SOI晶片的设计方法及制造方法技术

本发明专利技术是一种SOI晶片的制造方法，其特征在于，所述SOI晶片适合于使用波长λ的曝光光线所进行的光刻，且在埋入式绝缘层上形成有SOI层；并且，所述SOI晶片的制造方法至少具有以下工序：根据对制造后的SOI晶片进行所述光刻时所使用的曝光光线的波长λ，设计所述SOI晶片的埋入式绝缘层的厚度；及，制造在所述设计厚度的埋入式绝缘层上形成有SOI层的SOI晶片。由此，提供一种SOI晶片的设计方法及制造方法，当进行光刻时，可以抑制曝光光线的反射率随着SOI层膜厚变动而变动，并抑制抗蚀剂感光状态的变动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在埋入式绝缘层上形成有SOI层的SOI晶片的设计方法及制造方法，尤其涉及一种适合于在制造后所进行的光刻(photolithography)的SOI晶片的设计方法及制造方法。
技术介绍
近年来,绝缘体上娃(Silicon on Insulator, SOI)晶片作为具有多层膜结构的半导体基板，而用于器件制造中。例如，中央处理器(Central Processing Unit, CPU)、逻辑(logic)、存储器、或与微机电系统(Micro-Electro-Mechanical-Systems, MEMS)相关的物理传感器、生物传感器及射频(radio frequency, RF)器件等各种器件,是使用SOI晶片制造而成。 作为此SOI晶片的制造方法，通常已知晶片贴合法和注氧隔离法(s印aration byimplantation of oxygen, SIM0X),于专利文献I中，提出贴合法中的一种离子注入剥离法(也称为智能切割(Smart Cut)(注册商标)法)。此方法是在两枚硅晶片中的至少一晶片上形成氧化膜，向一晶片(结合晶片)的一主面注入氢离子、或稀有气体离子中的至少一种，在晶片内部形成离子注入层，然后使注入离子后的面与另一硅晶片的一主面经由氧化膜而密接，之后，施加300°C 600°C或以上的温度的热处理，以离子注入层为界来进行剥离，此方法具有以下优越性可容易制造具有±10nm以下的SOI层膜厚均匀性的薄膜SOI晶片；及，多次再利用剥离后的结合晶片，以谋求降低成本。另一方面，SMOX法是向硅晶片内部注入高浓度的氧离子，以形成氧离子注入层，之后通过在1300°C左右的高温下进行退火处理，在硅晶片中形成埋入式氧化膜(BOX层)，并将表面一侧的层作为SOI层使用。之后，在如此制造而成的SOI晶片上，形成器件图案，但此时的图案尺寸多种多样，有用于MEMS、RF器件等的尺寸较大的图案，也有用于最尖端、微细化发展的CPU、逻辑及存储器等的微细图案。使用光刻，来形成此种各种设计规则的器件图案，光刻在用于各种器件制造中所使用的图案形成中，是最为重要的一个工序。此光刻中所使用的曝光光线的波长，根据其加工尺寸等，而使用可见光范围至深紫外光(Deep Ultra-Violet Lithography, DUV)范围。具体来说,所使用的曝光波长因设计规则等的不同，而有所差异，在例如形成所述MEMS等尺寸较大的图案的情况下，使用波长为436nm或365nm的水银灯等，并且，在形成尖端的CPU、逻辑及存储器等情况下，使用248nm或193nm的准分子激光器(excimer laser)等。并且本专利技术者认为,将来，13. 5nm的极端远紫外光(Extreme Ultraviolet, EUV)可用于曝光。已揭示有以下曝光装置为了提高此种曝光于晶片上的图案的影像的线宽均匀性，而配置作为反射器件阵列的数位微型器件，所述反射器件阵列包含可分别控制照明光的反射方向的多个镜面器件，通过独立控制所述各镜面器件的反射角，来控制照度分布。并且记载有以下事项作为曝光光线的波长，使用248nm或193nm等，以及使用SOI晶片作为进行光刻的晶片(参照专利文献2)。(专利文献)专利文献I :日本特开平5-211128号公报专利文献2 :国 际公开第W02006/085626号手册
技术实现思路
在如上所述的器件制造工序中的光刻中，存在以下问题由于SOI晶片面内的SOI层膜厚变动，导致曝光光线的反射率显著变动，由此对抗蚀剂的曝光的光强度产生变化，从而产生曝光不均。结果可能导致显影后的图案发生图案模糊、图案偏移等，从而与设计产生偏离，进而，在后续利用蚀刻、涂膜及离子注入等的SOI晶片的图案形成中，与设计产生偏离，器件电气特性产生偏差。本专利技术是鉴于所述问题而完成，目的在于提供一种SOI晶片的设计方法及制造方法，当进行光刻时，可以抑制曝光光线的反射率随着SOI晶片的SOI层膜厚变动而变动，并抑制抗蚀剂感光状态的变动。为了达成所述目的，本专利技术提供一种SOI晶片的设计方法，其特征在于，所述SOI晶片适合于使用波长\的曝光光线所进行的光刻，且在埋入式绝缘层上形成有SOI层；并且，根据所述曝光光线的波长X，设计所述SOI晶片的埋入式绝缘层的厚度。这样一来，如果根据所述曝光光线的波长X，设计所述SOI晶片的埋入式绝缘层的厚度，那么可设计出一种SOI晶片，当对SOI晶片进行光刻时，可以抑制曝光光线的反射率随着SOI层膜厚变动而变动，并抑制抗蚀剂感光状态的变动，从而可以高精度地进行图案形成。此时，将所述埋入式绝缘层的厚度设为d，将所述埋入式绝缘层的折射率设为n，及将A设为任意的正整数，此时可以将所述SOI晶片的埋入式绝缘层的厚度设计为，厚度d满足 d = (1/2) X ( A /n) XA0这样一来，如果将所述埋入式绝缘层的厚度设为d，将所述埋入式绝缘层的折射率设为n，及将A设为任意的正整数，此时将所述SOI晶片的埋入式绝缘层的厚度设计为，厚度d满足d= (1/2) X(A/n) X A，那么可以设计一种SOI晶片，可以具体地根据光刻中所使用的曝光光线的波长X，设计SOI晶片的埋入式绝缘层的厚度，当对SOI晶片进行光刻时，可以有效抑制曝光光线的反射率随着SOI层膜厚变动而变动，并抑制抗蚀剂感光状态的变动。并且此时，所述埋入式绝缘层可以是氧化硅薄膜、氮化硅薄膜及氮氧化硅薄膜中的任一种，或是将这些薄膜积层复数层而成的积层绝缘层。这样一来，如果应用各种绝缘层，如氧化硅薄膜、氮化硅薄膜及氮氧化硅薄膜中的任一种，或是将这些薄膜积层复数层而成的积层绝缘层，则利用本专利技术，都可以设计出一种SOI晶片，当进行光刻时，可以抑制曝光光线的反射率随着SOI层膜厚变动而变动，并抑制抗蚀剂感光状态的变动。并且，根据本专利技术，提供一种SOI晶片的制造方法，其特征在于，所述SOI晶片适合于使用波长\的曝光光线所进行的光刻，且在埋入式绝缘层上形成有SOI层；并且，所述SOI晶片的制造方法至少具有以下工序根据对制造后的SOI晶片进行所述光刻时所使用的曝光光线的波长X，设计所述SOI晶片的埋入式绝缘层的厚度；及，制造在所述设计厚度的埋入式绝缘层上形成有SOI层的SOI晶片。这样一来，如果此制造方法至少具有以下工序根据对制造后的SOI晶片进行所述光刻时所使用的曝光光线的波长X，设计所述SOI晶片的埋入式绝缘层的厚度；及，制造在所述设计厚度的埋入式绝缘层上形成有SOI层的SOI晶片；那么可以制造一种SOI晶片，当进行光刻时，可以抑制曝光光线的反射率随着SOI层膜厚变动而变动，并抑制抗蚀剂感光状态的变动，从而可以高精度地进行图案形成。并且此时，将所述埋入式绝缘层的厚度设为d，将所述埋入式绝缘层的折射率设为n，及将A设为任意的正整数，此时可以将所述SOI晶片的埋入式绝缘层的厚度设计为，厚度 d 满足 d = (1/2) X ( A /n) XA0这样一来，如果将所述埋入式绝缘层的厚度设为d，将所述埋入式绝缘层的折射率设为n，及将A设为任意的正整数，此时将所述SOI晶片的埋入式绝缘层的厚度设计为，厚度d满足d= (1/2) X(A/n) X A，那么可以制造一种SOI晶片，可以具体地根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑原登，
申请(专利权)人：信越半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：