零层光刻对准标记的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种零层光刻对准标记的制造方法，包括步骤：1)形成零层光刻对准标记图形；2)倒梯形沟槽的刻蚀；3)非选择性外延生长，在沟槽内形成孔洞；4)化学机械研磨硅片表面；5)刻蚀掉孔洞上方的硅，将孔洞暴露出来，作为零层光刻对准标记。该方法利用非选择性外延生长和化学机械研磨工艺来形成零层光刻对准标记，不仅改善了超结器件的对准精确度，还同时节约了器件的制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种。
技术介绍
在超结器件(SUPER JUNCTION)的制程中，需要通过外延工艺，在深沟槽中填充外延层，产生PN结的交替层。随着深沟槽的深宽比越来越大，若采用选择性外延工艺，容易在顶部出现孔洞，因此，目前通常采用非选择性外延工艺，再加上化学机械研磨工艺的方法。该方法能有效地去除孔洞，但是由于非选择性外延不需要硬掩膜(如氮化硅、氧化硅等)，从而导致零层光刻对准标记因没有介质层的填充物，而在外延(EPI)和化学机械研磨(CMP)后消失，同时，由于非选择性外延生长的硅材质与硅衬底相同，因此后续的几层结构，光刻都无法对准。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种，它可以提高超结器件的对准精确度，并能节约器件的制造成本。为解决上述技术问题，本专利技术的，包括以下步骤I)形成零层光刻对准标记图形；2)在硅片上刻蚀出倒梯形沟槽；3)进行非选择性外延生长，在所述沟槽内形成孔洞；4)化学机械研磨娃片表面；5)刻蚀掉孔洞上方的硅，将孔洞暴露出来，作为零层光刻对准标记。本专利技术利用非选择性外延生长和化学机械研磨工艺来形成零层光刻对准标记，用于后续工艺结构的光刻对准，如此不仅克服了现有工艺的缺陷，改善了超结器件的对准精确度，而且还能节约器件的制造成本，可以广泛应用于超结器件和所有包含外延工艺的器件的制造。附图说明图I是本实施例中，零层光刻对准标记图形的形成示意图；图2是本实施例中，倒梯形沟槽的形成示意图；图3是本实施例中，非选择性外延生长后的示意图；图4是本实施例中，化学机械研磨后的示意图；图5是本实施例中，硅回刻后形成零层光刻对准标记的示意图。图中附图标记说明如下I :硅衬底2:光刻胶3 :沟槽4 :硅外延5:孔洞6 :零层光刻对准标记具体实施例方式为对本专利技术的
技术实现思路
、特点与功效有更具体的了解，现结合图示的实施方式详述如下本实施例的，具体步骤如下步骤1，在硅衬底I上涂覆一层光刻胶2，曝光显影，形成零层光刻对准标记图形，如图I所示。光刻胶2的厚度由零层光刻对准标记的深度决定。 该步也可以通过硬掩膜工艺来形成零层光刻对准标记图形，但由于其成本比较高，所以一般不采用。步骤2，通过干法刻蚀工艺，在硅衬底I上刻蚀出一个倒梯形轮廓的沟槽3，如图2所示。沟槽3的底部尺寸大于顶部尺寸，且两者的差值应该尽量大。沟槽3的深度可以比较深，以使后续化学机械研磨后形成的零层光刻对准标记具有较高的清晰度。步骤3，去除光刻胶2，并通过干法和湿法工艺(也可以用纯湿法工艺)清洗硅片，去除前述步骤中的多余产物和硅片上的缺陷。步骤4，对硅片进行非选择性外延生长，硅外延4的材质与硅衬底I相同。由于沟槽3呈倒梯形，在外延的生长过程中，沟槽3的顶部尺寸较小，容易封口，而下部尺寸较大，封口后来不及长满，从而在沟槽3的内部形成长形的孔洞5，如图3所示。通过测量断面，可以计算出孔洞5的位置和大小(孔洞5的宽度和高度一般要求在500埃以上)。步骤5，通过化学机械研磨，将外延后的硅衬底I表面磨平坦化。由于非选择性外延生长的硅材质与硅衬底I相同，因此化学机械研磨的速率不会有差别。化学机械研磨量到孔洞5以上2000埃左右(可以更厚，但考虑到成本和工艺控制能力，2KA比较合理)。步骤6，通过干法回刻方法，将孔洞5以上2000埃左右的硅刻蚀掉，同时加入过刻蚀，将孔洞5彻底暴露出来；清洗硅片，暴露出来的孔洞就成为零层光刻对准标记6。该零层光刻对准标记6的高度和宽度可以通过调节倒梯形轮廓的沟槽3的角度和深度来进行调节。权利要求1.一种，其特征在于，包括以下步骤 1)形成零层光刻对准标记图形； 2)在硅片上刻蚀出倒梯形沟槽； 3)进行非选择性外延生长，在所述沟槽内形成孔洞； 4)化学机械研磨娃片表面； 5)刻蚀掉孔洞上方的硅，将孔洞暴露出来，作为零层光刻对准标记。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤I)中，采用光刻工艺形成零层光刻对准标记图形。3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤2)中，采用干法刻蚀工艺进行沟槽的刻蚀。4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤3)中，所述孔洞的宽度和高度均大于等于500埃。5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤4)中，化学机械研磨量到孔洞以上2000 埃。6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤5)中，采用干法回刻工艺刻蚀孔洞上方的硅。全文摘要本专利技术公开了一种，包括步骤1)形成零层光刻对准标记图形；2)倒梯形沟槽的刻蚀；3)非选择性外延生长，在沟槽内形成孔洞；4)化学机械研磨硅片表面；5)刻蚀掉孔洞上方的硅，将孔洞暴露出来，作为零层光刻对准标记。该方法利用非选择性外延生长和化学机械研磨工艺来形成零层光刻对准标记，不仅改善了超结器件的对准精确度，还同时节约了器件的制造成本。文档编号H01L21/336GK102956617SQ20111025564公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日专利技术者吴智勇, 刘鹏 申请人:上海华虹Nec电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零层光刻对准标记的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：1)形成零层光刻对准标记图形；2)在硅片上刻蚀出倒梯形沟槽；3)进行非选择性外延生长，在所述沟槽内形成孔洞；4)化学机械研磨硅片表面；5)刻蚀掉孔洞上方的硅，将孔洞暴露出来，作为零层光刻对准标记。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴智勇，刘鹏，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：