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1、10申请公布号CN104183573A43申请公布日20141203CN104183573A21申请号201310198334X22申请日20130524H01L23/544200601H01L21/02200601G03F9/0020060171申请人华邦电子股份有限公司地址中国台湾台中市大雅区科雅一路8号72发明人蔡高财吴仁杰詹孟璋74专利代理机构隆天国际知识产权代理有限公司72003代理人赵根喜李昕巍54发明名称迭对标记及其制造方法57摘要本发明公开了一种迭对标记及其制造方法。迭对标记包括核心标记图案及至少一个保护图案。核心标记图案中具有多个突部，两个相邻的突部之间具有第一沟渠。保护图案。
2、位于核心标记图案周围，保护图案与核心标记图案之间具有至少一个第二沟渠。51INTCL权利要求书2页说明书7页附图6页19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2页说明书7页附图6页10申请公布号CN104183573ACN104183573A1/2页21一种迭对标记，包括核心标记图案，所述核心标记图案中具有多个突部，两个相邻的所述突部之间具有第一沟渠；以及至少一保护图案，位于所述核心标记图案周围，所述保护图案与所述核心标记图案之间具有至少一第二沟渠。2如权利要求1所述的迭对标记，其中所述第二沟渠的宽度是所述第一沟渠的宽度的75倍至227倍，或所述第二沟渠的宽度小于5M。3如权利。
3、要求1所述的迭对标记，其中所述保护图案的宽度大于各所述突部的宽度。4如权利要求3所述的迭对标记，其中所述保护图案的宽度是各所述突部的宽度的400倍至818倍。5如权利要求1所述的迭对标记，其中所述迭对标记位于基底中、位于导体层中、或位于多层结构中。6如权利要求1所述的迭对标记，还包括填充层，填充于所述第一沟渠之中以及所述第二沟渠之中。7如权利要求1所述的迭对标记，其中，所述保护图案包括第一保护图案部分及第二保护图案部分，所述第一保护图案部分及所述第二保护图案部分的轮廓为框形，且所述第一保护图案部分配置在所述第二保护图案部分之外；以及所述核心标记图案的轮廓为框形，且所述核心标记图配置在所述第一保。
4、护图案部分与所述第二保护图案部分之间。8如权利要求1所述的迭对标记，其中所述核心标记图案及所述保护图案的轮廓为框形，且所述核心标记图案配置在所述保护图案之内。9如权利要求1所述的迭对标记，其中所述保护图案包括多个保护图案部分，且所述多个保护图案部分配置在所述核心标记图案的周围。10如权利要求1所述的迭对标记，其中核心标记图案包括多个核心标记图案部分，且所述多个核心标记图案部分配置在保护图案的周围。11一种迭对标记的制造方法，包括提供材料层，所述材料层包括存储胞区、周边电路区以及迭对标记区，其中所述迭对标记区包括核心标记图案区以及保护图案区；在所述存储胞区及所述核心标记图案区的所述材料层上形成多。
5、个牺牲图案；在所述多个牺牲图案侧壁形成多个间隙壁；移除所述牺牲图案；在所述材料层上形成牺牲层及图案化罩幕层，所述图案化罩幕层至少覆盖所述保护图案区的所述材料层的部分以及部分的所述周边电路区上的所述材料层；以及以所述图案化罩幕层以及所述多个间隙壁为罩幕，图案化所述材料层，以在所述核心标记图案区中形成核心标记图案并在所述保护图案区中形成至少一保护图案，其中所述核心标记图案中多个突部，两个相邻的所述突部之间具有第一沟渠，且所述保护图案与所述核心标记图案之间具有第二沟渠。12如权利要求11所述的迭对标记的制造方法，其中使用图案化罩幕层以及所述多个权利要求书CN104183573A2/2页3间隙壁为罩幕。
6、，图案化所述材料层的步骤还包括在所述存储胞区中形成多个第三沟渠以及在所述周边电路区中形成多个第四沟渠。13如权利要求12所述的迭对标记的制造方法，还包括在所述材料层上形成填充层，所述填充层填充所述第一沟渠、所述第二沟渠、所述第三沟渠及所述第四沟渠。14如权利要求13所述的迭对标记的制造方法，其中形成所述填充层的步骤包括平坦化工艺，且所述平坦化工艺包括化学机械研磨法或回蚀刻法。15如权利要求13所述的迭对标记的制造方法，其中所述填充层包括绝缘层，且形成在所述第三沟渠及所述第四沟渠中的各所述填充层分别做为隔离结构。16如权利要求11所述的迭对标记的制造方法，其中所述第二沟渠的宽度是所述第一沟渠的宽。
7、度的75倍至227倍，或所述第二沟渠的宽度小于5M。17如权利要求11所述的迭对标记的制造方法，其中，所述保护图案的宽度大于各所述突部的宽度。18如权利要求11所述的迭对标记的制造方法，其中，所述保护图案的宽度是各所述突部宽度的400倍至818倍。19如权利要求11所述的迭对标记的制造方法，其中所述材料层包括基底、导体层或多层结构。权利要求书CN104183573A1/7页4迭对标记及其制造方法技术领域0001本发明是有关于一种半导体工艺的图案及其制造方法，且特别是有关于一种迭对标记及其制造方法。背景技术0002在半导体工艺中，一般会在晶圆上形成迭对标记，以检查前层与后层之间的对准度。对于40。
8、纳米解析度以下的微影工艺而言，自我对准的双重间隙壁图案工艺（DOUBLEPATTERNINGPROCESS）已是现今主要的一种工艺方式。尤其是对于NAND快闪存储器及DRAM来说，更需要利用间隙壁的宽度来定义最小的微影尺寸。然而，对于双重间隙壁工艺而言，标准型的迭对标记在微影蚀刻工艺后只能留下微小图案，而此微小图案的图案密度（PATTERNDENSITY）及强度皆非常的低，而且，迭对标记的周围所留下的空旷区上的绝缘层在后续的平坦化工艺中，往往会发生凹陷效应（DISHINGEFFECT）而造成迭对标记的损坏。发明内容0003本发明提供一种迭对标记及其制造方法，可提升双重间隙壁工艺中的微小图案的图。
9、案密度及强度，从而改善后续平坦化工艺中因凹陷效应所造成的迭对标记的损坏。0004本发明提供一种迭对标记，包括核心标记图案及至少一个保护图案。核心标记图案中具有多个突部，相邻的两个突部之间具有第一沟渠。保护图案位于核心标记图案周围，且保护图案与核心标记图案之间具有至少一个第二沟渠。0005依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记中，第二沟渠的宽度例如是第一沟渠的宽度的75倍至227倍，或第二沟渠的宽度小于5M。0006依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记中，保护图案的宽度可大于各突部的宽度。0007依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记中，保护图案的宽度例如是各突部的宽度的400倍至。
10、818倍。0008依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记中，保护图案与核心标记图案例如是位于基底中、位于导体层中、或位于多层结构中。0009依照本发明的一实施例所述，上述的迭对标记还包括填充层，填充层例如是填充于第一沟渠之中以及第二沟渠之中。0010依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记中，保护图案包括第一保护图案部分及第二保护图案部分，第一保护图案部分及第二保护图案部分的轮廓例如是框形，且第一保护图案部分可配置在第二保护图案部分之外。核心标记图案的轮廓例如是框形，且核心标记图可配置在述第一保护图案部分与第二保护图案部分之间。0011依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记中，其中核。
11、心标记图案及保护图案的轮廓例如是框形，且核心标记图案可配置在保护图案之内。0012依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记中，保护图案包括多个保护图案说明书CN104183573A2/7页5部分，且多个保护图案部分可配置在核心标记图案的周围。0013依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记中，核心标记图案包括多个核心标记图案部分，且多个核心标记图案部分可配置在保护图案的周围。0014本发明提供一种迭对标记的制造方法，包括以下步骤。提供材料层，材料层包括存储胞区、周边电路区以及迭对标记区，其中迭对标记区包括核心标记图案区以及保护图案区。在存储胞区及核心标记图案区的材料层上形成多个牺牲图案。在。
12、些牺牲图案侧壁形成多个间隙壁。移除牺牲图案。在材料层上形成牺牲层及一图案化罩幕层，图案化罩幕层至少覆盖保护图案区的材料层的部分以及部分的周边电路区上的材料层。以图案化罩幕层以及间隙壁为罩幕，图案化材料层，以在核心标记图案区中形成核心标记图案并在保护图案区中形成至少一个保护图案，其中核心标记图案中多个突部，两个相邻的突部之间具有第一沟渠，且保护图案与核心标记图案之间具有第二沟渠。0015依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记的制造方法中，使用图案化罩幕层以及间隙壁为罩幕，图案化材料层的还包括以下步骤。可在存储胞区中形成多个第三沟渠以及在周边电路区中形成多个第四沟渠。0016依照本发明的一实施。
13、例所述，上述的迭对标记的制造方法还包括以下步骤。在材料层上形成填充层，填充层可填充第一沟渠、第二沟渠、第三沟渠及第四沟渠。0017依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记的制造方法中，形成填充层的步骤包括平坦化工艺，且平坦化工艺可包括化学机械研磨法或回蚀刻法。0018依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记的制造方法中，填充层包括绝缘层，且形成在第三沟渠及第四沟渠中的各填充层分别可做为隔离结构。0019依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记的制造方法中，第二沟渠的宽度例如是第一沟渠的75倍至227倍，或第二沟渠的宽度小于5M。0020依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记的制造方法。
14、中，保护图案的宽度例如是大于各突部的宽度。0021依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记的制造方法中，保护图案的宽度例如是各突部宽度的400倍至818倍。0022依照本发明的一实施例所述，在上述的迭对标记的制造方法中，材料层可包括基底、导体层或多层结构。0023基于上述，在使用本发明的制造方法所制造的迭对标记中，由于在核心标记图案的周围形成宽度较大的保护图案，因此可以在后续的平坦化工艺中提供迭对标记足够的强度以防止凹陷效应所引起的迭对标记损坏的结果，以顺利进行后续的对准工艺或测量工艺。0024为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明00。
15、25图1为本发明的一实施例中的迭对标记的剖面示意图。0026图2A至图2G表示本发明的一实施例中的迭对标记的制造方法的流程剖面图。0027图3A至图3D分别为本发明的一实施例的迭对标记的上视图。说明书CN104183573A3/7页60028其中，附图标记说明如下002910、70、80、90、100迭对标记003011、24材料层003112、72、82、92、102核心标记图案003214、74、84、94、104保护图案003316填充层003418突部003520第一沟渠003622第二沟渠003726存储胞区003828周边电路区003930迭对标记区004032核心标记图案区004。
16、134保护图案区004236、37牺牲图案004338间隙壁材料层004440间隙壁004542牺牲层004643抗反射层004744图案化罩幕层004846图案层004948第三沟渠005050第四沟渠005160硅基底005261氧化硅层005362多晶硅层005463氮化硅层005564硬罩幕层005665底部抗反射层005766碳层005867氮氧化硅层005976、78、98保护图案部分006096、106核心标记图案部分0061D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10宽度具体实施方式0062图1为本发明的一实施例中的迭对标记的剖面示意图。0063请参照图1，迭对。
17、标记10包括核心标记图案12及保护图案14。迭对标记10位于材料层11中。材料层11例如是基底、导体层或者任意的多层结构。上述基底例如是硅基说明书CN104183573A4/7页7底、绝缘体上覆硅基底、或是其他任何适合的基底。上述导体层例如是多晶硅层、经N型掺质或P型掺质所掺杂的掺杂层、金属层、或是其他任何适合的导体层。在一实施例中，材料层11例如是多层结构，其由下而上依序包括硅基底60、氧化硅层61、多晶硅层62与氮化硅层63。0064核心标记图案12具有多个突部18，且每两个相邻的突部18之间具有第一沟渠20。在本实施例中，突部18的宽度D10大约是22NM至40NM，且突部18的宽度D1。
18、0代表双重间隙壁工艺中的微小图案尺寸。第一沟渠20的宽度D1大约是22NM至40NM。0065保护图案14位于核心标记图案12周围，且保护图案14与核心图案12之间具有第二沟渠22。在一实施例中，保护图案14的宽度D9大于突部18的宽度D10，且保护图案14的宽度D9例如是16M至18M，即保护图案14的宽度D9例如是突部18的宽度D10的400倍至818倍。因此，在迭对标记10中配置保护图案14，使得迭对标记10的图案密度由原来仅有的“突部18”周围增加了“保护图案14”。第二沟渠22的宽度D2小于5M，例如是3M至5M，即例如是第二沟渠22的宽度D2例如是第一沟渠20的宽度D1的75倍至2。
19、27倍。当第二沟渠22的宽度D2愈小时，迭对标记10的图案密度就愈大，因此能够支撑的来自于平坦化工艺的应力就愈大。0066在本实施例中，迭对标记10还包括填充层16。填充层16填充于迭对标记10的第一沟渠20以及第二沟渠22的中并经过平坦化工艺。然而，本发明并不以此为限，在另一实施例中，填充层16可覆盖材料层11的表面。填充层16的材料例如是氧化硅、多晶硅或其他适合的绝缘物质，且填充层16的形成方法例如是化学气相沉积法或是物理气相沉积法。0067由于在迭对标记10中配置保护图案14，迭对标记10的图案密度提升，因此在形成填充层16的平坦化工艺中将有更多的突起部分可以支撑来自平坦化工艺的应力，提。
20、供足够的强度并防止凹陷效应的发生。因此，保护图案14的设置可以减少平坦化工艺中因凹陷效应所引起的迭对标记的损坏，以顺利进行后续膜层的对准工艺或测量工艺。0068基于上述实施例可知，将保护图案配置在迭对标记图案中，可在平坦化工艺中提供图案足够的强度以防止凹陷效应所引起的迭对标记的损坏，因此可增加迭对图案在平坦化工艺时的可靠度，以顺利进行后续膜层的对准工艺或测量工艺。0069图2A至图2G绘示依照本发明的一实施例的迭对标记的制造方法的流程剖面图。0070请参照图2A，首先，提供材料层24，材料层24包括存储胞区26、周边电路区28以及迭对标记区30，其中迭对标记区30包括核心标记图案区32及保护图。
21、案区34。材料层24例如是基底、导体层或者任意的多层结构。上述基底例如是硅基底、绝缘体上覆硅基底、或是其他任何适合的基底。上述导体层例如是多晶硅层、经N型掺质或P型掺质所掺杂的掺杂层、金属层、或是其他任何适合的导体层。在一实施例中，材料层24例如是多层结构，其由下而上依序包括硅基底60、氧化硅层61、多晶硅层62、氮化硅层63。接着，在材料层24上形成硬罩幕层64。硬罩幕层64的材料例如是四乙氧基硅烷TEOS。之后，在硬罩幕层64上形成底部抗反射层65、碳层66以及氮氧化硅层67。0071接着，请参照图2B，对存储胞区26及核心标记图案区32的碳层66以及氮氧化硅层67进行图案化工艺，以在存储。
22、胞区26及核心标记图案区32的材料层24上形成多个牺牲图案36及牺牲图案37。接着，形成间隙壁材料层38，间隙壁材料层38覆盖各牺牲图案36及牺牲图案37的顶表面及侧壁。间隙壁材料层38的材料例如是氧化硅或氮化硅，间隙说明书CN104183573A5/7页8壁材料层38的形成方法例如是化学气相沉积法。0072请参照图2C，进行非等向性蚀刻工艺，移除部分的间隙壁材料层38及牺牲图案37，以在牺牲图案36的侧壁上形成多个间隙壁40，同时曝露出部分的底部抗反射层65。0073接着，请参照图2D，之后，移除牺牲图案36。移除牺牲图案36的方法可以进行蚀刻工艺，例如是等向性蚀刻工艺。其后，在底部抗反射层。
23、65上依序形成牺牲层42、抗反射层43及图案化罩幕层44。牺牲层42的材料例如是碳、光阻或是其他合适的材料。图案化罩幕层44例如是经图案化的光阻层。图案化罩幕层44不仅覆盖周边电路区28中的部分的牺牲层42，同时覆盖保护图案区34上的部分的牺牲层42，并且裸露出核心标记图案区32以及存储胞区26中的间隙壁40上的牺牲层42。换言之，本发明可使用同一道光罩对保护图案区34及周边电路区28的光阻层（未绘示）进行微影蚀刻工艺，因此不需要额外的光阻层来形成保护图案区34中的图案化罩幕层44。0074请参照图2E，以图案化罩幕层44为罩幕，蚀刻牺牲层42及抗反射层43。当裸露出间隙壁40时，周边电路区2。
24、8以及保护图案区34继续以图案化罩幕层44为罩幕，同时核心标记图案区32以及存储胞区26则以间隙壁40为罩幕，对底部抗反射层65进行图案化工艺，例如是微影与蚀刻工艺，以将底部抗反射层65图案化为图案层46。之后，移除图案化罩幕层44、抗反射层43及牺牲层42。0075接着，请参照图2F，以图案层46为罩幕，对硬罩幕层64进行图案化工艺，再以图案化的硬罩幕层64为罩幕，对材料层24进行图案化工艺，例如是微影与蚀刻工艺，从而在核心标记图案区32中形成核心标记图案12并在保护图案区34中形成保护图案14，同时在迭对标记区30中形成第一沟渠20与第二沟渠22，在存储胞区26中形成第三沟渠48，在周边电。
25、路区28中形成第四沟渠50。0076请再次参照图2F，核心标记图案12具有多个突部18，两个相邻的突部18之间具有第一沟渠20。保护图案14与核心标记图案12之间具有第二沟渠22。保护图案14的宽度D9可大于各突部18的宽度D10，且保护图案14的宽度D9可为突部18的宽度D10的400倍至818倍，因此在后续的平坦化工艺中，保护图案14可提供突部18足够大的强度以防止凹陷效应所引起的迭对标记的损坏。此外，第二沟渠22的宽度D2例如是第一沟渠20的宽度D1的75倍至227倍、或小于5M，以增加迭对标记的图案密度。0077接着，请参照图2G，利用化学氧相沉积法在图案化的硬罩幕层64上形成绝缘层（。
26、例如是多晶硅层或氧化硅层），再以氮化硅层63为研磨终止层，对上述绝缘层进行例如是化学机械研磨法或回蚀刻法的平坦化工艺，以形成填充层16。填充层16填充于第一沟渠20、第二沟渠22、第三沟渠42以及第四沟渠50，其中形成在第三沟渠42及第四沟渠50中的填充层16分别可做为隔离结构。请参照图2B，由于本发明是使用相同的光罩来形成存储胞区26及核心标记图案区32中的牺牲图案36及牺牲图案37，且在图2D的工艺中是使用相同的光罩来形成周边电路区28及保护图案区34中的图案化罩幕层44，因此不需要额外的光罩即可同时形成第一沟渠20、第二沟渠24、第三沟渠48及第四沟渠50。换句话说，本实施例的实施例方法。
27、不需要额外的光罩，即可同时形成核心标记图案区32中的核心标记图案12、保护图案区32中的保护图案14、以及存储胞区26与周边电路区28中的隔离结构。0078基于上述实施例可知，本实施例的工艺方法可配合正常存储器的工艺来形成迭对说明书CN104183573A6/7页9标记，而制造出的迭对标记更可在后续的平坦化工艺中提供图案足够的强度以防止凹陷效应所引起的迭对标记的损坏。更具体地说，根据本实施例所制造的迭对标记不需要额外的光罩即可成保护图案，进而提升迭对标记在平坦化工艺时的可靠度。0079图3A至图3D分别为本发明的一实施例的迭对标记的上视图，然而本发明并不受限于此。0080图3A为本发明的一实施。
28、例的迭对标记的上视图。请参照图3A，迭对图案70例如是盒中盒（BOXINBOX）型的迭对图案。迭对图案70包括保护图案74及核心标记图案72。迭对图案70的宽度D3例如是约40M至50M。保护图案74包括第一保护图案部分76及第二保护图案部分78，其中第一保护图案部分76及第二保护图案部分78的轮廓分别例如是框形。第一保护图案部分76的宽度即为迭对图案70的宽度D3，第一保护图案部分76的框边的宽度D8例如是6M至13M。而第二保护图案部分78的宽度D4例如是约15M至17M。第二保护图案部分78配置在第一保护图案部分76之内，且第一保护图案部分76与第二保护图案部分78的距离的宽度D5例如是。
29、约7M至12M。核心标记图案72配置于第一保护图案部分76与第二保护图案部分78之间。核心标记图案72的轮廓例如是框形，而此框形的框边的宽度D6例如是3M至5M。核心标记图案72的宽度D7例如是23M至25M。0081图3B为本发明的一实施例的迭对标记的上视图。请参照图3B，迭对图案80例如是盒中盒型的标记图案，且迭对图案80包括核心标记图案82及保护图案84。迭对图案80的宽度例如是40M至50M。保护图案84的轮廓例如是框形。核心标记图案82配置在保护图案84之内。核心标记图案82的轮廓例如是框形，且保护图案84的框边的宽度大于核心标记图案82的框边的宽度。0082图3C为本发明的一实施例。
30、的迭对标记的上视图。请参照图3C，迭对图案90例如是AIMS型的标记图案。迭对图案90包括核心标记图案92及保护图案94，其中核心标记图案92包括多个核心标记图案部分96，且保护图案94包括多个保护图案部分98。如图3C所示，多个核心标记图案部分96的轮廓例如是长条形，且多个核心标记图案部分96分布在迭对图案90的角落。各保护图案部分98的轮廓例如是方块状，且各保护图案部分98配置在多个核心标记图案部分96所构成的核心标记图案92的周围。保护图案部分98的宽度大于核心标记图案部分96的宽度。0083图3D为本发明的一实施例的迭对标记的上视图。请参照图3D，标记图案100例如是AIMS型的标记图。
31、案。迭对图案100包括核心标记图案102及保护图案104，核心标记图案102包括多个核心标记图案部分106，而保护图案104配置在多个核心标记图案部分106之间。如图3D所示，各核心标记图案部分106的轮廓例如是长条形，且各核心标记图案部分106配置在标记图案100的边缘。保护图案104的轮廓例如是类十字型的方块状并配在标记图案的中央。0084综上所述，本发明上述实施例所提出的迭对标记包括位在核心标记图案周围的保护图案，因此可在平坦化工艺中提供迭对标记足够的图案密度及强度以防止凹陷效应对迭对标记所造成的损坏，增加迭对标记在平坦化工艺时的可靠度。除此之外，上述实施例的迭对标记可通过光罩改变与设计。
32、，配合既有存储器的工艺来形成，因此制造出的迭对标记不需要额外的光罩即可形成迭对标记中的保护图案。说明书CN104183573A7/7页100085虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。说明书CN104183573A101/6页11图1说明书附图CN104183573A112/6页12图2A图2B说明书附图CN104183573A123/6页13图2C图2D说明书附图CN104183573A134/6页14图2E图2F说明书附图CN104183573A145/6页15图2G图3A说明书附图CN104183573A156/6页16图3B图3C图3D说明书附图CN104183573A16。