鳍层光刻对准标记的制备方法技术

本发明专利技术提供了鳍层光刻对准标记的制备方法，通过设计版图中光刻对准标记处的牺牲层图形的宽度和间距，按照边墙硬掩膜自对准双重图形化工艺过程进行牺牲层的刻蚀、边墙介质层的沉积与刻蚀、以及鳍的刻蚀，并且沉积的边墙介质层填充满光刻对准标记处的牺牲层图形的间距；从而使得光刻对准标记处得到的鳍宽度与该处的牺牲层图形的间距相同且大于鳍标准宽度；由此，本发明专利技术在不增加额外的光刻工艺下，有效地将光刻对准标记处的鳍宽度增加，且其面积占光刻对准标记区域的总面积的比例增加，从而显著提升了光刻对准标记的光学识别率和光刻对准精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种用于鳍型晶体管工艺中的。
技术介绍
随着集成电路制造工艺的进步，传统的平面体硅0103已无法克服漏电流大、导通电流小等缺点，必须采用立体鳍型晶体管(打必价)器件结构，并由英特尔率先在22=0节点实现量产。 与平面0103相比，立体鳍型晶体管最重要的改变，是将有源区由平面块状变为分立的立体鳍(5111)状，且每根鳍宽度一致。由于鳍宽度很小(在英特尔2211111工艺中为1511111)，节距很紧(在英特尔2211111工艺中为60=111)，超过了现有最先进的193=111浸没式光刻机的分辨极限(约80=0)，因此，业界普遍采用边墙硬掩模自对准双重图形化(^09)工艺来形成立体鳍。 请参阅图1，边墙硬掩模自对准双重图形化(^09)的工艺流程如下: 步骤101:在平面硅衬底上生长刻蚀阻挡层；刻蚀阻挡层的材料可以为氮化硅； 步骤102:在刻蚀阻挡层上生长牺牲层；牺牲层的材料可以为非晶碳； 步骤103:经光刻和刻蚀牺牲层，使牺牲层的宽度为鳍的间距，使牺牲层的间距为两根鳍的宽度加上鳍的间距；例如，在22=0中牺牲层的宽度最小为45=%牺牲层的间距最小为 7511111 ； 步骤104:在牺牲层上生长边墙介质层；边墙介质层的材料可以为二氧化硅； 步骤105:通过边墙刻蚀，在牺牲层两侧形成介质边墙，介质边墙的宽度为鳍的宽度；如在2211111中介质边墙的宽度最小为1511111 ； 步骤106:通过刻蚀气体反应将牺牲层去除； 步骤107:以留下的介质边墙作为硬掩模层，完成对硅的刻蚀，形成鳍； 对准精度是光刻最重要的性能指标之一，光刻机必须通过光学辨识硅片上的对准标记完成对准。一般当层的对准标记由当层工艺同时完成，为下层光刻时对准所用。对准标记一般都是一组条状结构，有横有竖，不同宽度，不同根数。但为了保证光学识别，其宽度都是1微米以上，长度一般几十微米。这在平面0103上很容易实现，但在？111而1工艺中，鳍这层的对准标记无法做成条状，只能分解成多根细鳍，导致对准标记的对比度显著下降，甚至无法对准。为了保证对准精度，须通过增加一道额外光刻，用平面工艺专做对准标记来解决。然而，增加额外光刻工序，显然增加了工艺步骤和制造成本。
技术实现思路
为了克服以上问题，本专利技术提供了一种鳍型晶体管工艺中，在无需增加额外光刻工艺的前提下，提高对准标记中鳍的宽度和面积。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于鳍型晶体管工艺中的，其包括以下步骤: 步骤01:根据鳍层的鳍标准宽度，设计版图中常规区域的牺牲层图形以及光刻对准标记处的牺牲层图形；其中，所述光刻对准标记处的牺牲层图形的宽度和间距均大于所述鳍标准宽度的两倍，且所述常规区域的牺牲层图形的间距大于所述光刻对准标记处的牺牲层图形的间距； 步骤02:在一硅衬底上沉积牺牲层； 步骤03:采用所述版图，在所述牺牲层中刻蚀出常规区域的牺牲层图形以及光刻对准标记处的牺牲层图形； 步骤04:在完成所述步骤03的所述硅衬底上沉积边墙介质层，所述边墙介质层填充满所述光刻对准标记处的牺牲层图形的间距，且所述边墙介质层的厚度小于所述常规区域的牺牲层图形的间距的一半； 步骤05:刻蚀所述步骤03所形成的牺牲层图形顶部的所述边墙介质层，暴露出所述牺牲层图形的顶部，从而形成边墙硬掩膜； 步骤06:将常规区域的和光刻对准标记处的牺牲层图形去除； 步骤07:利用所述边墙硬掩膜，在所述硅衬底中刻蚀出鳍；所述光刻对准标记处的鳍的宽度大于所述常规区域的鳍的宽度。 优选地，所述步骤01中，所述版图中，所述光刻对准标记处的牺牲层图形的间距为所述鳍标准宽度的三倍。 优选地，所述步骤01中，所述版图中，所述光刻对准标记处的牺牲层图形的宽度大于或等于所述鳍标准宽度的三倍。 优选地，所述步骤04中，所述边墙介质层的厚度为所述鳍标准宽度的1.5倍。 优选地，所述步骤07中，所述光刻对准标记处的鳍的宽度为所述鳍标准宽度的三倍。 优选地，所述步骤07中，所述常规区域的鳍的宽度为所述鳍标准宽度。 优选地，所述步骤02中，沉积所述牺牲层之前，还包括，在所述硅衬底上沉积刻蚀阻挡层。 优选地，所述步骤07中，包括:利用所述边墙硬掩膜，刻蚀所述刻蚀阻挡层和所述硅衬底，从而在所述硅衬底中形成鳍。 优选地，所述步骤05中，采用等离子体干法刻蚀工艺来刻蚀所述边墙介质层。 优选地，所述步骤06中，采用干法刻蚀去除所述牺牲层。 本专利技术的，通过设计版图中光刻对准标记处的牺牲层图形的宽度和间距均大于鳍标准宽度的两倍，且常规区域的牺牲层版图中的牺牲层图形的间距大于光刻对准标记处的牺牲层版图中的牺牲层图形的间距，按照边墙硬掩膜自对准双重图形化工艺过程进行后续牺牲层的刻蚀、边墙介质层的沉积与刻蚀、以及硅衬底中鳍的刻蚀，并且在边墙介质层的沉积过程中，使边墙介质层填充满光刻对准标记处的牺牲层图形的间距；从而使得光刻对准标记处的刻蚀后的边墙介质层宽度与该处的牺牲层图形的间距相同，则该处的牺牲层图形的间距为该处的鳍的宽度，因此，该处的鳍的宽度大于鳍标准宽度；由于边墙介质层沉积过程中，常规区域中，边墙介质层的厚度小于该处牺牲层图形间距的一半，因而，该处的边墙介质层并没有像光刻对准标记处的那样将牺牲层图形间距填充满，而是形成常规的凹凸形状，从而在后续的刻蚀鳍之后，该处的刻蚀后的边墙介质层厚度为该处的鳍宽度；由此，本专利技术的制备方法，在不增加额外的光刻工艺以及在不影响常规区域的刻蚀工艺尺寸的情况下，有效地将光刻对准标记处的鳍宽度增加，且其面积占光刻对准标记区域的总面积的比例增加，从而显著提升了光刻对准标记的光学识别率，进一步提高了光刻对准精度。 【附图说明】 图1为现有的边墙硬掩模自对准双重图形化工艺流程图 图2为本专利技术的一个较佳实施例的的流程示意图 图3-9为本专利技术的一个较佳实施例的的步骤示意图 【具体实施方式】 为使本专利技术的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本专利技术的内容作进一步说明。当然本专利技术并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。 本专利技术的用于鳍型晶体管工艺中的，改进了边墙硬掩模自对准双重图形化工艺，在设计版图时，将常规区域和光刻对准标记处的牺牲层版图分别进行了设计，常规区域的牺牲层版图沿用现有的设计标准不变，对光刻对准标记处的牺牲层版图中的牺牲层图形的间距和宽度进行了改进，将其间距减小，使得沉积的边墙介质层填充满其间距，该处的边墙介质层宽度大于边墙介质层厚度；这样，利用边墙硬掩模自对准双重图形化工艺特性，刻蚀后的边墙介质层的宽度即为刻蚀出的鳍宽度，在光刻对准标记处，边墙介质层的宽度为牺牲层图形的间距，则得到的鳍宽度也为牺牲层图形间距，而在常规区域，得到的鳍宽度为边墙介质层厚度，因此，得到的光刻对准标记处的鳍宽度大于常规区域的鳍宽度，进而达到提高光刻标记识别率和光刻对准精度的目的。 以下将结合附图2-9和一具体实施例对本专利技术的作进一步详细说明。其中，图2为本专利技术的一个较佳实施例的的流程示意图，图3-9为本专利技术的一个较佳实施例的的步骤示意图。需说明的是，附图均采用非常简化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于鳍型晶体管工艺中的鳍层光刻对准标记的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤01：根据鳍层的鳍标准宽度，设计版图中常规区域的牺牲层图形以及光刻对准标记处的牺牲层图形；其中，所述光刻对准标记处的牺牲层图形的宽度和间距均大于所述鳍标准宽度的两倍，且所述常规区域的牺牲层图形的间距大于所述光刻对准标记处的牺牲层图形的间距；步骤02：在一硅衬底上沉积牺牲层；步骤03：采用所述版图，在所述牺牲层中刻蚀出常规区域的牺牲层图形以及光刻对准标记处的牺牲层图形；步骤04：在完成所述步骤03的所述硅衬底上沉积边墙介质层，所述边墙介质层填充满所述光刻对准标记处的牺牲层图形的间距，且所述边墙介质层的厚度小于所述常规区域的牺牲层图形的间距的一半；步骤05：刻蚀所述步骤03所形成的牺牲层图形顶部的所述边墙介质层，暴露出所述牺牲层图形的顶部，从而形成边墙硬掩膜；步骤06：将常规区域的和光刻对准标记处的牺牲层图形去除；步骤07：利用所述边墙硬掩膜，在所述硅衬底中刻蚀出鳍；所述光刻对准标记处的鳍的宽度大于所述常规区域的鳍的宽度。

【技术特征摘要】
1.一种用于鳍型晶体管工艺中的鳍层光刻对准标记的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤Ol:根据鳍层的鳍标准宽度，设计版图中常规区域的牺牲层图形以及光刻对准标记处的牺牲层图形；其中，所述光刻对准标记处的牺牲层图形的宽度和间距均大于所述鳍标准宽度的两倍，且所述常规区域的牺牲层图形的间距大于所述光刻对准标记处的牺牲层图形的间距； 步骤02:在一硅衬底上沉积牺牲层； 步骤03:采用所述版图，在所述牺牲层中刻蚀出常规区域的牺牲层图形以及光刻对准标记处的牺牲层图形； 步骤04:在完成所述步骤03的所述硅衬底上沉积边墙介质层，所述边墙介质层填充满所述光刻对准标记处的牺牲层图形的间距，且所述边墙介质层的厚度小于所述常规区域的牺牲层图形的间距的一半； 步骤05:刻蚀所述步骤03所形成的牺牲层图形顶部的所述边墙介质层，暴露出所述牺牲层图形的顶部，从而形成边墙硬掩膜； 步骤06:将常规区域的和光刻对准标记处的牺牲层图形去除； 步骤07:利用所述边墙硬掩膜，在所述硅衬底中刻蚀出鳍；所述光刻对准标记处的鳍的宽度大于所述常规区域的鳍的宽度。2.根据权利要求1所述鳍层光刻对准标记的制备方法，其特征在于，所述步骤01中，所述版图中，所述光刻对准标记处的牺牲层图形的间距为所述鳍标...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铭，袁伟，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31