與介電層120的表面上。蝕刻停止層的形成是透過一系列的沉積制程。蝕刻停止層可透過任何適合的沉積制程而形成,所述任何適合的沉積制程例如化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積(atomic layer deposition,ALD)、遠(yuǎn)距等離子輔助氣相沉積(remote plasma enhanced chemical vapor deposition,REVCD)、液態(tài)源霧化化學(xué)沉積(liquid source misted chemical deposition,LSMCD)、涂布、旋轉(zhuǎn)涂布或適合在基板上形成薄膜層的其他制程。蝕刻停止層可包含從氮摻雜碳化硅(SiC:N,也稱為NDC)、氧摻雜碳化硅(SiC:O,也稱為ODC)與其組合中所選擇的材料。然而,熟悉此技藝者將理解整個說明書所敘述的材料僅是例子,且如果使用不同的形成技術(shù)時將會改變。

圖2B與圖2C中所討論的制程可執(zhí)行多于一次以建構(gòu)多個金屬化層。金屬化層可作為用于光罩對準(zhǔn)的互連或記號。

請參閱圖2D,額外的介電層150形成于半導(dǎo)體基板110上。介電層150可為單層或多層結(jié)構(gòu)。介電層150的厚度隨著所應(yīng)用的技術(shù)而改變,例如厚度大約介于1000至30000埃之間。然而,熟悉此技藝者將理解整個說明書所敘述的尺寸僅是例子,且如果使用不同的形成技術(shù)時將會改變。

在一些實施例中,介電層150為含氧介電層。介電層150可由二氧化硅、碳摻雜二氧化硅、介電常數(shù)小于約4.0的相對低介電常數(shù)介電材料或其組合所形成。介電層150可由低介電常數(shù)介電材料、超低介電常數(shù)介電材料、多孔介質(zhì)低介電常數(shù)介電材料或其組合所形成。用語“低介常數(shù)”意在定義介電常數(shù)為3.0或更小的介電材料。用語“超低介電常數(shù)(extreme low-k,ELK)”表示介電常數(shù)為2.5或更小。用語“多孔介質(zhì)低介電常數(shù)”是指介電常數(shù)為2.0或更小的介電材料。根據(jù)一些實施例,各種各樣的低介電常數(shù)材料可被采用,舉例來說,旋涂式無機(jī)介電質(zhì)、旋涂式有機(jī)介電質(zhì)、多孔介質(zhì)介電材料、有機(jī)聚合物、有機(jī)硅石玻璃、含氟硅石玻璃(FSG)(含氟二氧化硅系列材料)、氫硅鹽酸(hydrogen silsesquioxane,HSQ)系列材料、甲基硅鹽酸(methyl silsesquioxane,MSQ)系列材料或多孔介質(zhì)有機(jī)系列材料。介電層150透過任何各種技術(shù),如化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積、遠(yuǎn)距等離子輔助氣相沉積、液態(tài)源霧化化學(xué)沉積、涂布、旋轉(zhuǎn)涂布或適合在基板110上形成薄膜層的其他制程,而被沉積。

請參閱圖2E,對準(zhǔn)記號層160形成于介電層150上。對準(zhǔn)記號層160為不導(dǎo)電的。對準(zhǔn)記號層160可由例如碳化硅或氮化硅所制成。對準(zhǔn)記號層160透過沉積制程,例如化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積、遠(yuǎn)距等離子輔助氣相沉積、液態(tài)源霧化化學(xué)沉積、涂布、旋轉(zhuǎn)涂布或適合在基板110上形成薄膜層的其他制程,而形成。對準(zhǔn)記號層160的厚度范圍為約400至1500埃。

請參閱圖2F,光罩層170形成于對準(zhǔn)記號層160上,且光罩層170被圖案化。在一些實施例中,對準(zhǔn)記號層160下方的導(dǎo)電特征142作為記號,且用于圖案化光罩層170的光罩可對準(zhǔn)透過導(dǎo)電特征142所建構(gòu)的記號。光罩層170可為光阻層。光罩層170透過微影制程被圖案化以形成多個特征與透過對準(zhǔn)記號層160上的多個特征所界定的多個開口。光罩層170的圖案根據(jù)預(yù)定的布局而形成。微影制程可包含光阻涂布、曝光、曝光后烘烤與顯影。

在一些實施例中,圖案化的光罩層170僅設(shè)置于對準(zhǔn)區(qū)114中的對準(zhǔn)記號層160上,且未設(shè)置于產(chǎn)品區(qū)域112中的對準(zhǔn)記號層160上,其中對準(zhǔn)區(qū)114中的部分的對準(zhǔn)記號層160被光罩層170所覆蓋。在一些其他實施例中,圖案化的光罩層170設(shè)置于產(chǎn)品區(qū)域112與對準(zhǔn)區(qū)114,其中在產(chǎn)品區(qū)域112與對準(zhǔn)區(qū)114中的部分的對準(zhǔn)記號層160被光罩層170所覆蓋。

請一并參閱圖2G。暴露于光罩層170外的部分的對準(zhǔn)記號層160被移除,借此形成圖案化的對準(zhǔn)記號層160。暴露于圖案化的光罩層170外的部分的對準(zhǔn)記號層160可透過干蝕刻制程被移除。各種適合的干蝕刻制程也可使用。于干蝕刻制程步驟之后,圖案化的光罩層170透過,例如微影移除制程,被移除。

在一些實施例中,產(chǎn)品區(qū)域112中的對準(zhǔn)記號層160被移除,且對準(zhǔn)區(qū)114中的對準(zhǔn)記號層160被圖案化。圖案化的對準(zhǔn)記號層160形成多個對準(zhǔn)記號特征162與介于對準(zhǔn)記號特征162之間的多個溝槽164。對準(zhǔn)記號特征162為長條型且平行排列于對準(zhǔn)區(qū)114中。溝槽164界定于對準(zhǔn)記號特征162之間,且溝槽164為長條型且為平行排列。長條形的對準(zhǔn)記號特征162與長條形的溝槽164沿著X方向或Y方向排列,這使得透過對準(zhǔn)記號特征162與溝槽164所形成的記號可成一方向。

在一些實施例中,溝槽164貫穿對準(zhǔn)記號層160,且部分的下層的介電層150透過溝槽164而暴露。亦即,溝槽164的深度實質(zhì)上相同于對準(zhǔn)記號層160的厚度。在一些其他實施例中,溝槽164成對地排列,或介于溝槽164之間的距離可改變,這使得透過溝槽164所成的方向可更為后續(xù)的對準(zhǔn)制程所識別。

請參閱圖2H,下導(dǎo)電層200形成于半導(dǎo)體基板110上。下導(dǎo)電層200形成于暴露的介質(zhì)層150上與對準(zhǔn)記號層160上。下導(dǎo)電層200以實質(zhì)上共形的方式形成于對準(zhǔn)記號特征162上與溝槽164的表面上。下導(dǎo)電層200未填滿溝槽164,故在下導(dǎo)電層200形成之后,溝槽164仍為可觀察到的。

下導(dǎo)電層200包含用以形成部分的金屬-絕緣體-金屬元件的導(dǎo)電材料。金屬-絕緣體-金屬元件可為電容。在一些實施例中,下導(dǎo)電層200包含金屬材料。在一些實施例中,金屬材料包含鋁、銅、鋁銅合金、鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、氮化硅鉭、鎢、氮化鎢、其他金屬材料和/或其任意組合。下導(dǎo)電層200可透過沉積制程,例如化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積、遠(yuǎn)距等離子輔助氣相沉積、液態(tài)源霧化化學(xué)沉積、涂布、旋轉(zhuǎn)涂布或適合在基板110上形成薄膜層的其他制程,而形成。下導(dǎo)電層200的厚度范圍為約1000至3000埃。

請參閱圖2I。在一些實施例中,下導(dǎo)電層200可選擇性地被圖案化以形成金屬-絕緣體-金屬元件的下電極。舉例來說,光阻層(圖未示)形成于下導(dǎo)電層200上且透過使用光罩202曝光來把圖案轉(zhuǎn)移至下導(dǎo)電層200。具有要被轉(zhuǎn)移到下導(dǎo)電層200的圖案的光罩202被夾持且對準(zhǔn)于對準(zhǔn)區(qū)114中的記號(如溝槽164)。光罩202更被光束所照射。所述光穿透光罩202,接著聚焦于下導(dǎo)電層200。光阻層被曝光且顯影,且光罩圖案被轉(zhuǎn)移至光阻層。使用圖案化的光阻作為光罩,圖案接著被形成于下導(dǎo)電層200中。

請參閱圖2J,絕緣層210形成于下導(dǎo)電層200上。在一些實施例中,在絕緣層210形成于下導(dǎo)電層200之前,下導(dǎo)電層200可被圖案化。絕緣層210以實質(zhì)上共形的方式形成于下導(dǎo)電層200上。絕緣層210未填滿溝槽164。亦即,在絕緣層210形成之后,溝槽164仍為可觀察到的。

絕緣層210包含用于形成金屬-絕緣體-金屬元件的絕緣材料。在一些實施例中,絕緣層210的介電常數(shù)相等或高于二氧化硅的介電常數(shù),所述二氧化硅的介電常數(shù)為例如3.9。為了增加金屬-絕緣體-金屬元件的電容值,在一些實施例中,絕緣層210的厚度減少和/或高介電常數(shù)材料用于作為絕緣層210。舉例來說,絕緣層210包含氮氧化硅、氮化硅、二氧化鉿(HfO2)、氧化鉿硅(HfSiO)、氮氧化鉿硅(HfSiON)、氧鉭化鉿(HfTaO)、氧化鉿鈦(HfTiO)、氧鋯化鉿(HfZrO)、其他介電材料和/或其任意組合。絕緣層210可透過沉積制程,例如化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積、遠(yuǎn)距等離子輔助氣相沉積、液態(tài)源霧化化學(xué)沉積、涂布、旋轉(zhuǎn)涂布或適合在基板上形成薄膜層的其他制程,而形成。絕緣層210的厚度范圍為約100至500埃。

請參閱圖2K,上導(dǎo)電層220以實質(zhì)上共形的方式形成于絕緣層210上。上導(dǎo)電層220形成于絕緣層210上且未填滿溝槽164。亦即,在上導(dǎo)電層220形成于絕緣層210上之后,溝槽164仍為可觀察到的。

上導(dǎo)電層220包含用于形成部分的金屬-絕緣體-金屬的導(dǎo)電材料。在一些實施例中,上導(dǎo)電層220包含金屬材料。在一些實施例中,金屬材料包含鋁、銅、鋁銅合金、鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、氮化硅鉭、鎢、氮化鎢、其他金屬材料和/或其任意組合。在一些實施例中,上導(dǎo)電層220包含相同于下導(dǎo)電層200的材料。在一些其他實施例中,上導(dǎo)電層220包含不同于下導(dǎo)電層200的材料。上導(dǎo)電層220可透過沉積制程,例如化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積、遠(yuǎn)距等離子輔助氣相沉積、液態(tài)源霧化化學(xué)沉積、涂布、旋轉(zhuǎn)涂布或適合在基板上形成薄膜層的其他制程,而形成。上導(dǎo)電層220的厚度范圍為約500至1500埃。

請參閱圖2L。在一些實施例中,上導(dǎo)電層220可選擇性地被圖案化以形成金屬-絕緣體-金屬元件的上電極。舉例來說,光阻層(圖未示)形成于上導(dǎo)電層220上且透過使用光罩222曝光來把圖案轉(zhuǎn)移至上導(dǎo)電層220。具有要被轉(zhuǎn)移到上導(dǎo)電層220的圖案的光罩222被夾持且對準(zhǔn)于對準(zhǔn)區(qū)114中的記號(如溝槽164)。光罩222更被光束所照射。所述光貫穿光罩222,接著聚焦于上導(dǎo)電層220。光阻層被曝光且顯影,且光罩圖案被轉(zhuǎn)移至光阻層。使用圖案化光阻作為光罩,圖案接著形成于上導(dǎo)電層220中。

在一些實施例中,上導(dǎo)電層220與下導(dǎo)電層200皆被圖案化以形成金屬-絕緣體-金屬元件。在一些其他實施例中,僅有上導(dǎo)電層220或下導(dǎo)電層200被圖案化以形成金屬-絕緣體-金屬元件。

下導(dǎo)電層200、絕緣層210與上導(dǎo)電層220的第一部分形成對準(zhǔn)記號230于對準(zhǔn)區(qū)114上,且下導(dǎo)電層200、絕緣層210與上導(dǎo)電層220的第二部分形成金屬-絕緣體-金屬元件于產(chǎn)品區(qū)域112上。在一些實施例中,介電層150透過溝槽164而暴露,且對準(zhǔn)記號230與金屬-絕緣體-金屬元件240實質(zhì)上齊平排列。對準(zhǔn)記號230與金屬-絕緣體-金屬元件240共面地排列在介電層150上。在金屬化層經(jīng)平坦化制程之后,因為對準(zhǔn)記號230的形成,溝槽164仍為可觀察到的。因此,包含溝槽164與反射材料(如上導(dǎo)電層220)于其上的對準(zhǔn)記號230可為后續(xù)制程成一明確的取向方向。

請參閱圖3。圖3是繪示根據(jù)本揭露的一些實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖3是沿著圖1中的線A-A’-A”-A”’的剖面,其中介于A-A’之間的剖面是相應(yīng)于對準(zhǔn)區(qū)114,且介于A”-A”’之間的剖面是相應(yīng)于產(chǎn)品區(qū)域112。

半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包含具有至少一個導(dǎo)電特征142于其上的半導(dǎo)體基板110。在一些實施例中,導(dǎo)電特征142可為金屬線或介層窗插塞。在一些實施例中,對準(zhǔn)區(qū)114是在裁切線通過的路徑上,且導(dǎo)電特征142設(shè)置于產(chǎn)品區(qū)域112中且未設(shè)置于對準(zhǔn)區(qū)114中。

半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包含設(shè)置于半導(dǎo)體基板110上與導(dǎo)電特征142上的介電層150。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包含介電層150上的對準(zhǔn)記號層160。對準(zhǔn)記號層160被圖案化以具有多個溝槽164’于其上。然而,溝槽164’未暴露出下層的介電層150。亦即,對準(zhǔn)記號層160于溝槽164’具有更薄的厚度且于溝槽164’之間具有更厚的厚度。

半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100還包含以實質(zhì)上共形的方式設(shè)置于對準(zhǔn)記號層150上的下導(dǎo)電層200、絕緣層210與上導(dǎo)電層220,其中下導(dǎo)電層210形成于對準(zhǔn)記號層160上,且絕緣層220是夾層于下導(dǎo)電層210與上導(dǎo)電層220之間。溝槽164’未被下導(dǎo)電層200、絕緣層210與上導(dǎo)電層220所填滿。在下導(dǎo)電層200、絕緣層210與上導(dǎo)電層220形成后,溝槽164’仍為可觀察到的。

下導(dǎo)電層200、絕緣層210與上導(dǎo)電層220的第一部分形成對準(zhǔn)記號230于對準(zhǔn)區(qū)114上,且下導(dǎo)電層200、絕緣層210與上導(dǎo)電層220的第二部分形成金屬-絕緣體-金屬元件240于產(chǎn)品區(qū)域112上。在金屬化層經(jīng)平坦化制程之后,因為對準(zhǔn)記號230的形成,溝槽164仍為可觀察到的。因此,包含溝槽164’與反射材料(如上導(dǎo)電層220)于其上的對準(zhǔn)記號230可為后續(xù)制程成一明確的取向方向。

根據(jù)本揭露的一些實施例,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包含具有至少一個產(chǎn)品區(qū)域與鄰設(shè)于產(chǎn)品區(qū)域的至少一個對準(zhǔn)區(qū)的基板。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包含至少設(shè)置于對準(zhǔn)區(qū)上的對準(zhǔn)記號層,其中對準(zhǔn)記號層具有至少一個對準(zhǔn)記號特征于其中。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包含以實質(zhì)上共形的方式至少部分地設(shè)置于對準(zhǔn)記號特征上的下導(dǎo)電層,絕緣層設(shè)置于下導(dǎo)電層上,且上導(dǎo)電層設(shè)置于絕緣層上。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述下導(dǎo)電層、絕緣層與上導(dǎo)電層更設(shè)置于產(chǎn)品區(qū)域上,以在產(chǎn)品區(qū)域上形成金屬-絕緣體-金屬元件。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述基板具有平坦化表面,且對準(zhǔn)記號層設(shè)置于平坦化表面上。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述對準(zhǔn)區(qū)設(shè)置于多個產(chǎn)品區(qū)域之間。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述對準(zhǔn)記號層是由碳化硅或氮化硅所制成。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述絕緣層、下導(dǎo)電層與上導(dǎo)電層以實質(zhì)上共形的方式被設(shè)置。

根據(jù)本揭露的一些實施例,一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法包含形成對準(zhǔn)記號層于基板上;圖案化對準(zhǔn)記號層來形成至少一個對準(zhǔn)記號特征;以實質(zhì)上共形的方式形成下導(dǎo)電層于圖案化的對準(zhǔn)記號層上;形成絕緣層于下導(dǎo)電層上;以及形成上導(dǎo)電層于絕緣層上。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述方法還包含圖案化下導(dǎo)電層,其中圖案化下導(dǎo)電層的光罩對準(zhǔn)于對準(zhǔn)記號特征。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述方法還包含圖案化上導(dǎo)電層,其中圖案化上導(dǎo)電層的光罩對準(zhǔn)于對準(zhǔn)記號特征。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述方法還包含圖案化下導(dǎo)電層與上導(dǎo)電層,以形成金屬-絕緣體-金屬元件。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述方法還包含透過對準(zhǔn)記號特征切割基板。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述圖案化對準(zhǔn)記號層的步驟包含形成至少一溝槽于這些對準(zhǔn)記號特征之間,且下導(dǎo)電層設(shè)置于溝槽中。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述基板透過這些溝槽而暴露,且下導(dǎo)電層接觸基板。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述絕緣層、下導(dǎo)電層與上導(dǎo)電層以實質(zhì)上共形的方式被設(shè)置。

根據(jù)本揭露的一些實施例,一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法包含形成至少一個導(dǎo)電特征于第一介電層中;形成第二介電層于第一介電層上;形成至少一個對準(zhǔn)記號特征于第二介電層上;以實質(zhì)上共形的方式形成至少位于對準(zhǔn)記號特征上的下導(dǎo)電層;形成絕緣層于下導(dǎo)電層上;以及形成上導(dǎo)電層于絕緣層上。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述方法還包含圖案化上導(dǎo)體層,其中圖案化上導(dǎo)體層的光罩對準(zhǔn)該對準(zhǔn)記號特征。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述絕緣層、下導(dǎo)電層與上導(dǎo)電層以實質(zhì)上共形的方式被設(shè)置。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中至少一溝槽界定于多個隔離特征之間,且下導(dǎo)電層以實質(zhì)上共形的方式設(shè)置于溝槽中。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述對準(zhǔn)記號特征是由碳化硅或氮化硅所制成。

根據(jù)本揭露的一些實施例,其中上述形成多個導(dǎo)電特征的步驟包含:形成多個開口于第一介電層中;以金屬層填滿這些開口;以及以研磨制程移除突出第一介電層的金屬層的一部分。

以上概述了數(shù)個實施例的特征,因此熟悉此技藝者可以更了解本揭露的態(tài)樣。熟悉此技藝者應(yīng)了解到,其可輕易地把本揭露當(dāng)作基礎(chǔ)來設(shè)計或修改其他的制程與結(jié)構(gòu),借此實現(xiàn)和在此所介紹的這些實施例相同的目標(biāo)及/或達(dá)到相同的優(yōu)點。熟悉此技藝者也應(yīng)可明白,這些等效的建構(gòu)并未脫離本揭露的精神與范圍,并且他們可以在不脫離本揭露精神與范圍的前提下做各種的改變、替換與變動。

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