一种套刻标记的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种套刻标记的制备方法，属于集成电路制备工艺技术领域。它包括提供衬底，衬底上形成有金属层；图形化金属层以获得位于衬底表面的套刻标记区；形成掩模层于金属层上，掩模层上与套刻标记区相对应的位置形成有悬垂的图形窗口，且图形窗口与待制备的套刻标记的形状一致；以掩模层为掩模，通过图形窗口蒸镀标记材料于套刻标记区；去除掩模层，套刻标记区上的标记材料形成套刻标记，从而解决现有技术中直接在晶圆(Wafer)上的铝膜等金属表面蒸镀贵金属Au等制作套刻标记时所产生的黑点、腐蚀痕迹等问题。腐蚀痕迹等问题。腐蚀痕迹等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种套刻标记的制备方法


[0001]本专利技术属于集成电路制备工艺
，特别地，涉及一种套刻标记的制备方法。

技术介绍

[0002]在超导量子芯片的制备工艺中，通常先在晶圆(Wafer)上镀一层铝膜，然后依次涂覆光刻胶、曝光、显影、刻蚀、去胶以形成控制线路、共面波导传输线等，最后再经涂覆光刻胶、曝光、显影、蒸镀、去胶等工艺以形成约瑟夫森结。在上述制备工艺中，作为一个十分重要环节，光刻(photolithography)通过对准、曝光等一系列步骤将掩模板(Mask)上的掩模图形转移到晶圆(Wafer)上，而超导量子芯片的制造需要通过多次光刻工艺、甚至多层光刻工艺才能完成。
[0003]在图形化的过程中，为了使芯片达到良好的性能，晶圆上的光刻图形不仅要具有精准的特征线宽尺寸，还需要借助套刻标记使上下两层图形之间的位置对准，即当层光刻图形(晶圆上的图形)与前层光刻图形(晶圆上的图形)的位置对准要满足套刻精度(Overlay Accuracy)的要求。套刻精度是指晶圆的层与层的光刻图形的位置对准误差，套刻精度的大小反映不同层之间光刻图形的位置对准偏差的大小。
[0004]套刻标记的形状与套刻使用的设备有关，EBPG套刻时常使用20μm的方块，JEOL6300和激光直写套刻时常使用宽3μum、长20μm以上的十字。目前，制备套刻标记的方法通常是在样品表面直接蒸镀贵金属Au等来制作套刻标记。但申请人发现若基于该方法在晶圆(Wafer)上的铝膜表面蒸镀贵金属Au等制作套刻标记，往往会造成铝膜上有许多黑点、腐蚀痕迹产生，即产生了副产物污染样品表面。因此，目前制备套刻标记的方法并不适用于超导量子芯片的制备工艺。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种套刻标记的制备方法，它不但解决了目前在晶圆(Wafer)上的铝膜等金属层表面蒸镀贵金属Au等标记材料制作套刻标记时产生黑点、腐蚀痕迹而污染样品表面的问题。
[0006]本申请提供了一种套刻标记的制备方法，包括：
[0007]提供衬底，所述衬底上形成有金属层；
[0008]图形化所述金属层以获得位于所述衬底表面的套刻标记区；
[0009]形成掩模层于所述金属层上，所述掩模层上与所述套刻标记区相对应的位置形成有悬垂的图形窗口，且所述图形窗口与待制备的套刻标记的形状一致；
[0010]以所述掩模层为掩模，通过所述图形窗口蒸镀标记材料于所述套刻标记区；
[0011]去除所述掩模层，所述套刻标记区上的标记材料形成套刻标记。
[0012]优选的是，所述图形化所述金属层以获得位于所述衬底表面的套刻标记区，包括：
[0013]形成图形化的抗蚀层于所述金属层上，所述图形化的抗蚀层上形成有套刻标记区图案；
[0014]以所述图形化的抗蚀层为掩模，刻蚀所述金属层获得刻蚀图形，所述刻蚀图形包括位于所述衬底表面的套刻标记区。
[0015]如上所述的制备方法，其中，优选的是，所述图形化的抗蚀层上还形成有约瑟夫森结制备区图案和控制线路图案；所述刻蚀图形还包括位于所述衬底表面的约瑟夫森结制备区和控制线路。
[0016]如上所述的制备方法，其中，优选的是，所述图形化的抗蚀层与所述套刻标记区之间形成下切口。
[0017]如上所述的制备方法，其中，优选的是，所述形成掩模层于所述金属层上，所述掩模层上与所述套刻标记区相对应的位置形成有悬垂的图形窗口，包括：
[0018]形成掩模层于所述图形化的抗蚀层上，所述掩模层上与所述套刻标记区图案相对应的位置形成有图形窗口，所述图形窗口相对于所述套刻标记区呈悬垂状。
[0019]如上所述的制备方法，其中，优选的是，所述去除所述掩模层，所述套刻标记区上的标记材料形成套刻标记，包括：
[0020]去除所述掩模层；
[0021]去除所述图形化的抗蚀层，所述套刻标记区上的标记材料形成套刻标记。
[0022]优选地，所述形成掩模层于所述金属层上，所述掩模层上与所述套刻标记区相对应的位置形成有悬垂的图形窗口，且所述图形窗口与待制备的套刻标记的形状一致，包括：
[0023]提供掩模层，所述掩模层与所述衬底形状一致；
[0024]于所述掩模层上与所述套刻标记区相对应的位置形成图形窗口，所述图形窗口的窗口面积小于所述套刻标记区的区域面积，且所述图形窗口与待制备的套刻标记的形状一致；
[0025]将所述掩模层置于所述金属层上并使所述套刻标记区上对应有悬垂的所述图形窗口。
[0026]如上所述的制备方法，其中，优选的是，所述衬底上形成有第一对准结构，所述掩模层上形成有与所述第一对准结构相配合的第二对准结构，所述将所述掩模层置于所述金属层上并使所述套刻标记区上对应有悬垂的所述图形窗口，包括：
[0027]将所述掩模层置于所述金属层上，并使所述第二对准结构和所述第一对准结构对准，以使所述图形窗口与所述套刻标记区位置对应，且所述图形窗口相对于所述套刻标记区悬垂。
[0028]如上所述的制备方法，其中，优选的是，所述将所述掩模层置于所述金属层上，并使所述第二对准结构和所述第一对准结构对准，以使所述图形窗口与所述套刻标记区位置对应，且所述图形窗口相对于所述套刻标记区悬垂，包括：
[0029]提供容置装置，所述容置装置具有容置腔，且所述容置腔包括与所述第一对准结构、所述第二对准结构相配合的第三对准结构；
[0030]置放所述衬底于所述容置腔内，且所述第一对准结构与第三对准结构对准；
[0031]置放所述掩模层于所述金属层上，且所述第二对准结构与第三对准结构对准，以使所述图形窗口与所述套刻标记区位置对应，且所述图形窗口相对于所述套刻标记区悬垂。
[0032]优选地，所述以所述掩模层为掩模，通过所述图形窗口蒸镀标记材料于所述套刻
标记区，包括：
[0033]以所述掩模层为掩模，通过所述图形窗口蒸镀钛于所述套刻标记区以形成套刻标记基部；
[0034]以所述掩模层为掩模，通过所述图形窗口蒸镀金于所述套刻标记基部上以形成套刻标记顶部。
[0035]与现有技术相比，本专利技术先通过图形化衬底上的金属层裸露出衬底表面以获得套刻标记区；然后在金属层上形成掩模层，并且掩模层上与所述套刻标记区相对应的位置形成有悬垂的图形窗口；再以掩模层为掩模，利用图形窗口蒸镀标记材料于套刻标记区上；最后，去除掩模层，套刻标记区上的标记材料形成套刻标记。由于本专利技术实施例中，标记材料直接蒸镀在衬底的表面，并且聚集在图形窗口正下方的区域，与金属层不会发生粘连、接触，因此，降低了超导量子芯片的制造过程中套刻标记与金属层之间发生电化学反应等的可能性，从而避免现有技术中直接在晶圆(Wafer)上的铝膜等金属层的表面蒸镀贵金属例如Au等制作套刻标记时所产生的黑点、腐蚀痕迹等问题。并且，本专利技术将涂胶-曝光-显影-刻蚀-去胶工艺流程和涂胶-曝光-显影-蒸镀标记材料-去胶工艺流程整合，有助于提高芯片制备效率，缩短本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种套刻标记的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底上形成有金属层；图形化所述金属层以获得位于所述衬底表面的套刻标记区；形成掩模层于所述金属层上，所述掩模层上与所述套刻标记区相对应的位置形成有悬垂的图形窗口，且所述图形窗口与待制备的套刻标记的形状一致；以所述掩模层为掩模，通过所述图形窗口蒸镀标记材料于所述套刻标记区；去除所述掩模层，所述套刻标记区上的标记材料形成套刻标记。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述图形化所述金属层以获得位于所述衬底表面的套刻标记区，包括：形成图形化的抗蚀层于所述金属层上，所述图形化的抗蚀层上形成有套刻标记区图案；以所述图形化的抗蚀层为掩模，刻蚀所述金属层获得刻蚀图形，所述刻蚀图形包括位于所述衬底表面的套刻标记区。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述图形化的抗蚀层上还形成有约瑟夫森结制备区图案和控制线路图案；所述刻蚀图形还包括位于所述衬底表面的约瑟夫森结制备区和控制线路。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述图形化的抗蚀层与所述套刻标记区之间形成下切口。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述形成掩模层于所述金属层上，所述掩模层上与所述套刻标记区相对应的位置形成有悬垂的图形窗口，包括：形成掩模层于所述图形化的抗蚀层上，所述掩模层上与所述套刻标记区图案相对应的位置形成有图形窗口，所述图形窗口相对于所述套刻标记区呈悬垂状。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述去除所述掩模层，所述套刻标记区上的标记材料形成套刻标记，包括：去除所述掩模层；去除所述图形化的抗蚀层，所述套刻标记区上的标记材料形成套刻标记。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述形成掩模层于所述金属层上，所述掩模层上与所述套刻标记区相对应的位置形成有悬垂的图形窗...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇杰，
申请(专利权)人：合肥本源量子计算科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：