System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种套刻标记及制备方法、曝光区域和半导体制备工艺技术_技高网

一种套刻标记及制备方法、曝光区域和半导体制备工艺技术

技术编号:40330466 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-09 14:22
本发明专利技术涉及半导体制备技术领域,具体公开了一种套刻标记及制备方法、曝光区域和半导体制备工艺,套刻标记由刻蚀在硅层上的若干沟槽构成;套刻标记的制备方法包括以下步骤:S1、在硅层的上表面形成硬掩膜层;S2、在硬掩膜层的上表面形成光刻胶层;S3、采用掩膜版遮挡光刻胶层对光刻胶层、硬掩膜层进行活化处理,然后清洗去除光刻胶层、硬掩膜层的活化部分,掩膜版的图形与套刻标记的图形一致;S4、对硅层进行刻蚀处理,形成若干沟槽,若干沟槽构成的图案即为套刻标记。本发明专利技术所述套刻标记具有稳定性好的优点,不会导致损伤或轮廓模糊的问题,避免了标记噪音的产生,解决了现有套刻标记易产生损伤或轮廓模糊等标记噪音,导致失去对齐功能得问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制备,具体涉及一种套刻标记及制备方法、曝光区域和半导体制备工艺


技术介绍

1、半导体开发过程中主要分为功能区域(cell区域)和核心/外围区域(core/(peripheral区域)。功能区域是形成记忆和非记忆的mos晶体管的区域,核心/外围区域的mos晶体管是为了让功能区域的mos晶体管能够动作形成的。

2、套刻误差(overlay,简称ovl)是半导体开发过程的总要部分,套刻误差是描述当前层与前层图案间套刻精准性的重要参数;因此,当前层和前层之间的套刻误差(overlay)成为影响器件性能的重要因素。

3、目前,半导体套刻边缘(overlay margin)已经能够控制在3nm以内,为了最终将半导体套刻边缘能够控制在2.5nm以内,需要找到比较满意的高质量套刻标记,行业研发人员在掩膜修整和工艺流程上都投入了大量时间进行改善。

4、套刻标记是用于判断当前层与前层图案间是否对齐的标记。半导体开发过程中,如果套刻标记的质量发生问题,芯片光刻过程中会发生套刻标记失去对齐功能,一方面会导致开发时间发生延迟;另一方面,为了解决套刻标记失去对齐功能的问题,也会进行工艺改善或者掩膜版再次订货,开发完成后,会确认功能区域和核心/外围区域的功能,并以此为基础决定各种膜质的厚度、光刻过程中的套刻误差等,并决定解决套刻标记质量的方法,为量产做准备。

5、目前,半导体m在1x,1y,1z(1x制程相当于16-19nm;1y制程相当于14-16nm;1z制程相当于12-14nm)之后继续开发1a,半导体的开发中功能区域部分的集成度也变得更高。这时已经达到了图案的极限。asml公司的浸入式扫描仪进行时能够达到大约38nm左右的图案。

6、为了能制备更小尺寸的图案(pattern),开始使用dpt[double patterningtechnology]工艺,进行dpt工艺时,使用现有的标准套刻标记很难实现满意效果。所以,在进行dpt工艺时,对与功能区域具有相同图案的标记进行分隔,并将分隔的标记插入到套刻标记内形成具有标记图案的套刻标记。这样做套刻标记的目的是,套刻标记和功能区域一样进行dpt工艺时可以生成满意的标记。但是,问题是进行dpt工艺时,存在功能区域和外围区域的厚度差异、刻蚀加载效果,cmp残留等多种问题。另外,位于外围区域的切割道(scribe line)的套刻标记由于标记损伤或轮廓模糊问题,导致更难得到满意的套刻标记;标记噪音成为套刻标记失去对齐功能的主要原因,也成为阻碍容限更小的半导体开发的不利因素。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种套刻标记及制备方法,以解决现有套刻标记易产生损伤或轮廓模糊等标记噪音,导致失去对齐功能得问题。

2、此外,本专利技术还提供包括上述套刻标记的曝光区域及半导体制备工艺。

3、本专利技术通过下述技术方案实现:

4、一种套刻标记,该套刻标记由刻蚀在硅层上的若干沟槽构成。

5、本专利技术所述套刻标记不是采用常规技术在前膜层的基础上形成,而是在功能区域活性图案(用于安装电路元件的图案)刻蚀之前,在硅层上通过刻蚀沟槽形成,在后续的当前层和前层之间对齐工序时使用。本专利技术所述套刻标记具有稳定性好的优点,不会因为后续工序导致损伤或轮廓模糊的问题,避免了套刻标记噪音的产生,解决了现有套刻标记易产生损伤或轮廓模糊等标记噪音,导致失去对齐功能得问题。

6、进一步地,套刻标记被刻蚀在曝光区域位于芯片外侧的切割道上。

7、本专利技术的套刻标记是在在在产品的功能区工艺进行前制作完成,并在产品的功能区工艺进行时使用。

8、一种套刻标记的制备方法,通过刻蚀工艺在硅层上形成构成套刻标记的沟槽,沟槽的深度为200a±100a。

9、具体地,包括以下步骤:

10、s1、在硅层的上表面形成硬掩膜层;

11、s2、在硬掩膜层的上表面形成光刻胶层;

12、s3、采用掩膜版遮挡光刻胶层对光刻胶层、硬掩膜层进行活化处理,然后清洗去除光刻胶层、硬掩膜层的活化部分,所述掩膜版的图形与套刻标记的图形一致;

13、s4、对硅层进行刻蚀处理,形成若干沟槽,若干沟槽构成的图案即为套刻标记。

14、进一步地,硬掩膜层的厚度为900a±50a。

15、进一步地,光刻胶层的厚度为900a±50a。

16、进一步地,硬掩膜层采用涂覆方式铺设在硅层的上表面。

17、进一步地,光刻胶层采用涂覆方式铺设在硬掩膜层的上表面。

18、一种光刻工艺的曝光区域,包括多个芯片,每个芯片的外侧形成切割道,所述切割道内在硅层上刻蚀有套刻标记。

19、一种半导体器件制备工艺,在光刻过程中,采用上述的套刻标记进行套刻误差分析。

20、本专利技术与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

21、1、本专利技术所述套刻标记不是采用常规技术在前膜层的基础上形成,而是在功能区域活性图案,在硅层上通过刻蚀沟槽形成,在后续的当前层和前层之间对齐工序时使用。本专利技术所述套刻标记具有稳定性好的优点,不会因为后续工序导致损伤或轮廓模糊的问题;使套刻标记始终具备对齐功能,能很好的用于当前层和前层之间对齐时的套刻误差分析,直到真个晶圆的光刻工艺完成。

22、2、本专利技术所述的套刻误差5的稳定性好,确保整个光刻工艺中套刻标记5具备对齐功能,进而确保套刻误差的准确分析,不会因为套刻误差测量不准而导致半导体延迟开发的问题。

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【技术保护点】

1.一种套刻标记,其特征在于,该套刻标记(5)由刻蚀在硅层(1)上的若干沟槽构成。

2.根据权利要求1所述的一种套刻标记,其特征在于,所述套刻标记(5)被刻蚀在曝光区域位于芯片外侧的切割道上。

3.如权利要求1或2所述的一种套刻标记的制备方法,其特征在于,通过刻蚀工艺在硅层(1)上形成构成套刻标记(5)的沟槽。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述硬掩膜层(2)的厚度为900A±50A。

6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述光刻胶层(3)的厚度为900A±50A。

7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述硬掩膜层(2)采用涂覆方式铺设在硅层(1)的上表面。

8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述光刻胶层(3))采用涂覆方式铺设在硬掩膜层(2)的上表面。

9.一种光刻工艺的曝光区域,其特征在于,包括多个芯片,每个芯片的外侧形成切割道,所述切割道内在硅层(1)上刻蚀有套刻标记(5)。

10.一种半导体器件制备工艺,其特征在于,在光刻过程中,采用如权利要求1或2所述的套刻标记(5)进行套刻误差分析。

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【技术特征摘要】

1.一种套刻标记,其特征在于,该套刻标记(5)由刻蚀在硅层(1)上的若干沟槽构成。

2.根据权利要求1所述的一种套刻标记,其特征在于,所述套刻标记(5)被刻蚀在曝光区域位于芯片外侧的切割道上。

3.如权利要求1或2所述的一种套刻标记的制备方法,其特征在于,通过刻蚀工艺在硅层(1)上形成构成套刻标记(5)的沟槽。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述硬掩膜层(2)的厚度为900a±50a。

6.根据权利要求4所述的制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵正熙郑锺浩曹台勋
申请(专利权)人:成都高真科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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