改善光刻标记对准精度的方法、超级结产品的制备方法及超级结产品技术

本发明专利技术涉及微电子芯片生产制造领域，具体而言，提供了一种改善光刻标记对准精度的方法、超级结产品的制备方法及超级结产品。所述改善光刻标记对准精度的方法包括以下步骤：(a)对具有初始标记的外延片进行离子注入，离子注入的位置为初始标记的底部，注入的离子元素至少为一种；所述离子元素包括惰性元素，和/或，与第二次外延生长时的掺杂元素同族的元素；(b)依次进行第二次外延生长、第三次外延生长、光刻和刻蚀的步骤，刻蚀时在初始标记区域之外形成对位标记。该方法能够提高光刻标记的对准精度，大大减少了光刻次数，工序更为简洁，生产效率高、生产成本低，且芯片质量高。

Methods for improving alignment accuracy of photolithography markers, preparation methods of supernode products and superknot products

The invention relates to the field of microelectronic chip manufacturing, and specifically provides a method for improving alignment accuracy of photolithography marks, a preparation method for super junction products, and a super junction product. The method to improve the alignment accuracy of photoetching mark comprises the following steps: (a) by ion implantation on the epitaxial wafer with initial marking, ion implantation position as the initial mark bottom ion elements into at least one; the ion elements include inert elements, and / or second times, and epitaxial growth the doping elements in the same group elements; (b) were second times, third times the epitaxial growth of epitaxial growth, photolithography and etching steps, etching alignment mark is formed outside the initial marking area. This method can improve the alignment accuracy of lithography marks, greatly reduce the number of photolithography, process is more concise, the production efficiency is high, the production cost is low, and the chip quality is high.

【技术实现步骤摘要】
改善光刻标记对准精度的方法、超级结产品的制备方法及超级结产品
本专利技术涉及微电子芯片生产制造领域，具体而言，涉及一种改善光刻标记对准精度的方法、超级结产品的制备方法及超级结产品。
技术介绍
PowerMOSFET(PowerMetal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，功率金属氧化物半导体场效应管)中SuperJunction(超级结)结构是一种耐压层上的创新结构，该结构具有导通电阻低、耐压高、发热量低等特点，而且克服了传统MOSFET的“硅极限”。超级结产品在工艺制造过程中通过多次外延生长、光刻和注入等工步来实现特定的阱区结构。由于外延生长是在芯片上沿着晶向进行大面积的掺杂生长，每经过一次外延生长后，芯片整体厚度增加，光刻标记也随着发生了形貌变化，使得光刻机难以自动识别。前期能够通过多次光刻、腐蚀的方法进行改善，但在传片、做片过程中增加了芯片沾污的几率，后续外延层的质量难以保证。此问题若发生在超级结产品的量产阶段，占用了产线的产能，增加了产品的成本，严重影响产品的生产效率。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种改善光刻标记对准精度的方法，该方法能够提高光刻标记的对准精度，不需要进行多次光刻，大大减少了光刻次数，工序更为简洁，生产效率高、生产成本低，同时还能降低芯片被沾污的几率，保证芯片的质量。本专利技术的第二目的在于提供一种超级结产品的制备方法，该制备方法包括上述改善光刻标记对准精度的方法，具有光刻标记对准精度高、生产效率高、生产成本低和芯片质量高的优点。本专利技术的第三目的在于提供一种采用上述超级结产品的制备方法制备得到的超级结产品，该超级结产品具有成本低和芯片质量高的优点。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种改善光刻标记对准精度的方法，包括以下步骤：(a)对具有初始标记的外延片进行离子注入，离子注入的位置为初始标记的底部，注入的离子元素至少为一种；所述离子元素包括惰性元素，和/或，与第二次外延生长时的掺杂元素同族的元素；(b)依次进行第二次外延生长、第三次外延生长、光刻和刻蚀的步骤，刻蚀时在初始标记区域之外形成对位标记。作为进一步优选地技术方案，离子注入的剂量为1.0×e12～1.0×e16离子/平方厘米。作为进一步优选地技术方案，所述惰性元素包括氩元素。作为进一步优选地技术方案，外延片中第一外延层的厚度为10～20μm；优选地，第一外延层的电阻率为9～50Ω·cm。作为进一步优选地技术方案，初始标记的深度为0.8～1.5μm。作为进一步优选地技术方案，第二次外延生长后形成的第二外延层和第三次外延生长后形成的第三外延层的厚度均为6～12μm；优选地，第二外延层和第三外延层的电阻率均为9～50Ω·cm。作为进一步优选地技术方案，具有初始标记的外延片主要由以下工艺制备得到：在衬底上进行第一次外延生长，形成第一外延层，得到外延片；然后对外延片进行光刻和刻蚀，形成初始标记，得到具有初始标记的外延片。作为进一步优选地技术方案，所述方法包括以下步骤：(a)在衬底上进行第一次外延生长，形成第一外延层，得到外延片；(b)对外延片进行光刻和刻蚀，形成初始标记，得到具有初始标记的外延片；(c)对具有初始标记的外延片进行离子注入，离子注入的位置为初始标记的底部，注入的离子元素至少为一种；(d)在第一外延层上进行第二次外延生长形成第二外延层；(e)在第二外延层上进行第三次外延生长形成第三外延层；(f)再次进行光刻和刻蚀，刻蚀时在初始标记区域之外形成对位标记。第二方面，本专利技术提供了一种超级结产品的制备方法，包括上述的改善光刻标记对准精度的方法。第三方面，本专利技术提供了一种采用上述的超级结产品的制备方法制备得到的超级结产品。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的改善光刻标记对准精度的方法采用离子注入的方式改变初始标记底部的表面形貌，注入的离子元素至少为一种，离子注入后，凹槽(即初始标记)底部表面的杂质浓度和表面形貌异于其它表面，使得在外延过程中此处的生长条件不同于其它部位，最大程度的保留了凹槽的完整度，在进行第二次外延生长和第三次外延生长后凹槽的完整度不变，因此，在光刻和刻蚀时光刻机能够准确识别出初始标记的位置，并在初始标记区域之外形成对位标记。另外，当离子元素为与第二次外延生长时的掺杂元素同族的元素时，能够避免在第二次外延生长过程中由于不同族元素带来的污染问题；而惰性元素中各电子层中的电子排布稳定，不易失去或得到电子，因此也不会对产品带来污染，有效保证了产品的质量。上述方法的光刻标记对准精度高，因此不需要进行多次光刻，大大减少了光刻次数，工序更为简洁，生产效率高、生产成本低，同时还能有效降低芯片被沾污的几率，保证产品的质量。本专利技术提供的超级结产品的制备方法包括上述改善光刻标记对准精度的方法，具有光刻标记对准精度高、生产效率高、生产成本低和芯片质量高的优点。本专利技术提供的超级结产品采用上述超级结产品的制备方法制备得到，具有成本低和芯片质量高的优点。附图说明图1是本专利技术提供的改善光刻标记对准精度的方法的一种实施方式中步骤(a)的示意图；图2是本专利技术提供的改善光刻标记对准精度的方法的一种实施方式中步骤(b)的示意图；图3是本专利技术提供的改善光刻标记对准精度的方法的一种实施方式中步骤(c)的示意图；图4是本专利技术提供的改善光刻标记对准精度的方法的一种实施方式中步骤(d)和(e)的示意图；图5是本专利技术提供的改善光刻标记对准精度的方法的一种实施方式中步骤(f)的示意图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。第一方面，本专利技术提供了一种改善光刻标记对准精度的方法，包括以下步骤：(a)对具有初始标记的外延片进行离子注入，离子注入的位置为初始标记的底部，注入的离子元素至少为一种；所述离子元素包括惰性元素，和/或，与第二次外延生长时的掺杂元素同族的元素；(b)依次进行第二次外延生长、第三次外延生长、光刻和刻蚀的步骤，刻蚀时在初始标记区域之外形成对位标记。上述改善光刻标记对准精度的方法采用离子注入的方式改变初始标记底部的表面形貌，注入的离子元素至少为一种，离子注入后，凹槽(即初始标记)底部表面的杂质浓度和表面形貌异于其它表面，使得在外延过程中此处的生长条件不同于其它部位，最大程度的保留了凹槽的完整度，在进行第二次外延生长和第三次外延生长后凹槽的完整度不变，因此，在光刻和刻蚀时光刻机能够准确识别出初始标记的位置，并在初始标记区域之外形成对位标记。另外，当离子元素为与第二次外延生长时的掺杂元素同族的元素时，能够避免在第二次外延生长过程中由于不同族元素带来的污染问题；而惰性元素中各电子层中的电子排布稳定，不易失去或得到电子，因此也不会对产品带来污染，有效保证了产品的质量。应当理解的是，上述“同族的元素”是指位于元素周期表中的同族元素。本专利技术中，同族的元素包括与第二次外延生长时的掺杂元素相同的元素。上述方法的光刻标记对准精度高，因此不需要进行多次光刻，大大减少了光刻次数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善光刻标记对准精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)对具有初始标记的外延片进行离子注入，离子注入的位置为初始标记的底部，注入的离子元素至少为一种；所述离子元素包括惰性元素，和/或，与第二次外延生长时的掺杂元素同族的元素；(b)依次进行第二次外延生长、第三次外延生长、光刻和刻蚀的步骤，刻蚀时在初始标记区域之外形成对位标记。

【技术特征摘要】
1.一种改善光刻标记对准精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)对具有初始标记的外延片进行离子注入，离子注入的位置为初始标记的底部，注入的离子元素至少为一种；所述离子元素包括惰性元素，和/或，与第二次外延生长时的掺杂元素同族的元素；(b)依次进行第二次外延生长、第三次外延生长、光刻和刻蚀的步骤，刻蚀时在初始标记区域之外形成对位标记。2.根据权利要求1所述的改善光刻标记对准精度的方法，其特征在于，离子注入的剂量为1.0×e12～1.0×e16离子/平方厘米。3.根据权利要求1所述的改善光刻标记对准精度的方法，其特征在于，所述惰性元素包括氩元素。4.根据权利要求1所述的改善光刻标记对准精度的方法，其特征在于，外延片中第一外延层的厚度为10～20μm；优选地，第一外延层的电阻率为9～50Ω·cm。5.根据权利要求1所述的改善光刻标记对准精度的方法，其特征在于，初始标记的深度为0.8～1.5μm。6.根据权利要求1所述的改善光刻标记对准精度的方法，其特征在于，第二次外延生长后形成的第二外延层和第三次外延生长后形成的第三外延层的厚度均为6～12μm；优选地，第二外延层和第三外延层的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张熠鑫，
申请(专利权)人：吉林华微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22