形成光刻对准标记的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910057605.3

申请日:

2009.07.16

公开号:

CN101958237A

公开日:

2011.01.26

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01L 21/02申请公布日:20110126|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/02申请日:20090716|||公开

IPC分类号:

H01L21/02; H01L21/314; H01L23/544; G03F7/20

主分类号:

H01L21/02

申请人:

上海华虹NEC电子有限公司

发明人:

季伟; 吴鹏

地址:

201206 上海市浦东新区川桥路1188号

优先权:

专利代理机构:

上海浦一知识产权代理有限公司 31211

代理人:

王函

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内容摘要

本发明公开了一种形成光刻对准标记的方法,包括如下步骤:步骤1,在硅衬底上预先生长一层或多层薄膜;步骤2,通过光刻、刻蚀形成一个凸起的零层标记,这个标记用于埋层和外延后第一层的光刻对位标记;步骤3,外延生长,在硅衬底和凸起的零层标记上外延生长形成外延层。该方法利用外延选择性生长的特点,造成凸起的对准标记上不能或不能完全外延生长进而与周边正常的外延层形成较高的对比度来提高光刻对准能力。

权利要求书

1: 一种形成光刻对准标记的方法, 其特征在于, 包括如下步骤 : 步骤 1, 在硅衬底上预先生长一层或多层薄膜 ; 步骤 2, 通过光刻、 刻蚀形成一个凸起的零层标记, 这个标记用于埋层和外延后第一层 的光刻对位标记 ; 步骤 3, 外延生长, 在硅衬底和凸起的零层标记上外延生长形成外延层。
2: 如权利要求 1 所述的形成光刻对准标记的方法, 其特征在于, 步骤 1 中所述在硅片上 生长一层或多层薄膜, 该薄膜是氧化硅或氮化硅, 该薄膜厚度范围为 100 埃 -20000 埃。
3: 如权利要求 1 所述的形成光刻对准标记的方法, 其特征在于, 步骤 2 中通过调整所述 凸起的零层标记的形貌来改善外延后标记的形貌。
4: 如权利要求 3 所述的形成光刻对准标记的方法, 其特征在于, 所述调整所述凸起的 零层标记的形貌为垂直或倾斜。
5: 如权利要求 1 或 2 所述的形成光刻对准标记的方法, 其特征在于, 步骤 1 中通过对所 述薄膜厚度的调整, 来决定外延后标记的形貌。
6: 如权利要求 5 所述的形成光刻对准标记的方法, 其特征在于, 所述外延后标记的形 貌是凹或凸。
7: 如权利要求 1 所述的形成光刻对准标记的方法, 其特征在于, 步骤 3 中通过外延工艺 在硅表面和步骤 1 生长的薄膜表面的选择性比来调整外延后标记的形貌。
8: 如权利要求 7 所述的形成光刻对准标记的方法, 其特征在于, 所述外延后标记的形 貌是凹或凸。
9: 如权利要求 1 所述的形成光刻对准标记的方法, 其特征在于, 步骤 3 中外延生长包括 Si, Ge, Si1-xGex, Si1-x-yGexCy, GaAs 和 InP。

说明书


形成光刻对准标记的方法

    技术领域 本发明涉及集成电路制造中外延工艺方法, 尤其涉及一种利用外延工艺形成光刻 对准标记的方法。
     背景技术 目前大多数的外延工艺, 通常会有零层标记用于外延后工艺的对准, 零层标记的 形成通常是以零层掩模板作光刻后, 通过刻蚀在硅片表面刻出一个硅的凹槽。外延后的光 刻工序则通过对准这个凹槽来进行光刻对准。但随着外延生长, 离子注入和退火等工艺影 响, 零层标记的台阶、 形貌会逐渐变差往往会造成外延后光刻对准的困难。
     发明内容
     本发明要解决的技术问题是提供一种形成光刻对准标记的方法, 该方法可以改善 外延工艺中的对准能力。
     为解决上述技术问题, 本发明提供一种形成光刻对准标记的方法, 包括如下步 骤:
     步骤 1, 在硅衬底上预先生长一层或多层薄膜 ;
     步骤 2, 通过光刻、 刻蚀形成一个凸起的零层标记, 这个标记用于埋层和外延后第 一层的光刻对位标记 ;
     步骤 3, 外延生长, 在硅衬底和凸起的零层标记上外延生长形成外延层。
     步骤 1 中所述在硅片上生长一层或多层薄膜, 该薄膜是氧化硅或氮化硅, 该薄膜 厚度范围为 100 埃 -20000 埃。
     步骤 2 中通过调整所述凸起的零层标记的形貌来改善外延后标记的形貌。所述调 整所述凸起的零层标记的形貌为垂直或倾斜。
     步骤 1 中通过对所述薄膜厚度的调整, 来决定外延后标记的形貌。所述外延后标 记的形貌是凹或凸。
     步骤 3 中通过外延工艺在硅表面和步骤 1 生长的薄膜表面的选择性比来调整外延 后标记的形貌。所述外延后标记的形貌是凹或凸。
     步骤 3 中外延生长可包括 Si, Ge, Si1-xGex, Si1-x-yGexCy, GaAs 和 InP 等。
     和现有技术相比, 本发明具有以下有益效果 : 利用外延选择性生长的特点, 造成凸 起的对准标记上不能或不能完全外延生长进而与周边正常的外延层形成较高的对比度来 提高光刻对准能力。 通过调整这层薄膜的厚度或者外延生长在这层薄膜和硅上的选择比来 控制外延生长后这个标记的形状 ( 例如凹或凸 ) 和高低。本发明能有效改善外延工艺中的 对准能力。 附图说明
     图 1 是本发明步骤 1 完成后的结构示意图 ;图 2 是本发明步骤 2 完成后的结构示意图 ;
     图 3 是本发明步骤 3 完成后的结构示意图, 图 3A 显示外延生长后标记的形貌是 凸, 图 3B 显示外延生长后标记的形貌是凹。
     其中, 1 是硅衬底, 2 是薄膜 ( 氧化硅或氮化硅等一层或多层薄膜 ), 3 是外延层 ( 位 于硅衬底 1 上 ), 4 是外延薄膜 ( 位于薄膜 2 上 )。 具体实施方式
     下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
     原有零层标记的形成通常是以零层掩模板作光刻后, 通过刻蚀在硅片表面刻出一 个硅的凹槽。外延后的光刻工序则通过对准这个凹槽来进行光刻对准。但随着外延生长、 离子注入和退火等工艺影响, 零层标记的台阶、 形貌会逐渐变差往往会造成外延后光刻对 准的困难。
     本发明方法利用外延选择性生长的特点, 造成凸起的对准标记上不能或不能完全 外延生长进而与周边正常的外延层形成较高的对比度以形成较大的段差来提高对准能力。 通过调整这层薄膜的厚度或者外延生长在这层薄膜和硅上的选择比来控制外延生长后这 个标记的形状 ( 例如凹或凸 ) 和高低。 本发明一种形成光刻对准标记的方法, 具体包括如下步骤 :
     步骤 1, 在埋层前预先在硅衬底 1 上生长一层 ( 或多层 ) 薄膜 2( 比如氧化硅或氮 化硅 ), 如图 1 所示。
     步骤 2, 同样利用光刻、 刻蚀的方法形成一个凸起的台阶 ( 零层标记, 薄膜 2), 这个 标记用于埋层和外延后的第一层的光刻对位标记 ( 如图 2 所示 ) ; 可以通过调整该凸起的 零层标记的形貌 ( 垂直或倾斜 ) 来改善外延后标记的形貌。
     步骤 3, 外延生长, 在硅衬底 1 上外延生长形成外延层 3, 在薄膜 2( 零层标记 ) 上外 延生长形成外延薄膜 4, 如图 3 所示 ; 该步骤的外延生长可包括 Si, Ge, Si1-xGex, Si1-x-yGexCy, GaAs 和 InP 等。由于外延生长具有选择性生长的特点, 所以可以通过调整步骤 1 生长的薄 膜的厚度 ( 该薄膜厚度范围为 100 埃 -20000 埃 ) 来调整外延生长后这个光刻对位标记的 形状 ( 例如凹或凸 ) 和高低, 或者通过外延生长在该薄膜 2 表面和硅衬底 1 表面的选择比 来调整外延生长后这个标记的形状 ( 例如凹或凸 ) 和高低 ( 如图 3A 和图 3B 所示 )。
    

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资源描述

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1、10申请公布号CN101958237A43申请公布日20110126CN101958237ACN101958237A21申请号200910057605322申请日20090716H01L21/02200601H01L21/314200601H01L23/544200601G03F7/2020060171申请人上海华虹NEC电子有限公司地址201206上海市浦东新区川桥路1188号72发明人季伟吴鹏74专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人王函54发明名称形成光刻对准标记的方法57摘要本发明公开了一种形成光刻对准标记的方法,包括如下步骤步骤1,在硅衬底上预先生长一层或多层薄膜;。

2、步骤2,通过光刻、刻蚀形成一个凸起的零层标记,这个标记用于埋层和外延后第一层的光刻对位标记;步骤3,外延生长,在硅衬底和凸起的零层标记上外延生长形成外延层。该方法利用外延选择性生长的特点,造成凸起的对准标记上不能或不能完全外延生长进而与周边正常的外延层形成较高的对比度来提高光刻对准能力。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN101958238A1/1页21一种形成光刻对准标记的方法,其特征在于,包括如下步骤步骤1,在硅衬底上预先生长一层或多层薄膜;步骤2,通过光刻、刻蚀形成一个凸起的零层标记,这个标记用于埋层和外延后第一层的光刻对位标。

3、记;步骤3,外延生长,在硅衬底和凸起的零层标记上外延生长形成外延层。2如权利要求1所述的形成光刻对准标记的方法,其特征在于,步骤1中所述在硅片上生长一层或多层薄膜,该薄膜是氧化硅或氮化硅,该薄膜厚度范围为100埃20000埃。3如权利要求1所述的形成光刻对准标记的方法,其特征在于,步骤2中通过调整所述凸起的零层标记的形貌来改善外延后标记的形貌。4如权利要求3所述的形成光刻对准标记的方法,其特征在于,所述调整所述凸起的零层标记的形貌为垂直或倾斜。5如权利要求1或2所述的形成光刻对准标记的方法,其特征在于,步骤1中通过对所述薄膜厚度的调整,来决定外延后标记的形貌。6如权利要求5所述的形成光刻对准标。

4、记的方法,其特征在于,所述外延后标记的形貌是凹或凸。7如权利要求1所述的形成光刻对准标记的方法,其特征在于,步骤3中通过外延工艺在硅表面和步骤1生长的薄膜表面的选择性比来调整外延后标记的形貌。8如权利要求7所述的形成光刻对准标记的方法,其特征在于,所述外延后标记的形貌是凹或凸。9如权利要求1所述的形成光刻对准标记的方法,其特征在于,步骤3中外延生长包括SI,GE,SI1XGEX,SI1XYGEXCY,GAAS和INP。权利要求书CN101958237ACN101958238A1/2页3形成光刻对准标记的方法技术领域0001本发明涉及集成电路制造中外延工艺方法,尤其涉及一种利用外延工艺形成光刻对。

5、准标记的方法。背景技术0002目前大多数的外延工艺,通常会有零层标记用于外延后工艺的对准,零层标记的形成通常是以零层掩模板作光刻后,通过刻蚀在硅片表面刻出一个硅的凹槽。外延后的光刻工序则通过对准这个凹槽来进行光刻对准。但随着外延生长,离子注入和退火等工艺影响,零层标记的台阶、形貌会逐渐变差往往会造成外延后光刻对准的困难。发明内容0003本发明要解决的技术问题是提供一种形成光刻对准标记的方法,该方法可以改善外延工艺中的对准能力。0004为解决上述技术问题,本发明提供一种形成光刻对准标记的方法,包括如下步骤0005步骤1,在硅衬底上预先生长一层或多层薄膜;0006步骤2,通过光刻、刻蚀形成一个凸起。

6、的零层标记,这个标记用于埋层和外延后第一层的光刻对位标记;0007步骤3,外延生长,在硅衬底和凸起的零层标记上外延生长形成外延层。0008步骤1中所述在硅片上生长一层或多层薄膜,该薄膜是氧化硅或氮化硅,该薄膜厚度范围为100埃20000埃。0009步骤2中通过调整所述凸起的零层标记的形貌来改善外延后标记的形貌。所述调整所述凸起的零层标记的形貌为垂直或倾斜。0010步骤1中通过对所述薄膜厚度的调整,来决定外延后标记的形貌。所述外延后标记的形貌是凹或凸。0011步骤3中通过外延工艺在硅表面和步骤1生长的薄膜表面的选择性比来调整外延后标记的形貌。所述外延后标记的形貌是凹或凸。0012步骤3中外延生长。

7、可包括SI,GE,SI1XGEX,SI1XYGEXCY,GAAS和INP等。0013和现有技术相比,本发明具有以下有益效果利用外延选择性生长的特点,造成凸起的对准标记上不能或不能完全外延生长进而与周边正常的外延层形成较高的对比度来提高光刻对准能力。通过调整这层薄膜的厚度或者外延生长在这层薄膜和硅上的选择比来控制外延生长后这个标记的形状例如凹或凸和高低。本发明能有效改善外延工艺中的对准能力。附图说明0014图1是本发明步骤1完成后的结构示意图;说明书CN101958237ACN101958238A2/2页40015图2是本发明步骤2完成后的结构示意图;0016图3是本发明步骤3完成后的结构示意图。

8、,图3A显示外延生长后标记的形貌是凸,图3B显示外延生长后标记的形貌是凹。0017其中,1是硅衬底,2是薄膜氧化硅或氮化硅等一层或多层薄膜,3是外延层位于硅衬底1上,4是外延薄膜位于薄膜2上。具体实施方式0018下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。0019原有零层标记的形成通常是以零层掩模板作光刻后,通过刻蚀在硅片表面刻出一个硅的凹槽。外延后的光刻工序则通过对准这个凹槽来进行光刻对准。但随着外延生长、离子注入和退火等工艺影响,零层标记的台阶、形貌会逐渐变差往往会造成外延后光刻对准的困难。0020本发明方法利用外延选择性生长的特点,造成凸起的对准标记上不能或不能完全外延生长进而与周边。

9、正常的外延层形成较高的对比度以形成较大的段差来提高对准能力。通过调整这层薄膜的厚度或者外延生长在这层薄膜和硅上的选择比来控制外延生长后这个标记的形状例如凹或凸和高低。0021本发明一种形成光刻对准标记的方法,具体包括如下步骤0022步骤1,在埋层前预先在硅衬底1上生长一层或多层薄膜2比如氧化硅或氮化硅,如图1所示。0023步骤2,同样利用光刻、刻蚀的方法形成一个凸起的台阶零层标记,薄膜2,这个标记用于埋层和外延后的第一层的光刻对位标记如图2所示;可以通过调整该凸起的零层标记的形貌垂直或倾斜来改善外延后标记的形貌。0024步骤3,外延生长,在硅衬底1上外延生长形成外延层3,在薄膜2零层标记上外延生长形成外延薄膜4,如图3所示;该步骤的外延生长可包括SI,GE,SI1XGEX,SI1XYGEXCY,GAAS和INP等。由于外延生长具有选择性生长的特点,所以可以通过调整步骤1生长的薄膜的厚度该薄膜厚度范围为100埃20000埃来调整外延生长后这个光刻对位标记的形状例如凹或凸和高低,或者通过外延生长在该薄膜2表面和硅衬底1表面的选择比来调整外延生长后这个标记的形状例如凹或凸和高低如图3A和图3B所示。说明书CN101958237ACN101958238A1/1页5图1图2图3A图3B说明书附图CN101958237A。

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