一种用于光刻图形工艺的光刻对准方法技术

本发明专利技术提供了一种用于光刻图形工艺的光刻对准方法，其包括以下步骤：在具有对准标记的前层的表面沉积有至少一层高吸收和/或高反射层；沉积光刻层；对准对准标记实施光刻以形成光刻沟道：沿光刻沟道实施刻蚀以形成对准窗口；其中，所述光刻使用的光罩的关键尺寸(CD)与对准标记的关键尺寸(CD)的比值大于1.5。本发明专利技术通过设计限定了对准标记与光刻用光罩关键尺寸的比例，提高了对准标记的可检测性，从而能够用于提高在具有该对准标记的前层和光刻层之间包含多晶硅(Poly)层的光刻对准精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光刻图形工艺的光刻对准方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种芯片后端金属制程工艺，特别是一种用于自对准双重图形工艺(Self-AlignedDoublePattern，简称SADP)的光刻对准方法，例如用于金属互连结构的制备工艺制程中。
技术介绍
半导体器件，例如3DNAND(3D与非)闪存，其制造必须历经一系列工艺流程，该流程包括诸如刻蚀和光刻等各种不同的半导体器件工艺步骤。在传统的制造流程上会包括300～400个步骤，其中每一步骤都会影响该半导体芯片上各器件的最终形貌，即影响器件的特征尺寸，从而影响器件的各种电特性。在传统的工艺流程上会区分为两类主要的次工艺流程，分别为前段制程(FrontEndofLine，简称FEOL)和后段制程(BackEndofLine，简称BEOL)。后段制程可包括金属层的形成，以及在晶圆上不同层的金属层间金属连线、接触孔的形成等。其中，金属互连结构是为了实现半导体芯片器件之间的电连接的重要结构，目前已发展出各种金属互连结构以及形成工艺，例如铜互连结构，以及形成铜互连结构的电化学镀(ElectrochemicalPlating，简称ECP)工艺。例如，现有技术中通常的做法是在层间介质层上形成图形化的沟道，然后电化学镀沉积金属铜，将金属铜作为金属层镶嵌(DamasceneProcess)于层间介质层内以构成半导体器件金属互连结构基体，随后在基体表面再沉积一层电迁移阻挡层或者扩散阻挡层，覆盖所述半导体器件金属互连结构基体，从而形成一层完整的金属互连结构层。然而，随着半导体技术的发展，要求特征尺寸(CriticalDimension，简称CD)越来越小，而双重图形技术(DoublePattern，DP)是目前实现更小尺寸的图形的关键技术。双重图形技术一般包括自对准双重图形技术(Self-AlignedDoublePattern，SADP)、二次刻蚀双重图形技术(Dual-EtchDoublePattern，DEDP)和单刻蚀双重图形技术(Single-EtchDoublePattern，SADP)三种。其中，自对准双重图形技术(SADP)由于可以实现优异线宽和节距控制效果而被广泛应用于3DNAND闪存等半导体器件的制造中。参见图1，现有自对准双重图形技术(SADP)通常会在前层1的表面依次沉积形成正硅酸乙酯(TEOS)氧化物层2、第一硬掩模多晶硅(Poly)层3、核心材料旋涂含碳(SoC)层4、第二硬掩模氮氧化硅层5以及光刻层(未图示)，并随后对光刻层进行光刻以开始图形化。而现有光刻图形化的工艺中，为了后续进行光刻能够准确对位，如图1所示，通常会在前层1中设置对准标记6，然后通过光刻-刻蚀的工艺形成对准窗口，以将对准标记6显现出来，随后在利用光罩中的对准标记与该前层的对准标记6进行对准，实施光刻及其他后续工艺。然而对于上述自对准双重图形技术(SADP)中，如前所述，由于通常采用多晶硅(Poly)作为第一硬掩模层材料，而多晶硅材料对短波光具有较强的吸收和反射，使得通过用特别波长的激光照射对准标记时难以准确接收其反射的信号，从而给后续光刻对准造成了困难。因此，设计一种新的对准方法，以保证在后续有如多晶硅这样的高吸收、高反射层的情况下仍能进行叠层对准，从而提高后续光刻的准确性，这一直为本领域技术人员所致力研究的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于前层上含有高吸收和/或高反射层的光刻对准方法，例如用于自对准双重图形工艺(Self-AlignedDoublePattern，简称SADP)，能够保证在含有高吸收和/或高反射层的情况下仍能准确进行叠层对准，从而提高光刻对准精度。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种用于光刻图形工艺的光刻对准方法，其特征在于包括以下步骤：在具有对准标记的前层的表面沉积有至少一层高吸收和/或高反射层；沉积光刻层；对准对准标记实施光刻以形成光刻沟道：沿光刻沟道实施刻蚀以形成对准窗口；其中，所述光刻使用的光罩的关键尺寸(CD)与对准标记的关键尺寸(CD)的比值大于1.5。进一步的，所述高吸收和/或高反射层为多晶硅(Poly)层。进一步的，所述光罩的关键尺寸(CD)与对准标记的关键尺寸(CD)的比值优选在1.5-2.5之间。进一步的，所述对准标记的关键尺寸(CD)为28.6μm。进一步的，所述前层的表面依次沉积有氧化物层、多晶硅(Poly)层、旋涂含碳(SoC)层、氮氧化硅层。进一步的，所述沿光刻沟道实施刻蚀以形成对准窗口，刻蚀去除所述多晶硅层后，截止于所述氧化物层。进一步的，所述氧化物为正硅酸乙酯(TEOS)。与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在：通过设计限定了对准标记与光刻用光罩关键尺寸的比例，提高了对准标记的可检测性，从而能够用于提高在具有该对准标记的前层和光刻层之间包含如多晶硅(Poly)层等高吸收和/或高反射层时的光刻对准精度。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为现有技术中自对准双重图形工艺(SADP)中待光刻层的结构示意图；图2a-c为本专利技术中用于自对准双重图形工艺(SADP)的对准方法流程示意图；图3为本专利技术中对准标记的放大示意图；图4为本专利技术对准方法中光刻用光罩的关键尺寸(CD)与对准标记的关键尺寸(CD)的比例示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参考图2a-c，在本实施例中，提出了一种用于自对准双重图形工艺(Self-AlignedDoublePattern，简称SADP)的光刻对准方法，其特征在于包括以下步骤：S100：在具有对准标记的前层的表面沉积有至少一层多晶硅层；S200：沉积光刻层；S300：对准对准标记实施光刻以形成光刻沟道：S400：沿光刻沟道实施刻蚀以形成对准窗口。具体的，请参考图2a，在步骤S100中，在前层100的表面依次沉积形成正硅酸乙酯(TEOS)氧化物待刻蚀层110，多晶硅(Poly)第一硬掩模层120、旋涂的含碳材料(SoC)核心层130、氮氧化硅(SiON)第二硬掩模层140；其中，前层100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光刻图形工艺的光刻对准方法，其特征在于包括以下步骤：在具有对准标记的前层的表面沉积有至少一层高吸收和/或高反射层；沉积光刻层；对准对准标记实施光刻以形成光刻沟道：沿光刻沟道实施刻蚀以形成对准窗口；其中，所述光刻使用的光罩的关键尺寸(CD)与对准标记的关键尺寸(CD)的比值大于1.5。

【技术特征摘要】
1.一种用于光刻图形工艺的光刻对准方法，其特征在于包括以下步骤：在具有对准标记的前层的表面沉积有至少一层高吸收和/或高反射层；沉积光刻层；对准对准标记实施光刻以形成光刻沟道：沿光刻沟道实施刻蚀以形成对准窗口；其中，所述光刻使用的光罩的关键尺寸(CD)与对准标记的关键尺寸(CD)的比值大于1.5。2.根据权利要求1所述的对准方法，其特征在于：所述高吸收和/或高反射层为多晶硅(Poly)层。3.根据权利要求1所述的对准方法，其特征在于：所述光罩的关键尺寸(CD)与对准标记的关键尺寸...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晶，梁双，毛晓明，叶伟，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42